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International audience; To ensure the safety of operators working in the farms and in the agricultural holdings, the employment regulations demand that self-propelled vehicles be equipped with protective structures. Two types of protective structures are often fitted on agricultural tractors and agricultural self-propelled vehicles (ISO 26322-1:2008): the Roll-over protective structures (ROPS) and the Falling object protective structures (FOPS). The presence of the ROPS is currently obligatory by the French labor code while the presence of the FOPS is mandatory only if a potential risk of falling objects exists. However, when a new need emerges on a farm, for example the need to lift loads, the tractor is often modified, here, by installing a front loader. As a result, the risk of object falling on the conductor, which was very low before, becomes significant. The protective structures of a new designed machine require proof of compliance before being introduced to the market (article R4313-1 of the French labor code). For this reason, these structures undergo a standardized full scale destructive test to prove its resistance and its ability to protect the conductor (OECD 2017). This destructive test procedure is very costly and unsuitable for custom-made FOPS, which are manufactured individually. In the case of the in service tractors for which manufacturers do not offer FOPS device, there is no certified method to evaluate the performance of a designed FOPS, other than this destructive procedure (Directive 2009/144/EC –Annex II). Some studies and software have been developed by institutions like INAIL (Italie) and Irstea (France), (Inail 2011) and (Irstea 2004), aiming to offer methods for designing and implementing Roll-over protective structures for the in service tractors which are built without commercial ROPS. The research team (Mangado, Arana, Jarén, Arazuri & Arnal 2007) proposes a method of calculation to design easy carrying ROPS, adaptable for all tractor models lacking this kind of protective structures. With the same aim, (Harris 2008) develops a Cost-Effective ROPS (CROPS) with a prediction method to evaluate the performance characteristics of these ROPS. The importance given to ROPS is justified by the high percentage of serious accidents which was related to the lack of this type of protective structures, compared to other fatal accidents related to agricultural machines (Loringer & Myers, 2008). Irstea software of ROPS dimensioning was upgraded in 2014 (Al-Bassit, Langle, Sayegh & Tricot 2014) to include the possibility to add a FOPS to the ROPS proposed by the software. Other than that, FOPS design and test alternatives have been poorly studied by researchers. The purpose of the work described in this paper, which has been funded by the French agricultural ministry, is to develop a computer tool to be used as a guide to help in designing and implementing FOPS, on the in-service tractors, with a performance similar or close to that of the certified ones. After a statistical study and a categorization of the protective structures fitted on the tractors in use sold in Europe, the focus is mainly on the agriculture tractors equipped with a rear arch ROPS without FOPS. Some of the FOPS architectures proposed to be assembled on this type of ROPS, have been considered and discussed. One of these architectures is selected as the principal solution for tractors equipped with rear arch ROPS, it consists of a cantilever roof clamped on the ROPS. In this paper, the methodology used to establish the computer tool is developed. The tool checks the possibility to equip a tractor with a cantilever FOPS, based on the tractor’s qualitative and quantitative data characteristics, measured and provided by the user. It selects the detailed architecture of FOPS that is adequate to this tractor, dimensions the different parts to be manufactured and gives the user the steps necessary to form and fix the cantilever roof. An examination and a categorization of the rear arch ROPS fitted to the tractors in service are carried out. The main geometric parameters characterizing these ROPS are identified; twenty two categories are taken into account. A decision algorithm, based on the geometric parameters of the tractor and its ROPS, is established. It allows choosing the architecture of the attaching link between the FOPS roof and the ROPS. Thirty-six different architectures are taken into account. A FOPS validation study, based on numerical modeling and full-scale impact tests, is carried out to ensure the performance of the structures being proposed by the computer tool: -Numerical simulations using finite elements method is used to compare the static behavior of different FOPS alternative designs, as well as to compare the static behavior of the main categories of rear arch ROPS attached to loaded FOPS roof. Numerical modeling, using ANSYS software, identified the least favorable ROPS to the implementation of a cantilever roof, from both rigidity and displacements points of view. -Full-scale impacts with falling object were carried out according to kinetic energy prescribed in the standardized procedure. The impacted structures are manufactured taking into account the least favorable configurations, dimensions and conditions. These experimental tests provided the scope of validity of the proposed structures. This is implemented in the decision algorithm to provide the user with designed structures similar in performance to those FOPS which passed the standardized full-scale test successfully. The developed computer tool proposes detailed FOPS design for tractor equipped with rear arch ROPS. Validation tests are currently in progress, being carried out by a limited number of users, before distribution to the public.

Les accidents graves impliquant des tiers rendus invisibles par la situation de travail (manoeuvre du chauffeur d'une machine à grand gabarit dans une cour de ferme où d'autres personnes se trouvent par exemple) sont réguliers. Alerter le conducteur de la machine et/ou interdire automatiquement des actions/mouvements de la machine lorsqu'un tiers est détectés à proximité d'une zone dangereuse de la machine est une solution potentielle à ce type d'accident. L'objectif de cette étude est de proposer un système d'aide et de prévention des accidents du travail permettant d'alerter le conducteur d'un ensemble tracteur-machine remorquée de la présence d'une personne à proximité et d'interdire certains degrés de mobilité de la machine afin de s'assurer de ne faire courir aucun risque à la personne détectée. Dans le cadre d'une étude précédente (Tricot & Lenain, 2016), un inventaire des technologies de détection et de calcul de distance entre l'utilisateur et une zone d'attelage a été réalisé. Les technologies mises en avant ont ensuite été évaluées dans le contexte agricole. L'étude a mis également en avant des technologies existantes sur le marché notamment dans le contexte du BTP. Les travaux présentés dans ce rapport se décomposent en deux sections. La première (parties 1, 2 et 3) concerne le cas spécifique des ensembles tracteur-remorques à bennes basculantes ; la seconde (parties 4 et 5) est générique et applicable à tout ensemble tracteur-outil. La première partie de ce rapport s'intéresse aux solutions techniques adoptées sur les remorques agricoles à benne basculante ; en particulier celles assurant la fermeture de la porte arrière de la benne. La deuxième partie s'intéresse à l'utilisation faite de ces remorques. Des situations de travail réelles, les aspects ergonomiques liés à l'utilisation de la machine et des accidents causés par les systèmes de fermeture de la porte arrière sont analysés. La troisième partie liste des voies d'amélioration de la sécurité des remorques agricoles vis-à-vis du risque d'écrasement par la porte arrière de la benne et du manque de visibilité au niveau de cette porte depuis la cabine du tracteur. La quatrième partie présente un passage en revue et une analyse d'un ensemble de solutions sécuritaires ainsi que des technologies de détection d'obstacle utilisées dans d'autres domaines sur des machines similaires et sur des systèmes présentant des risques similaires. La cinquième partie détaille les avancées réalisées dans le cadre de la conception d'un système d'aide permettant la détection de personnes autour des machines agricoles.

Lorsque le risque existe, l'équipement des tracteurs en service avec une structure de protection en cas de chute d'objet (FOPS) est une obligation qui s'impose au titre du code du travail. Mais, l'équipement des tracteurs en service, pour lesquels les constructeurs ne proposent pas ou plus de dispositif FOPS, se heurte à l'absence de méthode d'évaluation non destructive. Lors de précédentes études, l'Irstea a défini les caractéristiques techniques des FOPS pouvant équiper des tracteurs ayant des structures de protection contre le renversement (ROPS) à deux montants dimensionnés et réalisés à partir du logiciel de dimensionnement ROPS d'Irstea (logiciel disponible sur HTTP://AGRICULTURE.GOUV.FR/RENVERSEMENT-DES-TRACTEURS). Ces études ont ainsi permis de proposer un outil didactique et informatique de dimensionnement et de réalisation de ces FOPS. Cette étude a ensuite été complétée afin de pouvoir généraliser la proposition d'une structure FOPS pour tout tracteur en service dépourvu de ce type de structures. De plus, un guide pour l'installation des ceintures de sécurité sur les tracteurs en service a également été réalisé par l'Irstea il y a quelques années (guide disponible sur http://agriculture.gouv.fr/renversement-des-tracteurs). L'objectif général de l'étude présentée dans ce rapport est de regrouper les outils proposés, de les mettre à disposition du public et d'en assurer une large diffusion. Dans ce rapport sont présentés : (a) Les exigences à respecter par les structures FOPS, les architectures de FOPS proposées et enfin le choix de structure FOPS fait ; (b) Les caractéristiques des structures FOPS et de la liaison permettant la fixation de la FOPS sur la ROPS en vue de leur conception et de leur dimensionnement ainsi que l'arbre algorithmique de dimensionnement des FOPS ; (c) Les étapes de validation des structures FOPS proposées par simulation et par la réalisation d'essais réels; (d) La finalisation du développement informatique de l'outil logiciel permettant le dimensionnement des FOPS ; (e) La définition et la réalisation d'une plateforme logicielle regroupant les outils de dimensionnement des ROPS, FOPS et d'installation de ceintures de sécurité ; (f) Les actions de communication autour de cette plateforme ; (g) L'évaluation de la plateforme en accompagnant la réalisation de ROPS, FOPS et l'installation d'une ceinture de sécurité.

Lorsque le risque existe, l’équipement des tracteurs en service avec une structure de protection en cas de chute d'objet (FOPS) est une obligation qui s'impose au titre du code du travail. Mais, l’équipement des tracteurs en service, pour lesquels les constructeurs ne proposent pas ou plus de dispositif FOPS, se heurte à l’absence de méthode d’évaluation non destructive. Lors de précédentes études, l’Irstea a défini les caractéristiques techniques des FOPS pouvant équiper des tracteurs ayant des structures de protection contre le renversement (ROPS) à deux montants dimensionnés et réalisés à partir du logiciel de dimensionnement ROPS d’Irstea (logiciel disponible sur http://agriculture.gouv.fr/renversement-des-tracteurs). Ces études ont ainsi permis de proposer un outil didactique et informatique de dimensionnement et de réalisation de ces FOPS. L’objectif de l’étude présentée dans ce rapport est d’étendre les résultats des précédentes études aux ROPS équipant l’ensemble des tracteurs en service qui sont dépourvus de structure FOPS et d’intégrer les résultats obtenus dans un logiciel de dimensionnement de FOPS. Dans ce rapport nous présentons : - Une catégorisation des types de ROPS équipant les tracteurs en service ; - Une catégorisation plus fine des ROPS arrière à deux montants - Une proposition de structures FOPS adaptables pour chaque tracteur ayant une ROPS à deux montants - Un arbre de décision formant la base algorithmique du logiciel de dimensionnement des FOPS (logiciel en cours de développement) ; - La démarche et les résultats de validation d’une solution FOPS en toit en porte-à-faux, validation réalisée par la mise en oeuvre d’essais réels et par simulations numériques. (essais réels non finalisés).

La sécurité des déchiqueteuses forestières est remise en cause par le fait que plusieurs accidents graves faisant suite à l'utilisation de ce type de machine se sont produits. Suite à une demande initiée par le ministère de l’agriculture français, le déréférencement de la norme européenne EN 13252 +A2 sur la conception des déchiqueteuses forestière a été décidé en novembre 2014. Un projet de norme sur la conception de ces machines est actuellement en cours de discussion dans les instances de normalisation européennes. Dans une première étude réalisée par l’Irstea, des solutions de conception pour sécuriser la déchiqueteuse forestière contre le risque de happement par les rouleaux d’alimentation ont été proposées. Un démonstrateur d’une déchiqueteuse sécuritaire basée sur le principe de séparation dans le temps entre le fonctionnement du système d’alimentation et la présence de l’opérateur en face de ce système a été réalisé. La déchiqueteuse basée sur ce principe a été décrite comme une machine à fonctionnement discontinu. Enfin, une méthode d’évaluation du niveau de sécurité des machines du parc existant et des solutions, facilement intégrables aux machines existantes, pour améliorer leur niveau de sécurité ont été proposées. L’étude présentée dans ce rapport prolonge les travaux réalisés en 2015 dans le sens où elle s’intéresse aux machines du parc existant. Elle se compose de 6 objectifs : 1. Réaliser un inventaire des principaux types machines en vente en France ; 2. Produire une fiche d’évaluation de la conformité des machines 3. Identifier les machines les moins sûres en prenant en compte les exigences de sécurité en rapport avec le risque de happement qui sont les moins respectées par l’ensemble des machines et en reprenant appui sur l’indicateur proposé par Irstea qui sera adapté ; 4. En se focalisant sur ces exigences, proposer des solutions pour rendre les machines plus sûres ; 5. Réaliser un guide de mise en conformité des machines en service ; réaliser une version pouvant être rendue publique de ce guide ; 6. Réaliser le démonstrateur d’une solution sûre.

Les deux types d'accidents graves mettant en cause la liaison tracteur-outil sont l'écrasement par l'outil lors de la phase d'attelage/dételage et le happement par l'arbre de transmission à cardans lors de la phase de travail. Malgré les avancées technologiques actuelles, ces deux types d'accidents graves restent présents dans l'accidentologie. Une étude réalisée précédemment à Irstea a permis de proposer un système d'attelage trois point améliorant la sécurité de la liaison tracteur-outil en phase d'attelage-dételage. Cette solution modifie la procédure habituelle d'attelage. Plusieurs constructeurs proposent des solutions d'attelage innovantes permettant la mise en place de la prise de force sans intervention de l'opérateur. L'objectif de la présente étude est de proposer des solutions d'amélioration de la sécurité de la liaison tracteur-outil combinant l'attelage/dételage de l'outil et la transmission de puissance mécanique avec les nouvelles solutions proposées par les constructeurs et d'étudier les possibilités de détection de la distance de l'utilisateur à la zone d'attelage. Ce rapport détaille, dans un premier temps, l'analyse fonctionnelle du système à développer. Les solutions existantes, soit sous la forme de brevets soit sous la forme de systèmes existants et commercialisés, sont listées et analysées. Les combinaisons entre les propriétés d'AttelAgri et celles des solutions trouvées sont ensuite discutées. Dans un deuxième temps, ce rapport liste les technologies permettant de détecter des objets et de mesurer la distance d'un point repère à l'objet détecté. L'utilisation de ces technologies dans le contexte agricole est évaluée. Enfin, ce rapport dresse les premiers travaux réalisés permettant de tester les technologies choisies.

Le présent document liste les éléments présents sur les épandeurs allant dans le sens d’une mise en sécurité des utilisateurs d’épandeurs lors de la phase de nettoyage. Il détaille ensuite les résultats de l’enquête sur les modes opératoires en phase de bourrage et de nettoyage et présente une synthèse des résultats obtenus.

La structure de protection d'une cabine d'un nouveau tracteur nécessite une preuve de conformité avant sa mise sur le marché. Pour qu'une structure soit certifiée conforme, elle subit un essai officiel permettant d'évaluer sa résistance à la chute d'objets. La procédure d'essai est normalisée et décrite dans le code 10 de l'OCDE. Pour des structures de protection contre la chute d'objet (FOPS : Falling Object Protective Structures) destinées à équiper des tracteurs en service, cette procédure d'essai destructif ne peut pas être appliquée (structures fabriquées sur mesure à l'unité). Cependant, ces structures destinées aux tracteurs en service doivent assurer un niveau de protection égale à celui des tracteurs neufs. Lorsque le risque existe, l'équipement des tracteurs en service avec une FOPS est une obligation qui s'impose au titre du code du travail. Mais, l'équipement des tracteurs en service, pour lesquels les constructeurs ne proposent pas ou plus de dispositif FOPS, se heurte à l'absence de méthode d'évaluation non destructive. Cette étude a comme objectif de développer une méthode pour la conception et l'évaluation de structures de protection en cas de chute d'objets pouvant être mis en oeuvre localement pour l'équipement des tracteurs en service. Ce rapport reprend et résume les avancées réalisées sur les différentes étapes suivies pour élaborer la méthode (Al Bassit, Langle et Tricot, 2012, 2014) : définition d'un cahier des charges général pour les structures de protection contre la chute d'objets (FOPS), conception et validation de FOPS adaptables aux ROPS de l'Irstea et développement d'un outil servant de guide pour la conception et la réalisation d'une FOPS. Il détaille ensuite les démarches et essais réalisés afin de valider les FOPS proposés et de finaliser le logiciel développé à destination des particuliers et des entreprises fabricant des FOPS. Enfin, il propose une adaptation des FOPS proposées pour les ROPS dimensionnées à l'aide des études réalisées en Italie (Laurendi et al., 2006) par l'INAIL (Institut national italien d'assurance contre les accidents du travail et les maladies professionnelles).

La sécurité des déchiqueteuses forestières est remise en cause par le fait que plusieurs accidents graves faisant suite à l'utilisation de ce type de machine se sont produits. Suite à une demande initiée par le ministère de l'agriculture français, le déréférencement de la norme européenne EN 13252 +A2 sur la conception des déchiqueteuses forestière a été décidé en novembre 2014. Un projet de norme sur la conception de ces machines est, actuellement, en cours de discussion dans les instances de normalisation européennes. Dans une première étude réalisée par l'Irstea (Al Bassit & Tricot, 2011, 2012, 2013 et 2014), des solutions de conception pour sécuriser la déchiqueteuse forestière contre le risque du happement par les rouleaux d'alimentation ont été proposées. Un démonstrateur d'une déchiqueteuse sécuritaire basée sur le principe de séparation dans le temps entre le fonctionnement du système d'alimentation et la présence de l'opérateur en face de ce système a été réalisé. La déchiqueteuse basée sur ce principe a été décrite comme une machine à fonctionnement discontinu. L'étude présentée dans ce rapport s'intéresse à la sécurisation des déchiqueteuses du parc existant. L'objectif est ici de proposer une méthode d'évaluation du niveau de sécurité des machines et des solutions, facilement intégrables aux machines existantes, pour améliorer leur niveau de sécurité. Pour atteindre cet objectif, un inventaire des déchiqueteuses des constructeurs français est réalisé et présenté dans ce rapport. Des indicateurs de sécurité basés sur la norme déréférencée et sur le projet de norme sont proposés. Ces indicateurs permettent une classification des machines en fonction de leur respect des exigences de sécurité de ces deux « normes ». Deux machines du parc existant sont étudiées afin, d'une part, de collecter toutes les données numériques nécessaires au calcul des indicateurs de sécurité et, d'autre part, de proposer des solutions concrètes améliorant leur niveau de sécurité. Des principes de solution permettant de ramener les différentes classes de machine en conformité avec le projet de norme sont proposés.

Dans le cadre de la révision de la norme harmonisée NF EN 690+A1, le Ministère de l'Agriculture, de l'Agroalimentaire et de la Forêt a confié à Irstea une étude de faisabilité quant à l'amélioration de la sécurité des épandeurs de fumier. Dans une première étude l'Irstea a proposé des solutions sécuritaires pour la réalisation de la tâche de nettoyage des éléments mobiles de l'épandeur sans que l'utilisateur n'ait à monter dans la benne. La présente étude concerne la sécurisation des épandeurs non automoteurs contre les contacts non intentionnels avec les dispositifs d'épandage (les hérissons). Le risque de contact existe après que l'opérateur ait quitté son poste de travail, la cabine de conduite, en laissant les dispositifs d'épandage en rotation. Une des solutions envisageables afin d'éviter ce risque est d'équiper l'épandeur d'un système interdisant l'enclenchement du dispositif d'épandage si la machine n'est pas en déplacement. L'enclenchement du dispositif d'épandage reste possible d'une position de sécurité. Une première étude a été réalisée en 2013 (Al Bassit & Tricot, 2013) afin de vérifier la faisabilité technique de cette solution. Après une présentation des systèmes de transmission d'énergie rencontrés sur les épandeurs de fumier, la faisabilité technique des sous-solutions suivantes y était étudiée et présentée : détection du déplacement de l'épandeur, mise à l'arrêt du dispositif d'épandage, commande de l'enclenchement de l'épandage depuis une position de sécurité. Le complément à cette étude présenté ci-après détaille les impacts potentiels d'un dispositif d'arrêt de l'épandage lorsque la machine n'est pas en déplacement sur les manières d'épandre habituelles des utilisateurs de telles machines.Le présent document rappelle les principales caractéristiques mécaniques des épandeurs de fumier à hérissons verticaux existants, détaille le principe des systèmes électronique de régulation de débit existant sur certaines machines, rappelle ensuite le principe d'éco-épandage et met en avant les situations dans lesquelles un dispositif d'arrêt pourrait venir en contradiction avec ce principe.

Un dispositif formant attelage trois points d'une machine agricole portée à un tracteur ou à un automoteur agricole comporte deux bras de levage inférieurs et un troisième point d'attelage supérieur. Chaque bras de levage inférieur est articulé à une pièce mobile liée au châssis du tracteur ou automoteur agricole, de manière à faciliter le déplacement de l'extrémité distale du bras de levage inférieur lors de l'attelage ou du dételage de la machine agricole.

Dans le cadre de la révision de la norme harmonisée NF EN 690+A1, le Ministère de l'Agriculture, de l’Agroalimentaire et de la Forêt a confié à Irstea une étude de faisabilité quant à l'amélioration de la sécurité des épandeurs de fumier. Dans une première étude l’Irstea a proposé des solutions sécuritaires pour la réalisation de la tâche de nettoyage des éléments mobiles de l’épandeur sans que l’utilisateur n’ait à monter dans la benne. La présente étude concerne la sécurisation des épandeurs non automoteurs contre les contacts non intentionnels avec les dispositifs d’épandage (les hérissons). Le risque de contact existe après que l’opérateur ait quitté son poste de travail, la cabine de conduite, en laissant les dispositifs d’épandage en rotation. Une des solutions envisageables afin d’éviter ce risque est d’équiper l’épandeur d’un système interdisant l’enclenchement du dispositif d’épandage si la machine n’est pas en déplacement. L’enclenchement du dispositif d’épandage reste possible d’une position de sécurité. Une première étude a été réalisée en 2013 (Al Bassit & Tricot, 2013) afin de vérifier la faisabilité technique de cette solution. Après une présentation des systèmes de transmission d’énergie rencontrés sur les épandeurs de fumier, la faisabilité technique des sous-solutions suivantes y était étudiée et présentée : détection du déplacement de l’épandeur, mise à l’arrêt du dispositif d’épandage, commande de l’enclenchement de l’épandage depuis une position de sécurité. Le complément à cette étude présenté ci-après détaille les impacts potentiels d’un dispositif d’arrêt de l’épandage lorsque la machine n’est pas en déplacement sur les manières d’épandre habituelles des utilisateurs de telles machines. Le présent document rappelle les principales caractéristiques mécaniques des épandeurs de fumier à hérissons verticaux existants, détaille le principe des systèmes électronique de régulation de débit existant sur certaines machines, rappelle ensuite le principe d’éco-épandage et met en avant les situations dans lesquelles un dispositif d’arrêt pourrait venir en contradiction avec ce principe.

La sécurité des déchiqueteuses forestières est remise en cause par le fait que plusieurs accidents graves faisant suite à l'utilisation de ce type de machine se sont produits. Le Ministère de l’Agriculture, de l’Agroalimentaire et de la Forêt a confié à Irstea une étude de reconception de ces machines avec l’objectif de proposer des alternatives conceptuelles plus sécuritaires. Cette étude a été réalisée en quatre étapes (entre 2011 et 2014). Dans les précédents rapports, différents points ont été traités : - Dans un premier temps, les fonctionnalités de la machine et les solutions techniques adoptées pour les déchiqueteuses ont été analysées. Le retour d’expérience, représenté par quelques accidents graves type, a été étudié et analysé. D’après ce retour d’expérience, un accident grave type est un accident de happement par les rouleaux d’alimentation suivie d’une coupure par le rotor de déchiquetage. - Des méthodes et démarches à utiliser pour sécuriser une machine sont ensuite présentées et appliquées afin d’aboutir à un ensemble de voies de reconception possibles à suivre pour sécuriser les déchiqueteuses. Les résultats de l’application de ces méthodes sont discutés d’un point de vue sécurisation de la machine. Cette discussion prend également en compte les discussions que nous avons eues avec des constructeurs et des importateurs de déchiqueteuses. - Des principes de solutions pour la reconception sécuritaire de la déchiqueteuse sont proposés, hiérarchisés des points de vue technique et de sécurité, et discutés avec des utilisateurs de déchiqueteuses forestières. Ces principes répondent à deux critères : décharger l’opérateur de la tâche « assurer l’introduction des branches entre les rouleaux tournants » et séparer, dans le temps ou dans l’espace, la présence de l’opérateur du fonctionnement du système d’alimentation. Ce présent rapport reprend, dans un premier temps, les avancées détaillées dans les rapports précédent (Al Bassit & Tricot, 2011, 2012 et 2013) remises à jour. Ainsi les statistiques d’accidents, la typographie des machines impliquées dans les accidents et l’indicateur de sécurité permettant la hiérarchisation des solutions de conception du point de vue sécurité ont été actualisé. Dans un second temps, ce rapport détaille la conception/réalisation d’un démonstrateur basé sur la solution répondant au mieux aux exigences de sécurité ainsi qu’à l’ensemble des contraintes techniques identifiées. Les avancées sur la conception CAO du démonstrateur ont été réalisées par Fan Gao, élève ingénieur en sein de l’ENSAM ParisTech, dans le cadre d’un stage de fin d’étude au sein de l’unité de recherche TSAN.

International audience; L’estimation des risques liés à l’utilisation d’un système peut être effectuée de manière quantitative en se basant sur des données du type statistiques d’accident. Pour un système nouveau, ces données ne sont pas disponibles. Dans ce cas, l’estimation des risques est basée sur des approches qualitatives. Dans cet article, nous proposons de la quantifier davantage. Cette estimation est basée sur des données issues de la conception du système. La gravité du dommage probable est estimée à partir des paramètres de la conception. L’estimation de la probabilité du dommage fait intervenir une mesure de la qualité de conception du système, utilisant des notions de la conception axiomatique, ainsi que d’autres facteurs liés à l’utilisateur et à l’environnement. En considérant que la valeur du risque se calcule par la multiplication de la gravité et de la probabilité du dommage, nous obtenons une estimation quantitative du risque très peu dépendante de données qualitatives comme l’avis d’experts par exemple.

La structure de protection d'une cabine d'un nouveau tracteur nécessite une preuve de conformité avant sa mise sur le marché. Pour qu'une structure soit certifiée conforme, elle subit un essai officiel permettant d'évaluer sa résistance à la chute d'objets. La procédure d'essai est normalisée et décrite dans le code 10 de l'OCDE. Pour des structures de protection contre la chute d'objet (FOPS : Falling Object Protective Structures) destinées à équiper des tracteurs en service, cette procédure d'essai destructif ne peut pas être appliquée (structures fabriquées sur mesure à l'unité). Cependant, ces structures destinées aux tracteurs en service doivent assurer un niveau de protection égale à celui des tracteurs neufs. Lorsque le risque existe, l'équipement des tracteurs en service avec une FOPS est une obligation qui s'impose au titre du code du travail. Mais, l'équipement des tracteurs en service, pour lesquels les constructeurs ne proposent pas ou plus de dispositif FOPS, se heurte à l'absence de méthode d'évaluation non destructive. Cette étude a comme objectif de développer une méthode pour la conception et l'évaluation de structures de protection en cas de chute d'objets pouvant être mis en oeuvre localement pour l'équipement des tracteurs en service. Le développement d'une telle méthode passera par les étapes suivantes (1) Définition d'un cahier des charges général pour les structures de protection contre la chute d'objets (FOPS) ; (2) Conception et analyse de performance d'une FOPS ; (3) Développement et validation d'un outil servant de guide pour la conception et la réalisation d'une FOPS afin d'être mis à disposition des particuliers et des entreprises fabricant des FOPS. Le présent rapport reprend les avancées réalisées sur la définition du cahier des charges détaillé dans le rapport précédent (Al Bassit, Langle et Tricot, 2013). Il propose une conception pour FOPS et présente la démarche de choix et de validation de cette conception. Cette démarche est basée, d'un côté, sur la modélisation par éléments finis pour le choix de l'architecture et sur l'essai pour la validation de la conception. Enfin, il présente l'outil informatique développé pour la conception et la réalisation d'une FOPS et la notice adressée aux utilisateurs pour les guider dans la réalisation de ces structures

La sécurité des déchiqueteuses forestières est remise en cause par le fait que plusieurs accidents graves faisant suite à l'utilisation de ce type de machine se sont produits. Le Ministère de l'Agriculture, de l'Agroalimentaire et de la Forêt a confié à Irstea une étude de reconception de ces machines avec l'objectif de proposer des alternatives conceptuelles plus sécuritaires. Cette étude a été réalisée en quatre étapes (entre 2011 et 2014). Dans les précédents rapports, différents points ont été traités : (a) Dans un premier temps, les fonctionnalités de la machine et les solutions techniques adoptées pour les déchiqueteuses ont été analysées. Le retour d'expérience, représenté par quelques accidents graves type, a été étudié et analysé. D'après ce retour d'expérience, un accident grave type est un accident de happement par les rouleaux d'alimentation suivie d'une coupure par le rotor de déchiquetage. (b) Des méthodes et démarches à utiliser pour sécuriser une machine sont ensuite présentées et appliquées afin d'aboutir à un ensemble de voies de reconception possibles à suivre pour sécuriser les déchiqueteuses. Les résultats de l'application de ces méthodes sont discutés d'un point de vue sécurisation de la machine. Cette discussion prend également en compte les discussions que nous avons eues avec des constructeurs et des importateurs de déchiqueteuses. (c) Des principes de solutions pour la reconception sécuritaire de la déchiqueteuse sont proposés, hiérarchisés des points de vue technique et de sécurité, et discutés avec des utilisateurs de déchiqueteuses forestières. Ces principes répondent à deux critères : décharger l'opérateur de la tâche « assurer l'introduction des branches entre les rouleaux tournants » et séparer, dans le temps ou dans l'espace, la présence de l'opérateur du fonctionnement du système d'alimentation.Ce présent rapport reprend, dans un premier temps, les avancées détaillées dans les rapports précédent (Al Bassit & Tricot, 2011, 2012 et 2013) remises à jour. Ainsi les statistiques d'accidents, la typographie des machines impliquées dans les accidents et l'indicateur de sécurité permettant la hiérarchisation des solutions de conception du point de vue sécurité ont été actualisé. Dans un second temps, ce rapport détaille la conception/réalisation d'un démonstrateur basé sur la solution répondant au mieux aux exigences de sécurité ainsi qu'à l'ensemble des contraintes techniques identifiées.

Les deux types d'accidents graves mettant en cause la liaison tracteur-outil sont l'écrasement par l'outil lors de la phase d'attelage/dételage et le happement par l'arbre de transmission à cardans lors de la phase de travail. Malgré les avancées technologiques actuelles, ces deux types d'accidents graves restent présents dans l'accidentologie. Une étude réalisée précédemment par l'Irstea a permis de proposer un système d'attelage trois point améliorant la sécurité de la liaison tracteur-outil en phase d'attelage dételage. Mais, cette solution n'intègre pas la transmission d'énergie entre le tracteur et l'outil. Une deuxième étude s'est intéressée au risque de happement par l'arbre à cardans. Elle a permis de proposer une solution pour améliorer la performance du protecteur de cet arbre. L'objectif de l'étude présentée dans ce rapport est de proposer des solutions d'amélioration de la sécurité de la liaison tracteur-outil en phase d'attelage/dételage combinant l'attelage dételage de l'outil et la transmission de puissance mécanique.

International audience; The design process of product development is the earliest opportunity to integrate safty into products. The term 'design for safety' captures this effort to integrate safety knowledge in the design process. Whereas, reverse engineering (RE) has been a common method to obtain design feedback and knowledge of the existing system, this paper presents a method for functional reverse engineering (FRE). Axiomatic design (AD) is an attractive support for the concept of FRE because its criteria for evaluating designs, its standard format for recording design decisions, and its ability to present design requirements and associated design parameters. The power take-off (PTO) system is used as a case study to illustrate and examine the proposed method.

La présente étude concerne la sécurisation des épandeurs non automoteurs contre les contacts non intentionnels avec les dispositifs d’épandage (les hérissons). Le risque de contact existe après que l’opérateur ait quitté son poste de travail, la cabine de conduite, en laissant les dispositifs d’épandage en rotation. Une des solutions envisageables afin d’éviter ce risque est d’équiper l’épandeur d’un système interdisant l’enclenchement du dispositif d’épandage si la machine n’est pas en déplacement. L’enclenchement du dispositif d’épandage reste possible d’une position de sécurité.

International audience; The design process of product development is the earliest opportunity to integrate safety into products.The term ‘design for safety’ captures this effort to integrate safety knowledge in the design process.Whereas, reverse engineering(RE) has been a common method to obtain design feedback and knowledge of the existing system, this paper presents a method for functional reverse engineering (FRE). Axiomatic Design (AD) is an attractive support for the concept of FRE because of its criteria for evaluating designs, its standard format for recording design decisions, and its ability to present design requirements and associated design parameters. The power take-off (PTO) system is used as a case study to illustrate and examine the proposed method.Furthermore, many standards (type B and type C) have been issued to detail the design requirements, typical applications, and mode of utilization of various types of safeguards. In parallel, much research has been conducted to integrate safety objectives, constraints and requirements in the design processes. Although there is much research on safety considerations in the design process, we are not aware of any full general accounts. In this context, Ghemraoui et al. attempted to define safety objectives early in the product design process by proposing the innovative risk assessment design (IRAD) method.This method offers the mechanism for generating non-technical design objectives when preparing the requirements and constraints list based on AD.

National audience; L’amélioration de la sécurité des machines est un sujet traité depuis de nombreuses années. L’un des résultats de ces travaux est l’élaboration de normes de sécurité proposant aux concepteurs des démarches permettant de respecter la réglementation. En parallèle, des approches, concepts, méthodes et outils ont résulté des travaux de recherche menés dans l’objectif de l’intégration de la santé-sécurité en conception. Une critique pouvant être faite à ces travaux est qu’ils ne proposent pas de démarche formalisée permettant la caractérisation et la réduction des risques relatifs à chaque phase de la conception. Dans ce contexte, la méthode IRAD (Innovative Risk Assessment Design) a été développée. Cette méthode propose un cadre méthodologique permettant la formalisation et l’intégration de contraintes de sécurité dès le début et tout au long du processus de conception. Définie indépendamment des contraintes normatives, cette méthode ne guide pas les concepteurs dans leur objectif de réaliser la transition entre la définition des risques et celle des exigences de sécurité. Cet article se propose de combler ce manque. Après un état de l’art, cet article propose un processus hiérarchique de réduction des risques basé sur la confrontation des étapes des phases d’appréciation des risques et de réduction des risques définies dans les normes de sécurité et des six contextes du processus des risques de la méthode IRAD. Cette confrontation permet d’identifier et de hiérarchiser les règles permettant de définir les exigences de sécurité.

International audience; Generally, human safety is taking into account at the end of the design or redesign process while the main technical choices have already done. As a result, consideration of human safety is made with the integration of material or immaterial barriers. IRAD (Innovative Risk Assessment Design) method was defined to solve this problem. Its principle is based on the definition of a risk process implemented in conjunction with the design process. IRAD implementation helps to extract safety requirements through two ways: a structured experience feedback analysis (Use case 1) and a systematic analysis of risks related to technical choices during the design process (Use case 2). Several scientific questions have to be solved before IRAD method could be easily used by designers. One of them is to facilitate communication between design process and risk process.. SysML is a general modeling language for support specifications, analysis, design, verification and validation of a broad range of complex systems. This paper shows how this language can be integrated to combine human safety with design process based on experience feedback analysis.

La structure de protection d'une cabine d'un nouveau tracteur nécessite une preuve de conformité avant sa mise sur le marché. Pour qu'une structure soit certifiée conforme, elle subit un essai officiel permettant d'évaluer sa résistance à la chute d'objets. La procédure d'essai est normalisée et décrite dans le code 10 de l'OCDE. Pour des structures de protection contre la chute d'objet (FOPS : Falling Object Protective Structures) destinées à équiper des tracteurs en service, cette procédure d'essai destructif ne peut pas être appliquée (structures fabriquées sur mesure à l'unité). Cependant, ces structures destinées aux tracteurs en service doivent assurer un niveau de protection égale à celui des tracteurs neufs. Lorsque le risque existe, l'équipement des tracteurs en service avec une structure de protection (FOPS) est une obligation qui s'impose au titre du code du travail. Mais, l'équipement des tracteurs en service, pour lesquels les constructeurs ne proposent pas ou plus de dispositif de protection (FOPS), se heurte à l'absence de méthode d'évaluation non destructive. Cette étude a comme objectif de développer une méthode pour la conception et l'évaluation de structures de protection en cas de chute d'objets pouvant être mis en oeuvre localement pour l'équipement des tracteurs en service. Le développement d'une telle méthode passera par les étapes suivantes : 1. Définition d'un cahier des charges général pour les structures de protection contre la chute d'objets (FOPS) ; 2. Conception et analyse de performance de structures FOPS ; 3. Développement et validation d'un outil servant de guide pour la conception et la réalisation d'une FOPS afin d'être mis à disposition des particuliers et des entreprises fabricant des structures de protection FOPS. Dans ce rapport d'étape, une étude concernant les deux premiers points est présentée.

Une conception sécuritaire est garantie par l’intégration des aspects santé-sécurité de l’utilisateur dès le début, et tout au long, du processus de conception d’une machine. L’intégration de ces aspects dans la conception entraine souvent des contradictions entre les exigences de performance et les exigences de sécurité. Les méthodes de résolution de problèmes permettent de proposer des pistes pour résoudre ces contradictions. Dans cet article, une approche, en cours de développement, permettant d’intégrer une méthode de résolution de problème dans une démarche de conception sécuritaire est proposée. L’objectif de cette approche est d’aider le concepteur à analyser le problème lié à un risque identifié, de formaliser les exigences de sécurité en identifiant les contradictions qui en découlent puis de résoudre ces contradictions pour aboutir à des solutions sécuritaires. Des résultats préliminaires sur un applicatif, la reconception d’une déchiqueteuse forestière, sont présentés.

Dans le cadre de la révision de la norme harmonisée NF EN 690+A1, le Bureau Santé-Sécurité au Travail du Ministère de l'Agriculture, de l'Agroalimentaire et de la Forêt a confié à Irstea une étude de faisabilité quant à l'amélioration de la sécurité en phase de nettoyage des épandeurs de fumier. Cette étude a été réalisée en quatre étapes (entre 2009 et 2012). La première étape a consisté en l'analyse de la machine et des accidents types en phase de nettoyage d'épandeurs. Un ensemble de solutions (des concepts) a été proposé pour l'amélioration de la sécurité de ces machines. Dans la deuxième étape de l'étude, de nouvelles solutions, un approfondissement technique et une étude de coût de l'ensemble des solutions ont été proposés/réalisés. La troisième étape de l'étude a permis de développer des maquettes numériques dimensionnées de certaines des solutions proposées dans les étapes précédentes. La quatrième et dernière étape de cette étude a comme objectif de proposer un démonstrateur basé sur un des principes de solutions proposés et de recueillir le retour d'utilisateurs. La solution sélectionnée est un dispositif de nettoyage amovible permettant le nettoyage des éléments en mouvement de l'épandeur (hérissons et fond mouvant) en gardant l'opérateur à distance de ces éléments. Le présent rapport reprend les différentes avancées détaillées dans les rapports précédents. Il détaille ensuite l'étape de conception d'un dispositif de nettoyage amovible. Enfin, ce rapport se conclue par une présentation de la réalisation, le test et l'évaluation du démonstrateur réalisé.

La sécurité des déchiqueteuses forestières est remise en cause par le fait que plusieurs accidents graves faisant suite à l'utilisation de ce type de machine se sont produits. Le Ministère de l'Agriculture, de l'Agroalimentaire et de la Forêt a confié à Irstea une étude de reconception de ces machines avec l'objectif de proposer des alternatives conceptuelles plus sécuritaires. Dans un premier temps, les fonctionnalités de la machine et les solutions techniques adoptées pour les déchiqueteuses ont été analysées. Le retour d'expérience, représenté par quelques accidents graves type, a été étudié et analysé. D'après ce retour d'expérience, un accident grave type est un accident de happement par les rouleaux d'alimentation suivie d'une coupure par le rotor de déchiquetage. Des méthodes et démarches à utiliser pour sécuriser une machine sont ensuite présentées et appliquées afin d'aboutir à un ensemble de voies de reconception possibles à suivre pour sécuriser les déchiqueteuses. Enfin, les résultats de l'application de ces méthodes et démarches sont discutées d'un point de vue sécurisation de la machine. Cette discussion prend également en compte les discussions que nous avons eues avec des constructeurs et des importateurs de déchiqueteuses.