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Développé au début du XXème siècle, les Therbligs marquent le démarrage des études de mouvements et la prise en compte de l’ergonomie dans le développement des process et des méthodes de travail.

Introduction

Les Therbligs ont été développé par Frank et Lilian Gilbreth entre 1908 et 1924. Dans leurs écrits entre 1915 et 1920, seulement 15 à 16 « cycles de mouvement » sont identifiés. Ce sera seulement en 1924, peu de temps après la mort de Frank Gilbreth, que le système des Therbligs sera mis au point et présenté dans deux articles du Management and administration. Ils présentent 17 Therbligs (le terme Therblig sera donné en l’honneur des de Frank dont le nom est l’anagramme).

A l’époque, les Therbligs n’avaient pas de rapport avec les études de temps de F. W. Taylor. Frank Gilbreth indiquait « … Taylor n’a jamais fait aucune étude de mouvement »1.

Au travers de diverses méthodes (film et graphique de cycle), les Gilbreth ont effectué l’analyse des micro-mouvements. En mettant au point une méthode pour catégoriser les différents types d’activités, ils ont développé des process uniforme entre opérateur, et identifié les mouvements inutiles et fatigants. Toutefois, les Gilbreth n’ont jamais assignés de temps aux Therbligs, car ils pensaient qu’en améliorant la méthode de travail, la réduction du cycle allait suivre naturellement.

Désormais, les études de mouvements se développent via l’ergonomie. Les principes des Gilbreth sont encore largement diffusés en particulier au travail des études des temps comme la MTM ou MOST ou des études d’ergonomies des postes comme la RULA.

NomIndiceTraductionSymboleDescription
ReachRAtteindre
Atteindre un objet à pleine main. Initialement, ce mouvement était appelé « Transport Empty ».
MoveMMouvoir
Déplacer un objet d’une position à une autre. Initialement, ce mouvement était appelé « Transport Loaded ».
GraspGSaisir
Saisir l’objet avec les doigts ou la main pour en avoir le contrôle.
HoldHTenir
Tenir un objet avec une main par exemple pendant qu’une autre effectue une opération.
Release LoadRLLâcher
Lâcher le contrôle d’un objet typiquement en ouvrant les doigts.
UseUUtiliser
Utiliser un outil ou un objet pour effectuer une tâche. Un tournevis pour visser ou un stylo pour écrire par exemple.
Pre-PositionPPPré-positionner
Positionner ou orienter une pièce l’une par rapport à l’autre. Ce mouvement suit généralement un « Move ».
PositionPPositionner
Positionner ou orienter un objet de manière précise. Ce mouvement suit généralement un « Move ».
AssembleAAssembler
Joindre deux pièces pour former un ensemble.
DisassembleDADésassembler
Séparer des pièces qui étaient préalablement assemblées.
SearchShChercher
Rechercher une pièce avec les yeux ou les mains. Le mouvement se fini quand l’objet est trouvé.
SelectStSélectionner
Choisir un objet parmi d’autres, nécessitant généralement une coordination main/yeux.
PlanPnDécider
Décider pendant l’action de ce que l’on doit faire. Cela se traduit généralement par de courte hésitation.
InspectIInspecter
Déterminer une caractéristique (qualité…) d’un objet avec les yeux ou les autres sens.
Unavoidable DelayUDRetard imprévu
Attente dû à des facteurs hors de contrôle de l’opérateur et inclus dans le cycle. Par exemple attendre une machine qui effectue son cycle.
Avoidable DelayADRetard évitable
Attente sous le contrôle de l’opérateur et non inclue dans le cycle. Par exemple, ouvrir un paquet de chewing gum.
RestRRepos
Pause pour suppléer à la fatigue et qui sont inclus soit dans le cycle de travail soit entre deux cycles.
Initialement, il y avait un 18ème mouvement, “Find“, il était associé à la fin du mouvement Search lorsque l’objet est trouvé et vérifié. Ce mouvement a évolué pour être supprimé car combiné avec le mouvement Search2.

Les économies liées au corps humain

Principe 1 : Les deux mains doivent être utilisées en même temps

La tendance naturelle de la plupart des gens est d’utiliser leur main préférée (main droite ou gauche) pour effectuer la majorité du travail. L’autre main n’est donc que très peu utilisé, comme par exemple uniquement tenir un objet, pendant que l’autre effectue une tâche. L’enjeu est d’utiliser les deux mains au maximum pour limiter le stress uniquement sur un membre.

Principe 2 : Les deux mains doivent commencer et finir les mouvements en même temps

Ce principe est la continuité du précédent. Il convient de reconcevoir le process en considérant les deux mains capables d’effectuer un travail en même temps et de les faire travailler sur des mouvements de manière simultanée pour gagner du temps.

Principe 3 : les mouvements des mains et des bras doivent être symétriques et simultanées

Cela permet de minimiser la coordination regard-main. Si les mains effectuent les mêmes mouvements au même moment, le niveau de concentration nécessaire est moindre que si les deux effectuent des mouvements différents et indépendants.

Principe 4 : le travail est conçu pour faire travailler l’opérateur avec sa main préférée

La main préférée est plus rapide, plus forte et plus habile. Si le travail ne peut être réparti entre les deux mains, dans le respect du premier principe, il faut avantager l’usage de la main préférée. Par exemple, il est préférable que la première saisie d’une pièce s’effectue avec la main préférée alors que la sortie s’effectue du côté opposé. La raison est que la première tâche demande plus de coordination, et qu’avec la main préférée, cela est plus simple. A contrario, la sortie de la pièce de la zone de travail demande moins de concentration et peut se faire facilement avec l’autre main.

Principe 5 : les deux mains ne doivent pas rien faire en même temps

La méthode de travail ne doit pas être conçue pour permettre des moments où les deux mains sont inactives. Seul les moments où il y a une interaction homme-machine ou uniquement un cycle machine sont des moments où les deux mains peuvent être inactives. Pour autant, si la machine ne demande pas de contrôle, d’autres tâches peuvent être assignées.

Principe 6 : la méthode de travail doit être constituée de mouvements souples plutôt que rapide avec des changements de directions secs…

Cela prend moins de temps d’effectuer le travail avec des séquences de mouvements souples et des trajectoires courbes plutôt que des trajectoires directes avec de nombreux changements de direction. Cela même si l’ensemble des distances des courbes est plus long. Cela part le fait que les séquences de lignes droites demandent des accélérations et décélérations qui consomment du temps et de l’énergie.

Principe 7 : utiliser des “l’élan” pour faciliter le travail

Quand le charpentier enfonce un clou avec un marteau, il utilise “l’élan” du marteau, qui peut être défini comme la masse multipliée par la vitesse. Imaginons qu’il essaie d’appliquer cette même force sans cette dynamique…

Toutes les situations ne permettent pas d’utiliser l’élan comme le charpentier le fait. Néanmoins, autant que faire se peut, il faut utiliser un tel principe pour faciliter le travail.

Principe 8 : utiliser la gravité

Moins de temps et d’énergie sont nécessaires pour déplacer un objet lourd d’une position haute à une position basse plutôt que l’inverse. Ce principe demande à concevoir un poste de travail qui utilise ce type de solution.

Principe 9 : la méthode doit suivre une cadence de mouvements naturels

Le rythme de travail doit être naturel et les mouvements fluides. La séquence doit se faire sans avoir le besoin de réfléchir.

Principe 10 : utiliser la classification des mains et des bras la plus basse possible

Au plus la classification (voir tableau ci-dessous) est basse au plus le mouvement se fait le plus rapidement et avec le moins d’effort. C’est pourquoi, le travail doit se faire avec la classification la plus basse, cela par exemple, en rapprochant les outils et les pièces.

Classification

Description du mouvement

1

Doigts seulement

2

Doigts et poignées

3

Doigts, poignées et avant-bras

4

Doigts, poignées, avant et haut du bras

5

Doigts, poignées, avant et haut du bras, et épaule

Principe 11 : minimiser la concentration et les mouvements des yeux

Minimiser le travail des yeux permet de réduire le niveau de concentration et donc la fatigue et les erreurs. Pour cela, on peut travailler par exemple sur la réduction des distances entre les pièces et les outils.

Principe 12 : la méthode doit être conçue pour utiliser les pieds et les jambes à bon escient

Les jambes sont plus fortes que les bras mais les mains sont plus habiles que les pieds. La méthode de travail doit prendre en compte cela, par exemple en utilisant les jambes pour soulever.

Les économies liées à la conception du poste de travail

Principe 1 : définir des emplacements fixes pour les outils et matériels

L’enjeu est d’éviter de perdre du temps dans la recherche des outils ou des pièces. On peut penser à mettre en œuvre des moyens pour faciliter la mise en place des outils et des pièces dans leur logement.

Principe 2 : disposer les outils et matériels au plus près de leur lieu d’utilisation

Cela permet de réduire les distances, et donc le temps et les efforts. Il faut pour cela, disposer les éléments dans la zone normale de travail.

Principe 3 : disposer les outils dans l’ordre de la séquence de travail

Les éléments doivent être disposés dans un ordre logique selon la séquence de travail. Le premier outil utilisé doit être d’un côté de la zone de travail, le second à côté et ainsi de suite.

Principe 4 : utiliser des boites à gravité pour délivrer les petites pièces

Il est plus facile pour l’opérateur de prendre une pièce qui est sous la main que d’aller chercher cette pièce même pièce au fond d’une boite. Pour cela, il existe des boites « sans fond » qui permettent aux petites pièces (vis, rondelle…) de s’écouler au fur et à mesure de leur consommation et ainsi de gagner du temps.

Principe 5 : utiliser la gravité pour faire circuler les produits finis

Pour gagner du temps et des efforts, il est mieux d’utiliser un système par gravitation ou convoyage pour faire circuler les produits finis. Cela remplace avantageusement le fait que l’opérateur vienne positionner son produit dans des boites ou sur le poste suivant.

Principe 6 : adapter la lumière

L’enjeu de la lumière est avant tout un enjeu d’ergonomie. Cela permet de moins fatiguer les yeux et d’assurer un confort dans les mouvements et le travail en général.

Principe 7 : la chaise doit être adaptée à l’opérateur

Généralement cela signifie que la chaise doit être réglable pour s’adapter à la personne et au poste de travail. Ces réglages doivent balayer tous les besoins et s’appliquer tant sur l’assise que le dossier, et dans certains cas, les pieds.

Les économies liées à la conception des outils et des équipements

Principe 1 : une aide au maintien et à la saisie peut être conçue en fonction des tâches

Des poignées spécifiques, des systèmes de maintien ou d’aide au maintien peuvent être conçus. Cela permet un gain de temps et surtout un gain d’effort. On peut par exemple pouvoir saisir plusieurs pièces en même temps, utiliser des systèmes magnétiques…

Principe 2 : les mains peuvent être soulagées si possible par une pédale au pied

Un système via pédale au pied peut être avantageusement mis en œuvre à la place des mains. Les machines de couture en sont le meilleur exemple. Cela permet soit de les soulager, soit de les faire travailler en simultanées.

Principe 3 : combiner de multiple fonctions à un même outil

Si un même outil rassemble 2 fonctions, cela nous permet de gagner du temps et des mouvements. Ainsi, il faut les concevoir dans ce sens et si possible que ce même outillage soit utilisé dans la même séquence de travail l’un à la suite de l’autre.

Principe 4 : effectuer des opérations en simultanées plutôt qu’en séquentiel

Les outillages et équipements doivent permettre de pouvoir effectuer des opérations en simultanées. Les machines d’usinages qui viennent travailler les pièces d’un côté et de l’autre en même temps en sont un parfait exemple.

Principe 5 : effectuer le travail sur plusieurs pièces en même temps

Toujours dans le même objectif et dans la continuité du principe précédent, il faut essayer de concevoir des postes de travail permettant d’effectuer un travail sur plusieurs pièces en même temps. Par exemple, on peut venir effectuer un perçage sur 2 pièces ou plus en concevant un équipement adapté.

Principe 6 : concevoir un équipement pour faciliter le travail et éviter les erreurs

C’est en particulier le cas des différents boutons de contrôles, ceux-ci doivent être au plus près de l’opérateur et facile d’accès. Ceci pour limiter les déplacements et mouvements.

Principe 7 : les outils à main doivent être conçus pour le confort de l’opérateur

La prise en main des outils doit être simple et ergonomique. Des poignées spécifiques doivent être mises en place pour être utilisées confortablement pendant toute la journée de travail : sa position doit être conçue pour garantir la sécurité et l’efficacité, et sa forme doit prévoir une utilisation par la main droite et la main gauche.

Principe 8 : mécaniser ou automatiser les opérations manuelles si cela est économiquement et techniquement faisable

Généralement, la mécanisation ou l’automatisation d’une tâche va permettre de réduire la pénibilité, gagner en productivité et en qualité. Toutefois, la faisabilité économique du projet va dépendre de la quantité à produire et de l’évolution de celle-ci.

Source

1 – D. Fergusson (2000) – Therbligs : the key to simplifying work

2 – M. Lehto, S. J. Landry (2013) – Introduction to human factors and ergonomics for engineers

A. H. Mogensen (1932) – Common sense applied to motion and time study

R. Barnes (1980) – Motion and Time study

N. J. Manek (2001) – Comprehensive industrial engineering

B. Niebel (1992) – Motion and Time Study

M. P. Groover (2007) – Work Systems : the methods, measurement and management to work

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