Aide à la décision pour l'intégration de la sécurité au plus tôt en phase de conception : approche innovante de reconception de machines agricoles

The research presented in this thesis is positioned in the field of design for safety. This thesis is particularly interested in operationalizing the IRAD (Innovative Risk Assessment Design) method, which integrates safety systematically throughout the design process. For this purpose, in first step, we propose to formalize a type of experience feedback (accident reports) detailing the facts relating to the elements of a working situation and the events that led to an accident. In the next step, we propose two complementary approaches to redesign for safety: functional reverse engineering for safety (FRES) and functional re-engineering for safety (FR2ES). FRES is used to extract knowledge on both the accident and the design of the system involved in the accident. This approach allows assessing the safety level of the system by estimating a safety indicator depending on the type of identified risk. This indicator is used as a parameter for decision support during the redesign of the system. FR2ES defines the safety objectives related to each phase of the design in order to eliminate or reduce a given risk. The safest solutions are then obtained, on the one hand, by incorporating these safety objectives in the redesign process and, on the other hand, by using the safety indicator applied to the proposed solutions. Finally, the applicability of these approaches is demonstrated on two types of tractor-implement hitches: the power take off shaft and the three point hitch systems.Les travaux de recherche exposés dans ce mémoire se positionnent dans le domaine de la conception sécuritaire. Cette thèse s’intéresse plus particulièrement à rendre opérationnelle la méthode IRAD (Innovative Risk Assessment Design), qui intègre la sécurité de manière systématique tout au long du processus de conception. Dans cet objectif, nous proposons dans un premier temps de formaliser un type de retour d’expérience (les rapports d’accident) qui détaille les faits liés aux éléments d’une situation de travail et à des événements qui ont mené à un accident. Ensuite, nous proposons deux démarches complémentaires de reconception sécuritaire: une démarche d’ingénierie inverse fonctionnelle pour la sécurité (FRES) et une démarche de réingénierie fonctionnelle pour la sécurité (FR2ES). FRES permet d’extraire les connaissances à la fois sur l’accident et sur la conception du système impliqué dans l’accident. Elle permet ensuite d’évaluer le niveau de sécurité du système par l’estimation d’un indicateur de sécurité dépendant notamment du type de risque identifié. Cet indicateur est utilisé comme paramètre d’aide à la décision lors de la phase de reconception du système. La deuxième démarche, FR2ES, permet de définir les objectifs de sécurité liés à chaque phase de la conception dans le but d’éliminer ou de réduire un risque donné. Les solutions les plus sécuritaires possibles sont ensuite obtenues d’une part en intégrant ces objectifs de sécurité dans le processus de reconception et d’autre part à l’aide de l’indicateur de sécurité appliqué aux solutions proposées. Enfin, l’applicabilité de ces démarches a été démontrée sur deux types de liaisons tracteurs-outils, l’arbre de transmission à cardans et la liaison trois points - systèmes permettant d’atteler les outils aux tracteurs et de les motoriser