Réussir Céréales Grandes Cultures n°119 octobre 1999

Réussir octobre 1999

L'ergonomie au service des agriculteurs

Même si tous les éléments mécaniques d'un tracteur agricole ont considérablement évolué au cours des 20 dernières années avec les progrès de l'hydraulique et l'arrivée de l'électronique, les changements les plus radicaux ont concerné le poste de conduite et, dans une plus large mesure, le confort du conducteur.
En effet le tracteur a toujours un moteur, une transmission et un relevage ; en revanche, il y a 20 ans, il n'avait pas de cabine. Elles sont apparu très progressivement, construites d'abord de façon artisanale et fixées tant bien que mal sur la structure mécanique existante.
tracteur Fiat
Tracteur Fiat dessiné par Pinin Farina

Il a fallu attendre la fin des années 70 pour voir sur le marché les premières cabines de constructeurs. Celle-ci avait été conçue par le célèbre styliste italien Pininfarina pour former un ensemble cohérent et harmonieux avec le capot moteur.

Aujourd'hui, à quelques exceptions près, le tracteur ne s'imagine plus sans une cabine faisant partie intégrante du véhicule.
Tous les constructeurs ont ainsi cherché à satisfaire les besoins légitimes de confort des agriculteurs qui passent de longues heures dans leur principal outil de travail, le plus souvent dans des conditions difficiles de température, de bruit, de poussière ou d'humidité, sur des terrains inégaux générateurs de secousses et de vibrations très pénibles.
Longtemps considéré comme un accessoire rajouté, la cabine fait maintenant partie intégrante de l'étude d'un tracteur. De même pour le poste de conduite qui est étudié pour procurer le maximum de confort et de sécurité et non plus seulement d'après les impératifs de la mécanique qui imposait de façon rigide l'emplacement des leviers de commande par exemple.

L'homme au cœur des préoccupations
Jean Paul Manceau
Jean Paul Manceau
Pour Jean Paul Manceau, directeur du design industriel chez Renault, le tracteur agricole est l'exercice le plus difficile. Son poste de conduite doit offrir à la fois une protection sans faille contre toutes les intempéries et les nuisances, une visibilité tous azimuts et une bonne accessibilité à des commandes en nombre toujours croissant.
Sa double fonction : travail aux champs et déplacements sur la route est également un facteur de complexité.

La prise en compte du confort est un phénomène assez récent. Une révolution s'est engagée dans les bureaux d'études à la fin des années 70 pour donner naissance, au début de la décennie suivante, à de nouveaux produits faisant une plus large place à l'agrément de conduite.

Dès cette époque Jean Paul Manceau donnait cette définition d'un tracteur : " c'est 4 roues, un moteur et un chauffeur ".
Une nouvelle philosophie était née. C'est l'intégration, dès le début de l'étude, de l'homme sur la machine qui a permis d'obtenir les progrès que l'on constate aujourd'hui.

Le design intervient dès la conception

Les designers n'habillent pas une mécanique après coup, mais conçoivent le tracteur dès le départ avec les techniciens du bureau d'études en s'efforçant d'aller avec eux le plus loin possible.

Jean Paul Manceau définit ainsi le design : " c'est le dessin d'un dessein ". Alors qu'on ne sait pas encore comment sera la cabine, il y a déjà une intention, celle de placer le chauffeur au meilleur endroit.
Le design industriel, que l'on imagine encore parfois seulement comme une approche stylistique, est bien autre chose que l'habillage, pour des raisons esthétiques, de formes déterminées par des besoins techniques. C'est la conception rigoureuse de pièces en prenant en compte conjointement leur forme et leur fonction.
caisse à outils Renault
Caisse à outils Renault

Pour Jean Pierre Barlog, responsable du design des tracteurs Renault, le designer essaie d'éviter de faire de l'habillage, il s'efforce de créer des formes fonctionnelles. De nombreuses pièces sont maintenant dessinées pour s'intégrer au style du tracteur comme les masses avant ou cette caisse à outil très esthétique. Pour la cabine, on met d'abord en place les angles de vision, puis les emplacements des commandes; ce n'est qu'après qu'on réalise l'habillage.
Aujourd'hui, avec l'évolution des moyens de production et les nouveaux matériaux, la rigueur peut faire place à un peu plus de liberté pour s'adapter à l'évolution des styles de vie.
On obtient ainsi des formes et des couleurs que l'on retrouve dans tous les produits industriels, de l'automobile jusqu'à l'électroménager, avec des formes arrondies et des teintes douces.
Certaines cabines intégrées présentaient encore récemment des formes très droites.
cabine SG2 John Deere
Cabine SG2 John Deere

Avec la SG2, John Deere a été un des premiers constructeurs a arrondir le pare-brise.
Cette disposition, devenue la règle aujourd'hui, permet de renforcer la rigidité et donc la solidité du pare-brise. Elle joue un rôle dans la maîtrise du niveau sonore car cette forme vibre moins et renvoie mieux les bruits.
A l'heure actuelle, tous les tracteurs arborent un " look en rondeurs " avec un capot plongeant améliorant bien sûr la visibilité.


Les premières règles à suivre dans la conception d'un tracteur ou automoteur sont celles du code de la route.
Comme tout véhicule, depuis l'éclairage jusqu'au freinage, un certain nombre de normes s'appliquent. De plus, il existe quelques impératifs spécifiques comme la vitesse maximale obtenue par construction. La législation impose également des normes de sécurité, par exemple des distances minimum entre les commandes, une hauteur définie entre la tête du chauffeur et le toit de la cabine ou un niveau sonore maximum aux oreilles du conducteur. Ce dernier, qui est aujourd'hui fixé à 86 décibels (au régime nominal du moteur et à la vitesse la plus proche de 7,5 km/h), est souvent ramené par les constructeurs à un seuil largement inférieur dans les cabines.

L'accès au poste de conduite est réglementé, en particulier la hauteur des marches par rapport au sol oblige les constructeurs à étudier plusieurs marchepieds pour une même gamme de tracteurs.
L'entré dans la cabine sera facilitée si elle possède 2 portes, cependant la suppression de la porte droite (par laquelle le passage est souvent difficile), autorise une bien meilleure disposition des commandes.
John Deere a fait le choix de proposer 2 cabines: en gamme moyenne, plutôt destinée aux régions d'élevage où il faut souvent monter et descendre au cours de la journée, le poste de conduite est doté de 2 portes. En revanche, en haut de gamme, une seule porte subsiste à gauche et une console occupant toute la partie droite regroupe l'ensemble des commandes à portée de la main.

Le siège doit également faire l'objet d'une homologation. C'est un élément de confort très important. Lui aussi a maintenant beaucoup évolué, il possède une suspension mécanique ou même pneumatique (plus des 2/3 des ventes en 1998). Il est souvent pivotant afin d'assurer au conducteur une position confortable lors de la surveillance des outils latéraux ou arrière.
Certains fabricants proposent aujourd'hui de nouvelles solutions peut-être bientôt adoptées par les constructeurs comme des réglages lombaires pneumatiques ou un garnissage interne à base de charbons actifs pour absorber la transpiration.


Le confort de conduite tient à plusieurs facteurs également importants.

Une bonne visibilité permet de surveiller tous les outils sans être obligé de se pencher, voire de se contorsionner sur son siège; c'est une garantie de sécurité dans les manœuvres d'approche et d'attelage des outils.
Aujourd'hui le tracteur est devenu une véritable centrale " porte-outils " et la visibilité doit être aussi bonne vers l'avant que vers l'arrière, sur l'attelage ou entre les roues, sur le coté ou en hauteur.
Bien sûr, en fonction de la catégorie du tracteur, certaines particularités sont plus importantes. La surveillance d'une goulotte d'ensileuse requiert une vision haute vers l'arrière alors que l'utilisation d'une débroussailleuse est très exigeante en latéral.
Sur certains tracteurs industriels, pour supprimer tout angle mort et tout montant de vitre, il n'y a qu'une seule glace, souvent en poly carbonate, et pas de porte sur le côté droit.
visibilité avant avec chargeur MF
Un tracteur conçu pour la polyculture sera presque systématiquement équipé d'un chargeur frontal. Pour lui la visibilité vers l'avant sera primordiale. Elle devra permettre l'attelage au niveau du sol des différentes bennes ou fourches et la surveillance en hauteur lors de l'empilage de balles rondes par exemple.
A partir de la position moyenne du chauffeur, les dessinateurs mettent en place les angles de vision dans toutes les directions. Ils déterminent ainsi la position et l'épaisseur optimum des armatures de la structure métallique afin qu'elle soit la moins gênante possible.
visibilié avec chargeur
Un capot plongeant est très avantageux pour l'attelage au niveau du sol des différentes bennes ou fourches. Cependant cette configuration oblige à modifier le système de refroidissement du moteur. Les capots classiques sont devenus moins hauts et moins larges, les préfiltres ont disparu et les échappements longent les montants de cabine.

Daniel Depreaux (Pierre Laroche)

Daniel Depreaux, chef produit chez AGCO Massey Ferguson : " Le capot plongeant est une option sur tous les modèles jusqu'à 95 ch. Elle est très demandée en Allemagne où beaucoup de tracteurs de cette catégorie sont utilisés avec des faucheuses avant par exemple ".
Cabine Visioline MF
Cabine Visioline MF (photo Pierre LAROCHE)

Pour l'utilisation avec un chargeur, une autre option (toit Visioline) permet d'améliorer la visibilité vers le haut.

Avec les tracteurs de grosse puissance, le point noir est souvent la visibilité arrière vers l'attelage.
En effet, pour permettre un accès aisé au poste de conduite, et du fait de la grosseur toujours plus importante des pneumatiques, les cabines ont été avancées. Sur certains modèles, le réservoir de carburant est placé à l'arrière. Ces dispositions, si elles améliorent la visibilité vers l'avant, ne permettent pratiquement plus de voir le piton d'attelage. Une glace derrière le siège n'y suffit pas toujours et même le recours à un rétroviseur sur le hayon arrière n'est pas toujours idéal. En Grande Bretagne, l'utilisation fréquente d'un crochet ramasseur " télescopique " avec vérin intégré facilite l'opération.

Si l'étude d'un nouveau poste de conduite doit concilier des impératifs souvent contradictoires comme surface vitrée et climatisation, plancher plat et faible hauteur hors tout de la cabine, elle doit également retenir des solutions qui rendent son coût abordable.

Les commandes sont positionnées d'après leur fréquence d'utilisation

Chez tous les constructeurs, une démarche relativement similaire est adoptée pour la conception d'un nouveau poste de conduite. Les 2 firmes construisant leurs tracteurs en France nous ont ouvert les portes de leurs bureaux d'études.
Michel Goyet
Michel Goyet (Pierre Laroche)

Michel Goyet, directeur du produit et des projets nous explique la démarche de Renault Agriculture.
" L'étude commence avec la détermination d'un cahier des charges fonctionnel; il faut répertorier, organe par organe, les fonctions de service ainsi que les contraintes techniques. L'analyse des habitudes de conduite chez les clients est complétée par un suivi régulier des remontées d'informations des utilisateurs sans oublier l'étude de la concurrence.
Des tracteurs d'agriculteurs sont équipés de cameras vidéo ou de capteurs sur les principales commandes. L'étude des enregistrements permet de définir des priorités pour les commandes les plus souvent utilisées. Ce sont elles qui devront occuper les meilleurs emplacements. On peut en effet accepter qu'un levier de changement de régime de prise de force, par exemple, qui n'est utilisé qu'occasionnellement, soit moins accessible que l'inverseur de marche. Celui-ci doit être impérativement placé à gauche afin de permettre l'utilisation simultanée des distributeurs du chargeur avec la main droite.
Pour chaque commande, il faut définir un niveau de priorité sur différents critères: le niveau d'atteinte, c'est à dire la position par rapport au siège, l'effort nécessaire à la mise en œuvre et la course engendrée ".
Dans certains cas l'obtention d'un confort d'utilisation maximum ne peut s'obtenir que par une duplication des commandes. Ainsi sur un Ares, on peut débrayer de 3 façons différentes: avec la pédale d'embrayage, le levier de vitesses ou celui d'inverseur.
accoudoir Renault
accoudoir Renault (Pierre Laroche)

De même sur ce tracteur Massey Ferguson, explique Daniel Depreaux, les rapports Powershift peuvent être passés aussi facilement avec le levier d'inverseur qu'avec celui des vitesses. La commande des vitesses mécaniques a été considérablement améliorée: grâce à une tringlerie sophistiquée, un levier court au pommeau bien en main se manœuvre avec une course très réduite. Pour cette firme, la principale évolution ergonomique est dans la tendance au regroupement des commandes sur un accoudoir solidaire du siège.

L'ergonomie, une démarche très scientifique

La définition finale du poste de conduite s'effectue en concertation avec 4 intervenants. Le service produit répertorie les attentes de la clientèle, les analyse, les classe et définit des besoins hiérarchisés. Le bureau d'études doit trouver des solutions compatibles avec les contraintes techniques et les coûts, ce qui conduit souvent à des compromis.
L'ergonome intervient sur tous les organes du poste de conduite: siège, volant, pédales, leviers, distributeurs…. Il doit s'assurer que les règles de sécurité sont bien respectées et que tous les utilisateurs, quelque soit leur morphologie, pourront atteindre les commandes et les manipuler sans devoir prendre de posture nuisible à la santé. Chez Renault, un logiciel informatique puissant permet de positionner dans la cabine un chauffeur moyen (c'est le 50 ème percentil) et de simuler par exemple tous les débattements de leviers ou les réglages du siège. Les extrêmes, du plus petit au plus grand, sont également pris en compte par ce programme qui vérifie que les différentes possibilités permettent à chaque conducteur de travailler avec des angles du corps générant le moins d'inconfort possible.
poste de conduite Renault
console latérale Renault

Si le service produit impose que les distributeurs hydrauliques, qui sont très souvent utilisés, soient à portée de la main, l'ergonome les fait disposer en biais afin que le mouvement de commande suive une direction naturelle.

Le designer intervient pour mettre en forme des solutions alliant fonctionnalité et esthétique. Il propose des matières et des alliances de coloris. Les nouveaux matériaux et procédés de fabrication, emboutissage, thermoformage, plasturgie…, donnent beaucoup de liberté de création et permettent d'optimiser les formes par rapport aux fonctions. Des maquettes sont réalisées, d'abord en miniature, puis en grandeur réelle pour les faire valider par des utilisateurs.
commandes TCE 20 Renault
La console de commande du relevage électronique TCE 20 (Pierre Laroche)

Pour Didier Louis, chef de produit Renault Agriculture, un bel exemple d'alliance de fonctionnalité et de design est représenté par le boîtier du TCE 20. Une forme arrondie lui permet de s'intégrer parfaitement à la console latérale et d'offrir un appui a la main pour son utilisation.

suspension de la cabine : l'expérience du poids lourd

Longtemps proposée uniquement par Renault Agriculture sur les modèles " Z ", la suspension de la cabine commence à faire école. Solution idéale pour isoler le conducteur des secousses et vibrations du tracteur, mais demandant de très lourdes études techniques, elle n'a pu être réalisée par cette firme que grâce à toute l'expérience acquise par la branche Véhicules Industriels sur les poids lourds.
cabine RVI
Cabine RVI

Ces camions bénéficient en effet d'une conception, comme sur le Magnum, où le poste de conduite est isolé de la " plate forme technique ". Le confort sur la route est ainsi maximal, grâce aussi, à un équipement complet et particulièrement bien étudié.


Un avenir prometteur

Pour Jean Paul Manceau, l'évolution passe par la miniaturisation. Comme en automobile, c'est elle qui permettra de redonner au chauffeur une partie de l'espace vital qui lui a été enlevé par les accessoires et équipements de plus en plus nombreux dans l'habitacle.
Les transmissions à variation continue qui remplaceront un jour les powershift permettront, selon Daniel Depreaux, de diminuer le nombre des leviers.

Mais l'évolution la plus marquante en matière d'ergonomie ne viendra-t-elle pas d'une meilleure concertation entre fabricants de tracteurs et d'outils?
En effet, le bel équilibre du poste de conduite est rapidement perturbé à l'utilisation par l'installation de boîtiers ou de commandes spécifiques à chaque machine.
Même si les tractoristes commencent à prévoir dans leur cabine des points de fixations pour ces accessoires, leurs emplacements ne sont pas toujours idéaux.
Les industriels disposant d'une gamme longue peuvent proposer un même boîtier du pulvérisateur jusqu'au semoir de précision à condition de s'équiper dans la même marque.
Pour éviter également d'acheter des équipements qui font double emploi, on peut imaginer que le tracteur disposera un jour d'un terminal de visualisation et de commande idéalement placé sur lequel viendra se connecter l'électronique de chaque machine.
Avec la mise au point du Bus-can, processus de normalisation de la transmission des données entre le tracteur et les outils, c'est une première étape dans ce sens qui est amorcée.


Pierre LAROCHE



Les automoteurs

L'étude de la satisfaction de la clientèle est certainement la première source d'information utilisée par un constructeur pour améliorer son produit.
C'est elle qui sert de base à la rédaction du cahier des charges d'un nouveau véhicule.
Nul, mieux que l'utilisateur final, n'est à même de fournir au concepteur toutes les remarques très concrètes résultant d'une utilisation en conditions réelles. Celles ci sont tellement nombreuses et différentes que c'est l'accumulation des témoignages qui peut aider à dégager les tendances essentielles.
Une firme comme Claas vient de lancer une étude très poussée auprès de la clientèle européenne pour l'aider à définir le poste de travail d'une future moissonneuse batteuse.

poste de conduite MB Claas
Poste de conduite Claas

Le poste de conduite d'une moissonneuse batteuse doit offrir une visibilité parfaite sur les organes de coupe qui sont de plus en plus large.
Tous les organes de la machine sont surveillés à travers une instrumentation complète judicieusement placée.
Cette enquête s'adresse bien sûr en premier lieu aux possesseurs de la dernière née de la gamme, la Lexion, mais elle veut également recueillir les opinions des utilisateurs d'autres marques de machines.
Les questions sont très précises et cernent les moindres détails qui feront la différence en agrément de conduite (taille, hauteur et inclinaison de chaque accoudoir de siège), en surveillance du fonctionnement (lisibilité des indicateurs au jour ou dans l'obscurité), ou en accessibilité par exemple (position et accessibilité des poignées de portières).
Une lourde tâche de dépouillement et une analyse fine des résultats permettront d'optimiser le poste de conduite afin d'offrir au conducteur une position de conduite toujours plus confortable pour suivre efficacement le travail de sa moissonneuse.



Un constructeur de cabines : associé à la conception

Si la plupart des postes de conduite d'engins agricoles sont sous-traités à des industriels spécialisés, leur métier a considérablement évolué.
Ils ne fabriquent pratiquement plus de produits propres car tous les véhicules sont maintenant équipés d'origine d'une cabine.
Les principaux spécialistes dans ce domaine ne sont pas simplement assembleurs, mais conservent une grande partie de la conception.
usine Buisard
Usine Buisard (photo Pierre LAROCHE):
Pour Daniel Buisard, P.d.G. de l'entreprise qui porte son nom, depuis les années 90, les fabricants de cabine sont associés à la conception du produit. Ils peuvent ainsi apporter leur expérience pour optimiser les caractéristiques du poste de conduite et réduire les coûts en tirant le meilleur profit de leur outil de production. Le recours permanent à des méthodes d'analyse de la valeur permet de proposer aux constructeurs des options faisant baisser les prix de revient. Par exemple une porte latérale sans entourage améliore la visibilité mais revient également moins cher.

Cabines MLT (photo Pierre LAROCHE)

L'étude de cette cabine pour les modèles MLT présentés par Manitou en 1999 a débuté chez Buisard dès septembre 1997.
Dans cette entreprise en pleine modernisation qui compte maintenant 300 personnes et réalise un chiffre d'affaires de 220 millions de francs, la tendance est de livrer de plus en plus des postes de conduite tout équipés.

chaîne de peinture Buisard
Chaîne de peinture Buisard (photo Pierre LAROCHE)

Une chaîne de peinture moderne utilise la cataphorèse, procédé d'électrodéposition employé dans l'automobile.
Une des contraintes majeures dans la conception d'une cabine reste le respect du niveau sonore, car il est très lié au choix du moteur et à son emplacement. D'autres facteurs comme les sifflements de transmission ou les bruits de l'hydraulique jouent également un rôle important. L'autre concerne la température; les emplacements du chauffage ou de la climatisation sont difficiles à déterminer et les résultats ne sont pas toujours faciles à obtenir. La surface vitrée en constante augmentation y est pour beaucoup. Cette évolution s'accompagne de celle de l'air conditionné. Environ 20% des cabines fabriquées par Buisard en sont équipées.
Une autre tendance forte chez ce constructeur, le pare-brise est de plus en plus souvent feuilleté (comme sur les automobiles). Cela représente 60% de la production de ce constructeur qui travaille pour l'agricole, la manutention et les travaux publics.
tapis de sol
tapis de sol (photo Pierre LAROCHE):

Pour lutter contre la transmission du bruit, le plancher de cabine doit être fortement nervuré. Le tapis de sol est une composante primordiale ; réalisé en matériaux absorbants, il doit résister à l'usure et pouvoir se nettoyer à grande eau. Il pèse souvent plusieurs kilos.


Pierre LAROCHE


Renault Agriculture
25 ans de formation à Evreux


Ouvert en septembre 1974 pour répondre à le demande du réseau de concessionnaires et aux exigences de la nouvelle loi sur la formation continue (1971), le Centre de Formation Renault Agriculture, situé à Gauville la Campagne près d'Evreux dans l'Eure, vient de fêter ses 25 années d'activité.
Depuis cette date, ce n'est pas moins de 34 500 stagiaires qui ont été formés par l'équipe du C.F.R.A.
30 programmes de stages différents entrant dans le cadre de la formation professionnelle continue s'adressent à toutes les catégories de personnel.
Rattaché aujourd'hui à la direction marketing de la firme, cet établissement a pour vocation première de former le personnel du réseau de distribution français et étranger aux métiers techniques.
Pour cela, avec 7 salles de cours et 4 ateliers de travaux pratiques, 6 instructeurs, tous de niveau minimum B.T.S., dispensent des cours théoriques et pratiques. Ils permettent aux mécaniciens et aux chefs d'atelier d'acquérir ou d'actualiser les connaissances nécessaires à la maintenance des tracteurs qui évoluent et se sophistiquent rapidement.
Chaque organe (moteur, transmission, hydraulique, climatisation…) fait ainsi l'objet d'une ou plusieurs formations spécifiques, organisées par modules d'une semaine.
maquette CFRA
Maquette au CFRA (photo Pierre LAROCHE)

La réalisation de maquettes pédagogiques est une activité importante du C.F.R.A.
Une des dernières réalisations de l'équipe est celle de la transmission " full powershift " qui permet d'en étudier les principes de fonctionnement. Parfaitement fonctionnelle, elle est également utilisée pour de la recherche de pannes. De nombreux stages portent sur la connaissance de Metadiag, le système expert d'aide au diagnostic de Renault Agriculture.

Une concertation étroite entre la direction Après-Vente et les concessionnaires permet de mettre en place dans chaque établissement un plan annuel de formation . Ainsi les différentes catégories de personnel peuvent suivre, en rapport avec les besoins de chaque point de vente ou atelier, une progression tenant compte de leurs connaissances ou aptitudes.

Très sensibilisée à l'intérêt de la formation, Renault Agriculture y consacre 4% de la masse salariale pour son propre personnel. Celui-ci va pouvoir dorénavant bénéficier de nouvelles dispositions puisque les accords sur les 35 heures, vont permettre à chaque collaborateur de la firme d'obtenir tous les ans une semaine de formation en liaison avec son activité professionnelle principale.

Pour Hubert Drieu, actuel directeur du Centre de Formation, l'un des axes importants d'évolution pour les prochaines années sera le développement de l'assistance aux filiales étrangères et aux importateurs pour accompagner les ambitions européennes du constructeur national. Pour cela, les instructeurs possèdent tous au moins une langue étrangère, anglais, allemand ou espagnol.
La part des formations réalisées pour l'export représente déjà 25% de l'activité totale.
Les 3 filiales, en Grande Bretagne, en Allemagne et aux Pays Bas, disposent chacune d'un formateur qui vient régulièrement enrichir ses connaissances à Evreux.

Le secteur commercial fait également partie des préoccupations de Renault et, sous la conduite d'un formateur spécialisé, les vendeurs peuvent participer à des sessions axées sur la connaissance du produit et de la concurrence.
Enfin, vitrine de l'entreprise, le Centre de Formation Renault Agriculture abrite également les opérations promotionnelles destinées à la presse professionnelle ou à l'accueil des nouveaux distributeurs français ou étrangers.

Pierre LAROCHE

suite des articles:

novembre 1999

décembre 1999

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