Monitoring biométrique en temps réel (FC, HRV, température) avec modèle charge-récupération pour prévenir l'accumulation de fatigue et optimiser les performances • Architecture WEARABLES + ML + AGENTIC + KG
| Dimension | Détails |
|---|---|
| Risque/Problématique | Accumulation fatigue musculaire générale (précurseur TMS, baisse performance, incidents) |
| Action/Solution | Monitoring charge physique + récupération optimisée via biométrie temps réel |
| Données Utilisées |
• Wearables: FC (fréquence cardiaque), HRV (variabilité cardiaque), température cutanée • IMU: Activité physique, métabolisme énergétique • Échelles RPE: Rate of Perceived Exertion (subjectif) • Environnement: WBGT (indice chaleur), humidité relative • Récupération: Sommeil, pauses, nutrition |
| Architecture |
WEARABLES + AGENTIC + ML + KG • Wearables: Bracelet FC/HRV + capteur T° • ML: Modèle charge-récupération (TRIMP score) • Agentic: Ajustement intensité tâches + rotation dynamique • KG: Relations charge→fatigue→incidents |
| Modules SafetyGraph |
• BehaviorX Module 7: Métriques performance & engagement • Analytics Dashboard: Charge cumulée, tendances • RiskPredictor: Prédiction fatigue à 24-72h • Dashboard Temporalité: Patterns hebdo/mensuels |
| ROI Estimé |
• Réduction 25% incidents liés fatigue • Productivité: +12% (optimisation charge) • Absentéisme: -18% |
| Priorité | 🟡 HAUTE (prévention primaire) |
La fatigue musculaire générale est un facteur de risque majeur sous-estimé. Elle précède de nombreux TMS, augmente le risque d'accident de 3-5x, et réduit la productivité de 15-25%. Les approches traditionnelles (observation, questionnaires) détectent la fatigue trop tard, une fois les symptômes installés.
UC-E04 s'appuie sur un cadre normatif solide couvrant Québec, Canada, USA et normes internationales (ISO, ACGIH, NIOSH) pour la mesure de la charge métabolique, la contrainte thermique et la surveillance physiologique.
Cadre général SST - Obligations de prévention, organisation du travail, adaptation des tâches
Workplace Ergonomics - Management & Implementation
Standard de management ergonomique (PDCA) pour structurer programme, indicateurs et revues.
Fatigue Risk Management (FRM)
Guide pratique pour bâtir un programme fatigue (facteurs de risque, contrôles, formation, suivi).
Recherche scientifique & solutions FRMS
Ressources de recherche et solutions Fatigue Risk Management Systems (FRMS) pour gérer la fatigue (horaires atypiques, charge, récupération).
OSH Management Systems
Cadre de Système de Management SST (SMS) pour intégrer la fatigue comme risque opérationnel (objectifs, audits, amélioration continue).
Détermination du Métabolisme Énergétique
Méthodes pour estimer la charge métabolique (W/m², MET - niveaux d'activité).
Évaluation de la Contrainte Thermique par Mesures Physiologiques
Protocole pour mesurer FC (fréquence cardiaque), températures centrale/cutanée, pertes hydriques.
Indice WBGT (Wet Bulb Globe Temperature) + Seuils Stress Thermique
ISO 7243: Méthode screening chaleur (WBGT) pour détecter risque thermique.
ACGIH TLV: Seuils WBGT et stratégies (travail/repos, hydratation, acclimatation).
| Module | Normes/Standards | Application Concrète |
|---|---|---|
| WEARABLES FC, HRV, T°, IMU |
ISO 9886 ISO 8996 ISO 7243 |
• Mesurer FC (ISO 9886) • Estimer métabolisme via IMU (ISO 8996) • Surveiller WBGT si chaleur (ISO 7243) → Règle: Si MET élevé + FC soutenue + WBGT↑ ⇒ micro-pause/rotation |
| ML Charge-Récupération |
ISO 8996 ACGIH TLV NIOSH FRM |
• Indice TRIMP = f(durée × intensité FC) • Enrichi métabolisme (ISO 8996) • Exposition chaleur (WBGT/ACGIH) → Sortie: Score fatigue + reco récupération |
| AGENTIC Ajustements Temps Réel |
ANSI Z10 CSA Z1004 ACGIH |
• Orchestrer pauses micro/macro (Z1004) • Rotation tâches selon SMS (Z10) • Déclencher hydratation/ombrage (ACGIH) → Action: Interventions proactives personnalisées |
| KG Graphe Connaissances |
ISO 8996 ISO 7243 ISO 9886 |
• Graph: Tâche → métabolisme (8996) • → exposition thermique (7243/ACGIH) • → biomarqueurs FC/HRV (9886) • → incident/écart → Valeur: Conserver seuils & actions par contexte |
Capteurs biométriques & environnementaux en temps réel
Modèle charge-récupération avec score TRIMP
Orchestration interventions & ajustements temps réel
Graphe relations charge → fatigue → incidents
• Collecte FC, HRV, T° au repos et en activité normale
• Calibration seuils personnalisés (FCmax, HRV baseline, MET repos)
• Questionnaires sommeil, RPE, historique médical
• Définition profil individuel (âge, forme physique, acclimatation chaleur)
• Wearables actifs: FC (1 Hz), HRV (5 min), T° (30 s), IMU (50 Hz)
• Calcul continu: TRIMP score, MET estimation (ISO 8996), intensité relative
• Surveillance environnement: WBGT si ambiance chaude
• Transmission: MQTT vers Agent Capteurs (latence <500 ms)
• Agent Analyse: Calcul TRIMP cumulé (glissement 24h/7j/30j)
• Modèle LSTM: Prédiction score fatigue 24-72h (probabilité incident)
• Seuils dynamiques: Ajustement selon contexte (saison, tâche, historique)
• Détection patterns: FC soutenue élevée + HRV basse = flag fatigue
Exemple: Si TRIMP_quotidien > 150 ET HRV_matinale < 85% baseline → Alerte Jaune
• Agent Décision: Évaluation gravité (Normal / Attention / Critique)
Niveau ATTENTION (TRIMP 120-150):
→ Micro-pause recommandée (2-3 min / 30 min)
→ Coaching hydratation si WBGT > 24°C
→ Notification travailleur (vibration bracelet)
Niveau CRITIQUE (TRIMP >150 OU HRV <70% baseline):
→ Pause obligatoire 10-15 min
→ Rotation vers tâche légère (MET <3.0)
→ Alerte superviseur + note au dossier
→ Coaching récupération (micro-sieste, étirements)
Contrainte thermique (WBGT ≥ seuil ACGIH):
→ Application horaire travail/repos (ex: 75%/25%)
→ Hydratation toutes les 15 min
→ Ombrage + ventilation forcée
• Notification multi-canal: Bracelet vibrant + app mobile + dashboard superviseur
• Guidance: Instructions vocales/visuelles (durée pause, exercices, hydratation)
• Validation conformité: Confirmation pause prise (géolocalisation zone repos)
• Logging: Enregistrement Neo4j (intervention, timestamp, contexte, efficacité)
• Surveillance HRV: Retour vers baseline (indicateur récupération efficace)
• Score récupération: HRV matinale suivante, qualité sommeil auto-reportée
• Ajustement seuils: Si récupération lente → seuils plus conservateurs
• Analytics: Dashboard tendances (charge hebdo, ratio aiguë/chronique, incidents évités)
Feedback loop: Efficacité interventions → enrichissement KG → amélioration modèle ML
Contrairement aux approches réactives traditionnelles (observation, questionnaires post-quart), UC-E04 détecte l'accumulation de fatigue 24-48h AVANT les symptômes grâce aux biomarqueurs (FC soutenue, HRV diminuée). Cette détection précoce permet des interventions légères et graduelles (micro-pauses, rotations) plutôt que des arrêts complets coûteux. Résultat: 25% de réduction des incidents liés à la fatigue et +12% de productivité grâce à l'optimisation charge-récupération.
Contexte: Opérateur ligne d'assemblage, quart de 8h, tâches répétitives modérées (MET 3.5-4.5)
Baseline: FC repos 65 bpm, HRV (RMSSD) 45 ms, seuil TRIMP quotidien 120
État Normal
FC moy: 95 bpm (75% FCmax), TRIMP cumulé: 40
→ Pas d'intervention
Alerte Attention
FC moy: 105 bpm (82% FCmax), TRIMP: 95 → approche seuil
→ Agentic: micro-pause 3 min suggérée à 11:30
→ Travailleur prend pause, FC redescend à 85 bpm
Alerte Critique
FC moy: 110 bpm soutenue, HRV chute à 30 ms, TRIMP: 145 (>seuil)
→ Agentic: pause obligatoire 15 min + rotation tâche légère
→ Coaching: hydratation, étirements, micro-sieste 10 min
→ Superviseur notifié
Récupération
Rotation vers tâche inspection (MET 2.5, assis)
FC stabilisée 80 bpm, HRV remonte à 38 ms
→ Fin de quart sans incident, TRIMP final: 155
Interventions proactives ont évité accumulation fatigue excessive. Lendemain: HRV matinale 42 ms (récupération 93% baseline) → reprise charge normale possible.
Contexte: Manœuvre construction, canicule estivale (32°C ambiant, WBGT 29°C), tâche intense (MET 5.5-7.0)
Baseline: FC repos 70 bpm, HRV 40 ms, acclimaté (15 jours exposition)
| Heure | FC (bpm) | T° cutanée (°C) | TRIMP | Action Agentic |
|---|---|---|---|---|
| 09:00 | 110 | 35.5 | 25 | Normal - Hydratation rappel |
| 10:30 | 125 | 36.8 | 65 | Attention - Pause ombrage 15 min |
| 12:00 | 135 | 37.2 | 105 | Critique - Arrêt travail, repos climatisé |
| 14:00 | 95 | 35.9 | 110 | Récupéré - Reprise possible tâche légère |
Détection précoce contrainte thermique (T° cutanée, FC élevée) a permis intervention avant épuisement. Horaire travail/repos ACGIH respecté → pas de malaise thermique, incident évité.
Contexte: Employé bureau, sédentaire (MET 1.5-2.0), mais stress psychologique élevé, sommeil insuffisant
Baseline: FC repos 72 bpm, HRV 35 ms (déjà bas, indicateur stress chronique)
Charge physique faible, mais fatigue psychologique et manque de récupération (sommeil <6h/nuit, HRV matinale basse) augmentent risque burnout, baisse performance cognitive, erreurs.
1. Coaching récupération (BehaviorX Module 7):
• Recommandation sommeil: viser 7-8h, routine coucher cohérente
• Exercices relaxation: respiration 4-7-8, méditation 10 min/jour
• Pauses actives: marche 5-10 min toutes les 2h (↑ HRV)
2. Ajustement charge travail:
• Réduction temporaire deadlines serrés
• Priorisation tâches critiques
• Délégation tâches non-essentielles
3. Support RH/superviseur:
• Discussion confidentielle avec RH
• Orientation vers PAE (Programme Aide Employés)
• Ajustements ergonomiques si nécessaire
| Semaine | HRV moy (ms) | FC repos (bpm) | Sommeil (h/nuit) | Score Fatigue |
|---|---|---|---|---|
| S0 (baseline) | 28 | 80 | 5.5 | 8.5/10 |
| S1 | 30 | 78 | 6.2 | 7.2/10 |
| S2 | 33 | 75 | 6.8 | 5.8/10 |
| S3 | 35 | 73 | 7.1 | 4.5/10 |
| S4 | 36 | 72 | 7.3 | 3.8/10 |
Interventions précoces (détection HRV basse, coaching sommeil, ajustement charge) ont permis récupération progressive. Risque burnout écarté, retour à baseline en 4 semaines. Économie estimée: 15K$ CAD (coût indirect burnout évité).
Simulez en temps réel le monitoring biométrique (FC, HRV) et le calcul du score TRIMP de charge-récupération. Ajustez l'intensité de travail et la température ambiante pour observer les interventions agentiques automatiques.
Tous les indicateurs dans la normale. Continuez le travail actuel.
Basé sur déploiement 200 travailleurs, secteur manufacturier, avec coûts incidents fatigue baseline.
| Catégorie | Impact | Économies Annuelles (200 employés) |
|---|---|---|
| Incidents liés fatigue | -25% (détection précoce) | 125K$ CAD (8 incidents évités × 15.6K$ coût moyen) |
| Absentéisme | -18% (amélioration récupération) | 85K$ CAD (72 jours évités × 1.18K$ salaire/jour) |
| TMS prévenus | -15% (fatigue = facteur aggravant) | 67K$ CAD (3 TMS évités × 22.4K$ coût moyen) |
| Productivité | +12% (optimisation charge) | 180K$ CAD (gain efficacité opérationnelle valorisé) |
| Coûts CNESST | -22% (primes assurance) | 42K$ CAD (réduction cotisations expérience) |
| TOTAL ÉCONOMIES ANNUELLES | 499K$ CAD | |
| Poste | Coût Unitaire | Quantité | Total |
|---|---|---|---|
| Wearables (FC/HRV) | 450$ CAD | 200 | 90K$ CAD |
| Capteurs environnement (WBGT) | 1,200$ CAD | 10 zones | 12K$ CAD |
| Infrastructure Edge/Cloud | - | - | 25K$ CAD |
| Licences logicielles (3 ans) | 180$/employé/an | 200 × 3 ans | 108K$ CAD |
| Formation (personnel + superviseurs) | - | - | 15K$ CAD |
| Déploiement & intégration | - | - | 18K$ CAD |
| INVESTISSEMENT TOTAL (3 ans) | 268K$ CAD | ||