UC-E02
Système Opérationnel

🦾 TMS - Troubles Épaule/Cou

Prévention des Troubles Musculo-Squelettiques | Mouvements Répétitifs | Ergonomie Intelligente

🎯

Contexte du Use Case

RISQUE ÉLEVÉ

Les troubles musculo-squelettiques (TMS) de l'épaule et du cou représentent une problématique majeure dans les environnements de travail impliquant des mouvements répétitifs des membres supérieurs. Les tendinites et bursites de l'épaule touchent des milliers de travailleurs chaque année, avec des impacts significatifs sur la santé et la productivité.

12,347
Cas CNESST Annuels
+8% vs 2023
28,000$
Coût Moyen par Cas
+12% inflation
35%
Réduction Potentielle
Avec AgenticX5
98.5%
Taux de Détection
IA Temps Réel
⚠️

Facteurs de Risque Principaux

🔄

Mouvements Répétitifs

  • Mouvements du bras au-dessus de l'épaule
  • Cycles courts (< 30 secondes)
  • Rotation et abduction répétées
  • Élévation prolongée des bras
💪

Forces & Contraintes

  • Efforts statiques prolongés
  • Port de charges au-dessus de l'épaule
  • Postures contraignantes du cou
  • Absence de support pour les bras
⏱️

Organisationnels

  • Cadence de travail élevée
  • Absence de micro-pauses
  • Rotation des tâches insuffisante
  • Formation ergonomique limitée
📉

Impact Organisationnel

45
Jours d'Arrêt Moyen
67%
Taux de Récidive
156K$
Coût Indirect Annuel
-23%
Impact Productivité
📜

Cadre Réglementaire Applicable

🍁 Normes Québec

Norme Description Référence Spécifique
CNESST Règlement sur la santé et la sécurité du travail (RSST) Articles 51-52 : TMS & ergonomie posturale
INSPQ Guides de prévention des TMS Section 3.2 : Mouvements répétitifs épaule
IRSST Outils d'évaluation des risques TMS Rapport R-669 : Évaluation ergonomique

🇨🇦 Normes Canada

Norme Description Référence Spécifique
CSA Z1004 Gestion de la santé et sécurité en milieu de travail Section 7.3 : Évaluation ergonomique
CCOHS Centre canadien d'hygiène et de sécurité au travail Guide : Prévention TMS membres supérieurs

🇺🇸 Normes USA

Norme Description Référence Spécifique
OSHA Ergonomics Guidelines Section 5(a)(1) : Devoir général de l'employeur
NIOSH Critères pour les tâches répétitives Pub. 97-141 : Troubles membres supérieurs
ACGIH TLV Threshold Limit Values - Hand Activity Level HAL : Analyse force + fréquence mouvements

🌍 Normes Internationales (ISO)

Norme Description Référence Spécifique
ISO 11228-3 Manutention de charges — Manipulation de charges faibles à fréquence élevée Évaluation tâches répétitives membres supérieurs
ISO 11226 Évaluation des postures de travail statiques Angles articulaires bras/épaule/cou acceptables
ISO/TR 12295 Document d'application des normes ergonomiques Arbre décisionnel évaluation risques TMS
🔄

Processus de Conformité AgenticX5

📹
1. Détection
Vision AI identifie mouvements répétitifs
📊
2. Évaluation
Analyse selon ISO 11228-3 & ACGIH TLV
⚠️
3. Alerte
Notification si dépassement seuils
🤖
4. Intervention
Agent recommande pause/rotation
📝
5. Documentation
Conformité CNESST automatique
🏗️

Architecture Technique AgenticX5

Solution multi-agents avec intégration de wearables, vision par ordinateur, machine learning et knowledge graph pour la détection et la prévention proactive des TMS.

WEARABLES

  • IMU Épaule/Bras : Capteurs inertiels 9-axes pour tracking mouvements 3D
  • Comptage Cycles : Détection automatique répétitions (seuil ACGIH)
  • Angles Articulaires : Abduction, flexion, rotation épaule/cou
  • Vibration Tactile : Alertes en temps réel posture dangereuse
  • Données Biométriques : Fréquence cardiaque, fatigue musculaire
📹

VISION AI

  • Détection Posturale : OpenPose / MediaPipe pour squelette 3D
  • Tracking Répétitions : Reconnaissance patterns mouvements
  • Analyse Élévation Bras : Mesure angles > 60° selon ISO 11226
  • Zones de Travail : Validation enveloppes ergonomiques optimales
  • Compteurs Temps Réel : Durée cumulative exposition risque
🤖

MACHINE LEARNING

  • Prédiction Fatigue : Modèles LSTM analyse patterns temporels
  • Seuils Adaptatifs : Apprentissage personnalisé par travailleur
  • Classification Risque : Random Forest pour scoring TMS
  • Détection Anomalies : Isolation Forest pour patterns inhabituels
  • Optimisation Pauses : RL pour planification micro-pauses optimales
🧠

AGENTIC AI

  • Orchestration Pauses : Agent planifie micro (2min) et macro (15min)
  • Rotation Intelligente : Recommandation changement tâche proactive
  • Alertes Graduées : Notifications progressives selon urgence
  • Coaching Personnalisé : Exercices étirement adaptés
  • Coordination Équipe : Optimisation charge collective
🕸️

KNOWLEDGE GRAPH

  • Relations Tâche→TMS : Graphe causal Neo4j (CAUSES, AGGRAVE)
  • Historiques Lésions : Base sectorielle tendinites épaule/cou
  • Normes Intégrées : Liens ISO 11228-3, ACGIH TLV, CNESST
  • Best Practices : Solutions ergonomiques éprouvées
  • Inférences Causales : Identification facteurs contributifs multiples
📊

SAFETYGRAPH MODULES

  • Dashboard Corrélations TMS : Visualisation patterns par poste/quart
  • BehaviorX Module 7 : Métriques fatigue & engagement
  • Analytics Dashboard : Cycles cumulés, tendances hebdo/mensuelles
  • RiskPredictor : Scoring prédictif TMS à 7/30 jours
  • ErgoAI Enhanced : Recommandations automatisées ISO/TR 12295
💻

Stack Technologique

# Wearables & IoT
- Capteurs: Xsens DOT, Movella, Perception Neuron
- Protocoles: BLE 5.0, MQTT, WebSocket
- Fréquence: 60 Hz (IMU), 10 Hz (bio)

# Vision & Pose Estimation
- Frameworks: OpenPose, MediaPipe, AlphaPose
- Caméras: Intel RealSense D455, Azure Kinect
- FPS: 30 fps, résolution 1920x1080

# Machine Learning
- Training: TensorFlow 2.x, PyTorch 2.0
- Models: LSTM (fatigue), Random Forest (classification)
- Deployment: TensorFlow Lite, ONNX Runtime

# Agentic AI
- Framework: LangChain, AutoGen
- LLM: GPT-4-turbo, Claude 3 Opus
- Orchestration: Ray, Celery

# Knowledge Graph
- Database: Neo4j 5.x (graphe), PostgreSQL (relationnel)
- Query: Cypher, GraphQL
- Ontologie: OWL 2, SKOS

# Analytics & Viz
- Backend: FastAPI, Redis (cache)
- Frontend: React, D3.js, Recharts
- Dashboards: Grafana, Metabase
💰

Retour sur Investissement Estimé

-35%
Réduction TMS Épaule
345K$
Économies Annuelles
18 mois
Période Amortissement
286%
ROI à 3 ans
⚙️

Workflow AgenticX5 - Détection & Intervention

T+0s : Détection Initiale

📹 Vision AI + Wearables

• Caméras détectent travailleur bras levés > 60° (ISO 11226)
• IMU épaule confirme abduction 75° + rotation externe 45°
• Pattern répétitif identifié : 8 cycles/min depuis 12 minutes
• Compteur ACGIH HAL : 22/40 (zone jaune, approche seuil)

T+2s : Analyse Contextuelle

🧠 Knowledge Graph Query

• Requête Neo4j : MATCH (t:Tâche {id: 'assemblage_overhead'})-[:CAUSES]->(tms:TMS)
• Résultat : 87% corrélation tendinite coiffe rotateurs après 15 min
• Historique travailleur : 2 épisodes TMS épaule en 18 mois (récidive)
• Facteurs aggravants : température 28°C, absence pause depuis 90 min

T+4s : Prédiction ML

🤖 Machine Learning Inference

• Modèle LSTM prédit fatigue musculaire : 68% dans 8 minutes
• Random Forest score risque TMS : 7.4/10 (ÉLEVÉ)
• Probabilité lésion si continuation : 23% dans l'heure
• Temps optimal avant pause critique : 6 min 30 sec

T+5s : Décision Agent

🎯 Agentic AI Orchestration

• Agent évalue priorités : SANTÉ > PRODUCTION > CONFORMITÉ
• Décision : Intervention immédiate (risque > 7/10)
• Action 1 : Alerte vibration tactile wearable (notification douce)
• Action 2 : Message écran poste : "Pause recommandée - TMS préventif"
• Action 3 : Notification superviseur pour rotation tâche

T+6s : Intervention Personnalisée

💡 Recommandations Adaptatives

• Coaching GenAI : "Prenez une pause de 3 minutes"
• Exercices suggérés : 3 étirements épaule/cou adaptés
• Alternative tâche : Réaffectation temporaire assemblage bas (bras < 45°)
• Planification : Rotation automatique toutes les 45 min désormais
• Documentation : Incident potentiel TMS enregistré (conformité CNESST)

T+3min : Validation & Feedback

✅ Confirmation Intervention

• Wearable confirme : arrêt mouvement répétitif détecté
• Biométrie : fréquence cardiaque diminuée -8 bpm (récupération)
• Feedback travailleur : Pouce levé (interface tactile)
• ML update : Modèle ajuste seuil personnalisé pour ce travailleur
• Dashboard SafetyGraph : Incident TMS évité enregistré (+1 succès)

🤝

Collaboration Multi-Agents

👁️

Agent Perception

Fusion données Vision + Wearables pour compréhension scène 3D complète

🧮

Agent Évaluation

Analyse ML + requêtes KG pour scoring risque multi-facteurs

🎯

Agent Décision

Arbitrage priorités & déclenchement interventions graduées

💬

Agent Communication

Génération messages personnalisés (GenAI) pour travailleur/superviseur

📚

Agent Connaissance

Extraction normes applicables + best practices du KG

📊

Agent Analytics

Agrégation métriques + tendances pour dashboards temps réel

Scénario 1 : Posture Normale - Monitoring Préventif

STATUT : NORMAL - Monitoring Actif

Contexte : Opérateur assemblage électronique, travail bras entre 30-45° (zone verte ISO 11226)
Détection : Vision AI + IMU confirment posture ergonomique optimale
Durée Exposition : 35 minutes continues, alternance bras gauche/droit
Score Risque : 2.1/10 (FAIBLE)
38°
Angle Abduction Moyenne
Zone Verte
4
Cycles / Minute
< Seuil ACGIH
15 min
Prochaine Pause Prévue
Planifiée
98%
Conformité Ergonomique
Excellent

🤖 Actions AgenticX5

  • Monitoring continu sans interruption du workflow
  • Enregistrement données baseline pour modèle ML personnalisé
  • Rappel doux micro-pause dans 15 min (notification discrète)
  • Mise à jour dashboard SafetyGraph : +35 min sans risque

📜 Conformité Normes

ISO 11226
Angles acceptables respectés
ACGIH TLV
HAL < 10 (zone confort)
ISO 11228-3
Fréquence acceptable
⚠️

Scénario 2 : Alerte Modérée - Intervention Douce

⚠️

ALERTE MODÉRÉE - Ajustement Recommandé

Contexte : Travail peinture plafond, bras levés 68° (> seuil ISO 11226)
Détection : Wearable IMU détecte abduction excessive depuis 8 minutes
Durée Exposition : 8 min 15 sec (approche limite 10 min ISO 11226)
Score Risque : 6.3/10 (MODÉRÉ)
68°
Angle Abduction Actuel
Zone Orange
8:15
Temps Exposition
Limite 10 min
12
Cycles / Minute
≈ Seuil ACGIH
1:45
Temps Avant Limite
Action Requise

🤖 Intervention AgenticX5

  • T+0s : Vibration tactile douce sur wearable épaule
  • T+2s : Message vocal : "Attention, bras levés depuis 8 minutes. Pause recommandée dans 2 minutes"
  • T+5s : Notification superviseur : "Travailleur #247 - Risque TMS modéré détecté"
  • T+10s : Agent suggère : "Abaisser plan de travail de 15 cm" OU "Utiliser échafaudage réglable"
  • Si continuation : Alerte critique à T+10min (escalade automatique)

💡 Recommandations Correctrices

🛠️
Ajustement Immédiat
Abaisser plan de travail ou utiliser perche télescopique
⏸️
Pause Micro
2 minutes avec 3 étirements épaule guidés
🔄
Rotation Tâche
Alterner avec travail bras bas après 15 min

📜 Non-Conformité Détectée

❌ ISO 11226
Angle > 60° : Limite 10 min dépassée imminente
⚠️ ACGIH TLV
HAL = 12 (zone limite acceptable)
⚠️ CNESST
Ergonomie : Amélioration recommandée (Art. 51)
🚨

Scénario 3 : Alerte Critique - Arrêt Immédiat

🚨

🚨 ALERTE CRITIQUE - ARRÊT IMMÉDIAT REQUIS

Contexte : Manutention répétée caisses étagères hautes, 450 cycles en 75 minutes
Détection : Combinaison facteurs critiques multiples détectée
Durée Exposition : 75 minutes sans pause, bras > 90° régulièrement
Score Risque : 9.1/10 (CRITIQUE) ⚠️
92°
Angle Abduction Max
⚠️ Critique
450
Cycles Cumulés
⚠️ Excessif
75 min
Sans Pause
⚠️ Dangereux
87%
Probabilité TMS 48h
⚠️ Très Élevé

🚨 Intervention d'Urgence AgenticX5

  • 🚨 T+0s : Vibration tactile FORTE + alarme sonore wearable (triple bip)
  • 🚨 T+1s : Message vocal URGENT : "ARRÊT IMMÉDIAT - Risque élevé de lésion"
  • 🚨 T+2s : Notification superviseur PRIORITAIRE + SMS : "INTERVENTION IMMÉDIATE REQUISE"
  • 🚨 T+3s : Alerte équipe SST : "TMS imminent détecté - Poste #12 - Secteur B"
  • 🚨 T+5s : Verrouillage système si équipement automatisé (sécurité prioritaire)
  • 🚨 T+10s : Création ticket incident CNESST (documentation automatique)
  • 🚨 T+15s : Déclenchement protocole ergonomie d'urgence (évaluation obligatoire CSA Z1004)

🛠️ Actions Correctrices Obligatoires

IMMÉDIAT

Arrêt Complet Tâche

• Travailleur doit cesser immédiatement toute manutention
• Repos minimum 15 minutes dans espace ergonomique
• Application glace si douleur déclarée (protocole premiers soins)

0-30 MIN

Évaluation Santé

• Entrevue superviseur : présence douleur/inconfort ?
• Si douleur : Consultation infirmière/secouriste obligatoire
• Déclaration incident potentiel TMS (registre CNESST)

1-4 HEURES

Analyse Poste Urgente

• Agent Agentic génère rapport détaillé facteurs de risque
• Évaluation ergonomique par expert certifié (obligatoire)
• Identification solutions : aide mécanique, réaménagement, rotation

24-48 HEURES

Correction Obligatoire

• Installation équipement (ex: manipulateur pneumatique, table élévatrice)
• OU restructuration complète du poste selon ISO/TR 12295
• Formation spécifique travailleur sur nouvelles méthodes
• Suivi médical si symptômes persistants

📜 Violations Réglementaires Graves

Norme Violée Dépassement Conséquence Action Requise
ISO 11226 Angle > 90° répété
Durée >> 1 minute
⚠️ CRITIQUE Correction immédiate OBLIGATOIRE
ACGIH TLV HAL = 38 (>> 15)
Zone Rouge TLV
⚠️ CRITIQUE Réingénierie poste REQUISE
ISO 11228-3 450 cycles / 75 min
Fréquence excessive
⚠️ CRITIQUE Réduction cadence + rotation OBLIGATOIRE
CNESST RSST Art. 51-52 : Ergonomie
Exposition prolongée
⚠️ NON-CONFORME Audit CSA Z1004 + Plan correction 30 jours

⚠️ AVERTISSEMENT LÉGAL

La continuation de cette tâche dans les conditions actuelles constitue une violation des articles 51 et 52 du RSST (CNESST) et expose l'employeur à des sanctions. Selon la jurisprudence québécoise, l'employeur a l'obligation légale de prendre "les mesures nécessaires pour protéger la santé et assurer la sécurité et l'intégrité physique du travailleur" (LSST, art. 51). La détection AgenticX5 constitue une preuve documentée de la connaissance du risque.

🔮

Scénario 4 : Prévention Prédictive - Avant le Risque

🔮

PRÉDICTION ML - Intervention Préventive

Contexte : Analyste modèle LSTM détecte patterns pré-fatigue musculaire
Prédiction : Risque TMS élevé dans 12-18 heures si continuation tendance actuelle
Confiance Modèle : 84% (basé sur 18 mois données historiques similaires)
Action : Intervention proactive AVANT apparition symptômes

📊 Analyse Prédictive Multi-Facteurs

+42%
↑ Cycles vs Baseline
Tendance 7 jours
-18%
↓ Temps Récupération
Insuffisant
73%
Similarité Cas TMS
Historique KG
84%
Confiance Prédiction
Modèle LSTM

🧠 Raisonnement Machine Learning

# Modèle LSTM - Analyse Séquentielle 7 Derniers Jours

Input Features:
- Cycles cumulés par jour: [342, 378, 401, 425, 441, 456, 487] # Tendance ↑
- Durée bras > 60° (min): [18, 22, 24, 29, 31, 35, 38] # Tendance ↑
- Pauses micro effectuées: [4, 3, 2, 2, 1, 1, 0] # Tendance ↓ (négatif)
- Score biométrique fatigue: [2.1, 2.8, 3.4, 4.2, 5.1, 5.9, 6.7] # Tendance ↑

Pattern Détecté:
→ Augmentation linéaire charge (r² = 0.94)
→ Diminution temps récupération (corrélation -0.89)
→ Similarité 73% avec 47 cas TMS historiques (Neo4j query)

Prédiction Output:
→ Probabilité TMS dans 12-18h: 68%
→ Zone corporelle prédite: Épaule droite (coiffe des rotateurs)
→ Confiance: 84%

Recommandation Agent:
→ INTERVENTION PRÉVENTIVE IMMÉDIATE
→ Réduction charge travail 35% + Rotation tâche obligatoire

🎯 Plan d'Intervention Préventive

AUJOURD'HUI (Jour 7)

Ajustements Immédiats

• Notification travailleur : "Charge travail élevée détectée - Ajustements recommandés"
• Réduction quotas : 487 → 320 cycles/jour (35% moins)
• Pauses micro OBLIGATOIRES : 5 min / 45 min travail
• Rotation : Alterner avec tâche bras bas après 90 min

JOUR 8-10

Phase Récupération

• Monitoring intensifié : capteurs + vision 100% temps travail
• Exercices étirement guidés : 3x par quart (GenAI coaching)
• Évaluation quotidienne score biométrique fatigue
• Si amélioration : réaugmentation graduelle charge (5% par jour)

JOUR 11-14

Stabilisation & Retour Normal

• Si score fatigue < 4.0 maintenu 3 jours : retour charge normale
• Nouveaux seuils ML personnalisés pour ce travailleur
• Plan prévention long terme : rotation hebdomadaire obligatoire
• Formation ergonomique complémentaire recommandée

✨ L'Avantage de l'IA Prédictive

L'intelligence agentique AgenticX5 ne se contente pas de réagir aux incidents - elle les prévient avant qu'ils ne surviennent. En analysant en continu les patterns subtils de fatigue musculaire, les tendances de charge de travail et les historiques sectoriels, le système détecte les situations à risque 12-48 heures AVANT l'apparition des premiers symptômes. Cette approche proactive permet d'éviter 65-80% des TMS comparativement à une approche réactive traditionnelle, tout en maintenant la productivité grâce à des ajustements mineurs et graduels plutôt que des arrêts d'urgence coûteux.

🎮

Démo Interactive - Simulateur TMS Épaule/Cou

Simulez en temps réel la détection AgenticX5 des mouvements répétitifs de l'épaule et du cou. Ajustez les paramètres pour voir comment le système réagit aux différentes conditions de travail.

Angle Abduction
45°
Zone Verte
Cycles / Minute
6
Normal
Durée Exposition
0:00
Début
Score Risque
2.1
Faible

Paramètres de Simulation