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Rapports de recherche scientifique

Année de publication

2023

Langue

Français

Résumé

Cette recherche porte spécifiquement sur l’utilisation des ponts élévateurs de véhicules (PEV) hors terre à deux colonnes (HT2C). Les PEV HT2C sont utilisés par les techniciens automobiles lors de l’entretien et de la réparation des véhicules et les amènent à travailler sous ou à proximité d’une charge surélevée de plusieurs tonnes. La mort d’un jeune technicien en 2014 est à l’origine d’une concertation du secteur de la réparation automobile et de ces travaux de recherche. La chute d’un véhicule d’un PEV HT2C est le risque ciblé par cette étude.

De nombreux facteurs sont susceptibles de contribuer à la chute d’un véhicule d’un PEV HT2C. Lors de la préparation du projet, des facteurs d’ordre technique, organisationnel et humain ont été évoqués. Toutefois, les connaissances sur la contribution de ces facteurs à la qualité du levage ou encore celles sur les déterminants du travail étaient limitées. L’objectif de ce projet a donc été d’identifier et de catégoriser les principaux déterminants techniques de la stabilité du levage avec un PEV HT2C et les principaux déterminants du travail sousjacents à l’adoption des méthodes de levage utilisées dans les garages.

Une approche pluridisciplinaire, ingénierie-ergonomie, a été choisie afin de répondre à une problématique liée à la fois au fonctionnement mécanique de l’équipement et à son utilisation. La méthodologie choisie a permis d’explorer plusieurs sources de données : essais de levage avec mesures, entretiens avec différents acteurs du secteur, observations terrain, documentation et tests de grilles d’inspection. Plus spécifiquement, le projet a été structuré autour de trois blocs :

  • Bloc A (deux plans d’expérience complets) : mesurer et comparer la répartition des efforts induits dans les bras de levage et le glissement des patins selon différentes configurations afin d’identifier les facteurs les plus significatifs.
  • Bloc B (sept entretiens préliminaires avec des acteurs clés du secteur, recrutement de cinq garages avec 108 situations de levage observées, 19 entretiens préliminaires et huit entretiens d’approfondissement) : documenter les modes opératoires liés à l’utilisation des PEV HT2C et identifier les déterminants de l’activité de levage fait par des techniciens.
  • Bloc C (agrégation de sources de données issues des différents blocs) : formuler des critères de vérification qualitatifs et quantitatifs pour bonifier l’inspection périodique des PEV HT2C.

Bien que le projet ait été mené par blocs, une coconstruction et une mise en commun des résultats ont été effectuées tout au long du projet afin que chaque bloc alimente les autres.

L’analyse des plans d’expérience du bloc A a notamment permis de conclure que :

  • Lors de certains essais avec le véhicule compact et le PEV le plus usé, une sous sollicitation d’un bras (< 50 kg) a été mesurée révélant un risque de pivotement du bras. Ce phénomène observé avec le PEV plus usé pointe notamment l’importance de l’état du PEV.
  • Pour le véhicule de type camionnette, le chargement de la caisse et le recul par rapport aux colonnes ont conduit à des déséquilibres importants des forces vers les bras arrière (jusqu’à 82 % du total des moments générés). Ce sont des configurations à éviter.
  • Les loquets antichute positionnés de manière asymétrique dans les colonnes mettent plus de charges sur les deux bras vis-à-vis des loquets. Cette configuration n’est pas recommandée.
  • Le positionnement initial des patins est primordial puisque des glissements allant jusqu’à ¼ de la largeur du patin (> 50 mm) ont été mesurés lors des essais. Le blocage des bras n’a pas eu d’effet significatif sur les glissements mesurés.
  • Les glissements mesurés ont été beaucoup plus importants pour les patins repliables en métal que les patins en caoutchouc. Le constat est le même pour les coups de masse latéraux par rapport aux poussées verticales dans le coffre.

La collecte de données du bloc B a permis d’apporter les éclairages suivants. L’utilisation des PEV au Québec s’inscrit dans un contexte caractérisé par des transformations importantes tant au niveau du marché des véhicules que du métier de technicien automobile. Au-delà de ces transformations, les techniciens sont déjà confrontés à une grande diversité de situations de levage dont certaines génèrent des difficultés pouvant s’expliquer par : 1) les caractéristiques et l’état des véhicules et de leurs points de levage (p. ex. : poids et largeur du véhicule, localisation et dégradation des points de levage, absence de points de levage alternatifs clairement identifiés) ; 2) les caractéristiques des ponts utilisés et de leur installation (p. ex. : zones d’atteinte des patins, possibilité limitée d’ajustement des patins, interférences des bras avec le véhicule, inclinaison du plancher) ; 3) le travail à effectuer sur le véhicule (p. ex. : interférence avec position des bras-patins, modification du centre de gravité, possibilité ou non de faire le travail sur un autre type pont) ; 4) le contexte (p. ex. : hiver/glace, période plus intense lors des changements de pneus, organisation du travail axée sur la performance). Les résultats montrent d’ailleurs de fréquentes inadéquations du couple « pont — véhicule à lever ». Ils révèlent aussi que l’apprentissage du levage sécuritaire se fait au fil du temps et que le soutien organisationnel joue un rôle important. Ainsi, les techniciens d’expérience reconnaissent les véhicules et leurs particularités, évaluent la situation, décident de comment les lever ou de ne pas les lever sur leur pont, font des compromis (position du véhicule ou des patins) et utilisent parfois des moyens « maison » (rondelles) pour pallier le manque de polyvalence de leur pont. Aussi, les procédures mises de l’avant par des organismes de prévention pour le levage comptent des étapes distinctes et universelles. Le processus réel est plutôt d’accomplir plusieurs évaluations à la fois et des retours en arrière (repositionner le véhicule ou les patins) lorsque l’accès aux points de levage recommandés pose problème ou que la stabilité semble compromise. Finalement, le personnel encadrant peut jouer un rôle favorable notamment en refusant les véhicules trop lourds, trop rouillés et en impliquant les techniciens d’expérience dans le processus d’achat des ponts.

Les travaux du bloc C, quant à l’inspection des PEV HT2C, ont mené au développement d’une grille d’inspection spécifique aux PEV HT2C incluant 15 points d’inspection décomposés en 42 sous-points d’inspection et 74 critères d’inspection. Pour chaque critère d’inspection, une périodicité d’inspection a été établie au moyen d’un algorithme décisionnel sur la criticité.

La mise en commun de l’ensemble des résultats a permis de formuler des avenues de prévention à différents niveaux. Le premier niveau concerne les fabricants de véhicules et de PEV HT2C quant à la conception de leurs produits respectifs. Le deuxième niveau vise le législateur et plus particulièrement les exigences de formation et d’inspection. Le troisième niveau s’applique aux garages automobiles en tant qu’institution en lien avec les processus d’achat, d’installation et d’entretien des ponts, la sensibilisation des clients ainsi que l’organisation et la répartition du travail pour les cas les plus complexes. Le quatrième niveau s’adresse plus directement au personnel des garages, dont les techniciens et les superviseurs, concernant le contenu des formations sur la diversité des situations et aux conditions pour assurer la stabilité du levage.

Abstract

This research deals specifically with the use of two-post aboveground (2PAG) automotive lifts. These lifts are used by automotive technicians during vehicle maintenance and repair, and require them to work under or near an elevated load weighing several tons. The death of a young technician in 2014 prompted the automotive repair industry to request this research. This study targeted the risk of a vehicle falling from one of these 2PAG lifts.

Many factors can contribute to a vehicle falling from a 2PAG lift. During preparation for the project, technical, organizational and human factors were discussed. However, there was limited knowledge about how these factors contribute to the manner in which a vehicle is lifted or to work determinants. The objective of this project was therefore to identify and categorize the main technical determinants of lifting stability using a 2PAG lift and the main work determinants underlying the adoption of lifting methods used in garages.

A multi-disciplinary engineering and ergonomics approach was chosen to respond to an issue related to both the mechanical functioning of the equipment and its use. The methodology chosen enabled an exploration of several data sources: lifting tests with measurements, interviews with various actors in the industry, field observations, documentation and testing of inspection checklists. More specifically, the project was structured around three blocks:

  • Block A (two complete experimental designs): Measuring and comparing the induced distribution of forces in the lift arms and the slipping of the vehicle on the support pads using various configurations to identify the most significant factors.
  • Block B (seven preliminary interviews with key actors in the sector, recruitment of five garages with 108 lifting situations observed, 19 preliminary interviews and eight in-depth interviews): documenting the operating procedures related to use of 2PAG lifts and identifying the determinants of the lifting activity carried out by technicians.
  • Block C (aggregation of data sources from the different blocks): formulating qualitative and quantitative verification criteria to improve the periodic inspection of 2PAG lifts.

Although the project was conducted in blocks, a co-construction approach was used and results were pooled throughout the project so that each block would contribute to the others.

In particular, the analysis of the experimental designs in Block A showed that:

  • during some tests with the compact vehicle on the more well-worn lift, measurements revealed that one arm was being underused (<50 kg), increasing the risk of it pivoting. This phenomenon observed with the most well-worn lift highlights the importance of lift condition.
  • for the pick-up truck, the loading of the box and the setback from the posts led to a significant load imbalance on the rear arms (up to 82% of the total moments generated). These configurations should be avoided.
  • the fall arrest latches that are positioned asymmetrically in the posts put more load on the two arms on the side of the latches. This configuration is not recommended.
  • the initial positioning of the support pads is essential, given that slippage of up to one quarter of the pad width (>50 mm) was measured during testing. Locking the arms did not have a significant effect on the slippage measured.
  • the slippage measured was significantly greater with the foldable steel pads than with the rubber pads. The same is true with lateral impacts compared to pushing down on the trunk.

The data collection from Block B provided the following insights. Vehicle lifts are being used in Québec in a context of major transformations in both the automotive market and the trade of automotive technician. Beyond these transformations, technicians are faced with a wide range of lifting situations, some of which cause difficulties that can be explained by (1) the characteristics and condition of the vehicles and their lifting points (e.g., vehicle weight and width, location and degradation of lifting points, lack of clearly identified alternative lifting points); (2) the characteristics of the lifts used and their installation (e.g., areas within reach of the pads, limited possibility of adjusting pads, interference of the arms with the vehicle, slope of the floor); (3) the work to be performed on the vehicle (e.g., arm and pad position getting in the way of the technician, change in centre of gravity, possibility of doing the work on another type of lift); (4) the context (e.g., winter/ice, busy period during seasonal tire changes, performance-based work organization). The results also show frequent mismatches between the lift and the vehicle to be raised. In addition, they reveal that learning how to lift safely takes time and that organizational support plays an important role. Experienced technicians understand the vehicles and their characteristics, are able to assess the situation, to decide how or whether to hoist them on their lift, to make compromises (position of the vehicle or the support pads) and sometimes to “jerry-rig” something (such as using hockey pucks) to compensate for the lack of versatility of their lift. The procedures advocated by accident prevention organizations for lifting have distinct and universal steps. However, the actual process is to go back and forth between assessing and re-assessing (repositioning the vehicle or the support pads) when access to the recommended lifting points is problematic or stability appears to be compromised. Finally supervisory staff can play a supportive role by rejecting vehicles that are too heavy or too rusty and by involving experienced technicians in the process of purchasing these lifts.

The work in Block C, with respect to 2PAG lift inspection, led to the development of an inspection checklist specific to these lifts, including 15 inspection points broken down into 42 sub-inspection points and 74 inspection criteria. For each inspection criterion, an inspection frequency was established using a criticality decision algorithm.

Pooling all the results made it possible to identify several avenues for accident prevention. The first concerns the vehicle and 2PAG lift manufacturers in terms of the design of their respective products. The second targets legislation and, more specifically, training and inspection requirements. The third applies to automotive garages as the entities that purchase, install and maintain lifts, raise customer awareness, and organize and assign work in the most complex cases. The fourth pertains more directly to garage staff, including technicians and supervisors, with regard to training content on the range of situations and the conditions required to ensure lifting stability.

ISBN

9782897972639

Mots-clés

Pont élévateur de visite, Vehicle inspection lift, Entretien de l'équipement, Equipment maintenance, Essai de stabilité, Stability test, Essai du matériel, Equipment testing, Accident mortel, Fatality, Garage, Heurt par un objet, Striking by object, Réparation et entretien de véhicules, Vehicule repair and servicing, Liste de contrôle, Check list, Vérification de sécurité, Safety check, Analyse des causes d'accident, Analysis of accident causes, Enquête par entrevue, Interview survey

Numéro de projet IRSST

2018-0002

Numéro de publication IRSST

R-1179-fr

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