Troisième révolution agricole, l’agriculture 4.0 est celle de la numérisation des moyens de production automatisés, connectés et communicants entre eux, pouvant être pilotés en temps réel et à distance et incorporant de l’intelligence artificielle, avec usage de la réalité virtuelle et de la réalité augmentée et permettant d’accroitre la productivité et de réduire la pénibilité des travaux agricoles et de mieux respecter l’environnement ...

Troisième révolution agricole, l’agriculture 4.0 est celle de la numérisation des moyens de production automatisés, connectés et communicants entre eux, pouvant être pilotés en temps réel et à distance et incorporant de l’intelligence artificielle, avec usage de la réalité virtuelle et de la réalité augmentée : drones et robots agricoles, capteurs de détection multiples, Big Data et Intelligence Artificielle, systèmes d'alerte précoce …, ces outils numériques permettent d’accroitre la productivité et de réduire la pénibilité des travaux agricoles et de mieux respecter l’environnement avec des pratiques agricoles beaucoup plus précises, notamment en optimisant l’utilisation des intrants chimiques.

Après la mécanisation et un développement du machinisme agricole généralisé de la révolution « verte » du XXème siècle, caractérisés par une production de masse avec des rendements considérablement accrus également du fait de l’utilisation de semences sélectionnées, d’engrais et de pesticides, l’agriculture numérisée et connectée du XXIème vise à la fois une meilleure productivité, qualité, flexibilité, traçabilité, précision et sécurité des cultures :
- Rationalisation des pratiques et décisions par la collecte et le traitement des multiples données détectées en temps réel sur le terrain et de celles puisées dans le Big Data, analyse prédictive et décisionnelle grâce à l’Intelligence Artificielle ;
- Moyens de production et de logistique performants, sûrs, ergonomiques, flexibles et communicants mis au point et optimisés grâce à la simulation virtuelle, fiabilisés par une maintenance prédictive gérée par l’Intelligence Artificielle et un entretien préventif amélioré avec la réalité augmentée, reconfigurables et capables de fournir des produits et services individualisés ;
- Robots collaboratifs, mobiles et autonomes, drones, délivrant les agriculteurs des tâches pénibles et/ou répétitives, démultipliant la rapidité et l’efficacité opératoires et évitant l’exposition à des ambiances de travail dangereuses.
L’organisation du travail est totalement modifiée par ces transformations de l’ensemble des composantes du process agricole et la numérisation est présente dans toutes les fonctions du métier d’agriculteur : celui-ci doit évoluer par conséquent vers des tâches à plus forte valeur ajoutée, comme par exemple la manipulation à distance des outils de surveillance ou de production (drones, systèmes d’irrigation, robots et tracteurs connectés, etc.), lecture des recommandations émises par les outils de collecte de données et prise de décision. Ainsi, de gros efforts de formation, d’adaptation des agriculteurs sont nécessaires face à ces modifications technologiques et organisationnelles profondes et des mesures doivent être mises en œuvre pour que la prévention des risques professionnels, notamment psychosociaux, soit prise en compte dans ce nouveau contexte de tâches, métiers et compétences.
Mais l’agriculture 4.0 permet aussi d’envisager de fortement limiter les nombreux dangers inhérents aux multiples risques professionnels physiques, biologiques et chimiques auxquels le métier d’agriculteur est exposé, avec pour conséquence de réduire le taux de sinistralité professionnelle agricole actuellement supérieur à la moyenne.

Les applications et les briques technologiques de l’agriculture 4.0

L'agriculture 4.0 utilise les briques technologiques déjà mises en œuvre dans l'industrie 4.0, en développant une synergie entre toutes ces technologies (capteurs, Cloud Computing, Internet des Objets connectés, Analyse des Big Data par l’IA, robotisation …) afin d’optimiser les performances d’une exploitation agricole sur plusieurs plans : maximiser les performances agronomiques quantitatives et qualitatives de l’exploitation, limiter les impacts environnementaux des pratiques de l’exploitation, réduire les risques professionnels physiques, biologiques et chimiques des agriculteurs.
En associant machines agricoles connectées (tracteurs, robots, drones …) , objets connectés (caméras, lunettes …), capteurs et Big Data (météo, stocks, procédures …), le logiciel d’intelligence artificielle analyse en continu et en temps réel les informations reçues par traitement algorithmique des images et des données, et décide des actions à mener qu’il communique aux machines pour exécuter les traitements nécessaires. Différents niveaux d’implémentation de l’agriculture 4.0 avec une logique incrémentale d’interconnexion et d’Intelligence Artificielle doivent être considérés : actuellement, elle se trouve au niveau des prémices. Le retard de mise en œuvre à large échelle par rapport au domaine industriel tient notamment au milieu extérieur ou les opérations doivent s'adapter à un environnement plus difficile en plein champ, car évolutif, soumis aux conditions météorologiques changeantes, à des obstacles imprévus, à des sols inégaux …, loin des conditions standardisées des usines. Ce sont donc dans les bâtiments agricoles et espaces clos (hangars de stockage, serres ou étables, …) avec un environnement connu et des conditions répétables dans lesquels l’implémentation sera la plus rapide.
Première étape : La connectivité est l’enjeu primordial : il est essentiel de faire communiquer les machines avec le réseau, de façon sécurisée. Les TIC connectent l’ensemble des nouvelles technologies et permettent d’établir une communication continue d’informations relatives aux processus de production et aux produits.
Deuxième étape : Implantation de l’Intelligence Artificielle au moyen du Machine Learning et de la connexion au Big Data et au Cloud Computing. Alimentés par l'intelligence artificielle (IA), les systèmes vont au-delà de l'automatisation basique. Il devient alors aussi possible de prédire les événements à venir (par exemple, quand une machine aura besoin de maintenance) pour permettre de prendre des décisions éclairées. Les technologies d'assistance procurent aux collaborateurs des suggestions, des conseils et des recommandations pour faire évoluer les process.
Troisième étape : Intégration de l'autonomie aux systèmes de contrôle qui s'adaptent en temps réel à l'évolution des environnements dynamiques et/ou des entrées variables avec des processus flexibles. Il est possible alors de réaliser des autodiagnostics, des autocontrôles et de permettre l’autoadaptation des procédés et des équipements de production sans intervention humaine.

• Les principales applications de l’agriculture 4.0
  Les robots cueilleurs, pollinisateurs, désherbeurs, planteurs, bineurs, sarcleurs, de traite… et les tracteurs autonomes (sans conducteur) pour assurer l’entretien de larges parcelles, sont des acteurs majeurs de l’amélioration de la productivité et réduisent considérablement les besoins d’efforts physiques et les postures contraignantes des agriculteurs, horticulteurs, maraichers, arboriculteurs, viticulteurs, éleveurs … et les risques de troubles musculosquelettiques si souvent présents dans ces métiers. Ces robots interviennent soit en appui des agriculteurs (par exemple, en accompagnement pour porter des charges), soit en essaim ou soit de façon complétement autonome. Le tracteur autonome dispose d’un poste de pilotage hors de l’engin avec un opérateur superviseur à distance mais peut aussi effectuer automatiquement la connexion des outils (robot de semis, moissonneuse-batteuse …). Il y a une évolution également vers de petits robots (voire microrobots) pour une agriculture de précision à l’échelle de la plante pour la plantation, le suivi, et la récolte. Avec l'essor de l'intelligence artificielle et des dispositifs autonomes, les robots « intelligents » de la « smart agriculture » régis par l'apprentissage automatique (Machine Learning) pourront aussi fonctionner efficacement dans des environnements moins contrôlés que ceux de l'agriculture intensive. La ferme d’élevage peut être entièrement gérée par des robots de traite et les robots d’alimentation, les robots de raclage ou d’aspiration des déjections, ce qui évite les tâches pénibles et répétitives. De même, la géolocalisation des animaux et la surveillance des troupeaux à distance. Les drones patrouillant dans le ciel repèrent les parasites sur le terrain ou les endroits secs, détectent les adventices envahissantes et les cultures malades depuis l’air et permettent la pulvérisation de plein champ de pesticides en microdosage, observent les stades de développement pour le moment idéal de la moisson. Les capteurs et les caméras installés sur les engins et les machines agricoles, sur le terrain et sur le bétail sont utilisés pour surveiller la nutrition du sol, la température, l’humidité, etc. : cela permet un diagnostic cultural automatisé pour des actions précises des robots et d’apporter des engrais de manière localisée, ou un arrosage précis ou d’assurer un traitement géolocalisé des parcelles pour lutter contre les maladies avec une diminution du recours aux produits phytosanitaires et des économies d’eau. La fabrication additive par imprimante 3D dans le domaine agricole permet de créer rapidement et localement une pièce manquante pour le fonctionnement d’un outil dans des espaces collaboratifs ruraux (FabLab). Les systèmes de maintenance de l’IA visent à suivre le comportement d’un équipement ou d’une machine dans le temps et à anticiper les pannes avant qu’elles ne se produisent ; puis d’effectuer la maintenance en réalité augmentée, c’est à dire une vue du réel agrémentée d’adjonctions interactives : cela consiste à construire une représentation se superposant au monde réel en apportant plus d’informations, via différents supports (lunettes, tablettes, smartphones…), pour l’aide à distance et en direct par un expert pour des opérations de réparation sur le terrain. Ce qui est un apport très utile en milieu extérieur lointain et/ou isolé.


• Les briques technologiques essentielles de l’agriculture 4.0
  
  
  
  
• L’intelligence artificielle
  L’intelligence artificielle s’inspire de l’intelligence naturelle avec des systèmes ou des machines qui imitent l’intelligence humaine pour effectuer des tâches complexes à partir d’algorithmes et d’informations collectées provenant de sources multiples dans l’environnement, tout en s’améliorant grâce à l’apprentissage et à l’expérience. Les applications dotées d’intelligence Artificielle (IA) sont pilotées par un logiciel qui se caractérise par sa capacité à analyser de grands volumes de données (Big Data), et par des algorithmes qui le rendent capable d’apprentissage (Machine Learning), leur conférant une certaine autonomie ; en particulier avec l’apprentissage profond (Deep Learning) qui consiste à ce que l’IA acquière de nouvelles compétences à travers un réseau neuronal en couches multiples. Les méthodes et outils numériques du Big data sont utilisés pour la capture, la recherche, le stockage, le partage et le traitement rapide de grandes quantités de données non structurées et hétérogènes. Le Cloud computing consiste à utiliser la puissance de calcul ou de stockage de serveurs informatiques distants à travers le réseau Internet.


• La robotique
  Le robot est une structure électromécanique, permettant de déplacer et manipuler des outils effecteurs dans un espace de travail donné et contrôlé par des capteurs électroniques divers. Certains robots utilisent comme énergie de fonctionnement des moteurs électriques, d'autres utilisent aussi des vérins hydrauliques. La programmation des mouvements et des séquences d'un robot sont réalisées au moyen d'un microordinateur ou automate programmable doté du logiciel adéquat. Grâce aux progrès de l'intelligence artificielle, des capteurs miniaturisés (proximité, pression, position, fin de course, luminosité, humidité, vitesse, accélération, température …) et de la mécatronique, on voit apparaître de plus en plus des robots dotés d'une vision et de possibilités d'apprentissage, de mobilité et d'autonomie. Le robot mobile est doté de plus de moyens de locomotion qui lui permettent de se déplacer sous son propre contrôle. L'offre robotique développée par les progrès de l'intelligence artificielle (capacité et rapidité de calcul et apprentissage), de la communication, et de la mobilité mécatronique, les fait évoluer seuls à l’extérieur ou à proximité de leur utilisateur : encore dans les premiers stades de développement en espaces ouverts complexes (pentes, …), des robots agricoles commencent à être commercialisés pour des cultures structurées sur terrain plat. Les niveaux de complexité applicatifs dépendent du type de contacts physiques entre le robot et l’environnement de travail au niveau des outils embarqués, avec ou sans action de préhension.


• Les objets connectés et Internet des objets (IoT)
  Les objets connectés sont capables de collecter, voire d’analyser des données et de les échanger entre eux ou avec des bases de données. Les objets connectés captent, stockent, traitent, transmettent des données, et peuvent communiquer avec d'autres systèmes pour obtenir ou fournir de l'information, avec la capacité à se connecter à un réseau d'information plus large, appelé Internet des Objets ou Internet of Things (IoT). On distingue les objets connectés portables (wearables) comme les lunettes, bracelets, casques, vêtements, trackers d'activités (contrôle d'accès, suivi opérationnel…) et les objets connectés intégrés dans un processus (sécurité et gestion technique des bâtiments, chaîne logistique, maintenance préventive des machines …). Le géo-positionnement, la reconnaissance de formes et de couleurs figurent parmi ses autres applications très intéressantes. L’internet des objets (IoT) connecte les opérateurs, les processus, les données et les objets (équipements, machines, appareils, outils …) déjà connectés entre eux, à un réseau plus large au travers d’un même réseau informatique, avec des informations en temps réel.


• La fabrication additive ou impression 3D
  L’impression tridimensionnelle (3D) d’une pièce est la fabrication additive par couches successives de matériaux de base (thermoplastiques liquéfiés, photopolymères, poudres métalliques, etc.) par des procédés pilotés par un logiciel, pour obtenir l'objet réel étape par étape : la production additive, par couches successives, génère de petites quantités de matériaux jusqu’à l’obtention d’un produit en trois dimensions, numérisé en couches dans un fichier CAO (Conception Assistée par Ordinateur). L’utilisation des imprimantes 3D dans les « fab labs » (ou « ateliers de fabrication numérique ») est en forte croissance dans de nombreux secteurs.


• La Réalité Virtuelle et la Réalité Augmentée
  Les réalités virtuelle (RV, VR en anglais) et augmentée (RA, AR en anglais) ont ouvert de nouvelles perspectives, notamment pour la simulation des situations de travail et des risques, la formation (immersive learning et immersive training), la maintenance des équipements, l’assistance au suivi de procédures et pour l’ergonomie des postes de travail (ergo-conception). L’intérêt, l’efficacité et l’acceptabilité de ces techniques prennent de plus en plus d’importance, à mesure des améliorations considérables offertes par les moyens informatiques, les objets connectés et les logiciels des « jeux sérieux » (serious games). Avec un essor considérable, la RV et la RA sont de plus en plus utilisées dans tous les secteurs, en utilisant trois principes : immersion, navigation et interaction. À la différence de la réalité augmentée (qui complète le réel par des éléments virtuels), la réalité virtuelle crée une situation entièrement virtuelle construite par ordinateur. La réalité virtuelle permet à l’utilisateur de s’immerger ou d’interagir en temps réel avec une maquette numérique d'un procédé, d'un poste de travail, d’un atelier ou d'une ferme.
  
  


• Cybersécurité
  L'agriculture 4.0 étant totalement connectée, les risques de pénétration et d'attaques sur des systèmes de contrôle informatiques deviennent majeurs. La cybersécurité est donc une problématique clé, qui doit êtreintégrée à toute nouvelle implémentation, pour ne pas ouvrir la porte à de nouvelles menaces.

Les impacts de l’Agriculture 4.0 sur les risques professionnels

• Les précautions de mise en œuvre de l’agriculture 4.0
  La mise en œuvre de l’agriculture 4.0 et la numérisation de l’ensemble des activités agricoles modifient la fonction de l’agriculteur et ses relations interpersonnelles dans l’exploitation agricole. En matière de santé et sécurité au travail (SST), la numérisation des activités et des relations génère de nouveaux risques comme une charge mentale en augmentation et un décloisonnement des sphères privées et professionnelles. Dans l’agriculture 4.0, l’automatisation et la digitalisation transforment certaines fermes en quasi-lieux de science-fiction supervisés par un minimum d’humains ou par le développement du travail collaboratif entre robots et humains.
  
  En ce qui concerne la prévention des risques professionnels, une vigilance particulière, voire un encadrement éthique, sont donc nécessaires à propos de l’utilisation des technologies de l’agriculture 4.0 : il y a intérêt d’accompagner le changement lié à un projet de développement de l’agriculture 4.0 par une démarche globale et participative au niveau de l'exploitation agricole . C’est ainsi que l’entreprise pourra conjurer les menaces de ces innovations et profiter des opportunités que recèlent toujours une situation évolutive ou une période de transition et d’incertitude, en facilitant l'acceptation des changements et en réduisant les facteurs de rejet, notamment chez les agriculteurs les plus âgés.
  
  Les facteurs déclencheurs de changement créent souvent une véritable rupture, car il y a remise en cause de la manière d’agir des acteurs concernés : ils brouillent profondément les repères, et ces modifications touchent tous les niveaux de l’organisation du travail. D’où anxiété, sentiment de perte des repères, de savoir-faire ou de pouvoir : ces profonds changements dans les organisations agricoles, avec des transformations importantes des postes et méthodes de travail, sont anxiogènes et sources de risques psychosociaux fréquents. La phase de formation et de familiarisation des utilisateurs est primordiale et il ne faut pas négliger le temps nécessaire à son acceptation sociale de ces évolutions technologiques et organisationnelles.
  
  L’agriculteur va être placé dans un nouveau contexte de l’agriculture 4.0 ou la pénibilité de son travail et ses taches physiques sont réduites, en transformant son rôle d'opérateur à celui de pilote, en augmentant le recours à ses capacités cognitives, ce qui requiert des actions d’anticipation et d’accompagnement afin de favoriser sa formation et son adaptation aux évolutions technologiques et des procédés de fabrication. Car automatiser les tâches à faible valeur ajoutée, répétitives, pénibles, implique de recentrer l’opérateur sur des tâches à plus forte valeur ajoutée : redéfinition des procédures et des rôles, acquisition de nouveaux savoir-faire, nouvelles compétences à déployer. Les personnes travaillant dans de nombreux emplois existants devront voir leurs rôles évoluer et améliorer leurs propres capacités avec les technologies de l'IA : cette IA, utilisée d’abord pour automatiser des éléments répétitifs de leur travail quotidien, imposera aux agriculteurs de se concentrer sur des domaines qui nécessitent plus de créativité, imagination, intelligence émotionnelle, avec les fortes contraintes d’adaptation que cela requiert et les possibles troubles psychosomatiques que cela engendre. Ces évolutions techniques majeures entrainent une remise en question des expertises notamment des seniors qui peuvent ainsi être mis dans des situations d'incompétence générant une forte déstabilisation personnelle : d'où de réelles difficultés à s'adapter aux nouvelles technologies ou procédures au travers de la formation, et le développement de sentiments de frustration et d'échec conduisant à une démotivation, le tout dans un cercle vicieux de désinsertion professionnelle.
  Une bonne conduite du changement va consister à anticiper ces risques psychosociaux, définir et mettre en œuvre une démarche permettant la mise en place du projet sans perturbations majeures vers de nouveaux contextes de travail, de nouvelles tâches et responsabilités, de nouvelles compétences.
  
  • L’usage de l’intelligence artificielle (IA) au travail soulève des questions nouvelles relatives aux risques professionnels et à la protection des agriculteurs des conséquences des transformations nombreuses du travail. Au-delà des risques physiques induits par le dysfonctionnement d’un robot, des risques psychologiques sont en particulier liés à l’interaction homme-machine : sentiments de dépendance, de perte d’autonomie et d’identité, excès de charge mentale ….
  Les préoccupations croissantes des risques de l’intelligence artificielle et du Machine Learning au travail tient à son intégration dans les machines automatisées et dans le monitoring de l’agriculteur, avec des enjeux juridiques, éthiques, sociaux et réglementaires : l’apparition du technostress, l’exploitation des données personnelles sur les lieux de travail, les dimensions de sécurité et de latitude décisionnelle des interactions entre l’être humain et la machine, la transparence des algorithmes de surveillance etc.
  Si l’IA recèle ainsi de nombreuses potentialités, elle engendre aussi des risques professionnels nouveaux plus difficiles à appréhender dont la gestion est complexe et encore incertaine : d’une part, les risques rattachés à des défauts de conception, et d’autre part, les risques associés à l’apprentissage machine. Pour avoir des principes et règles éthiques et dignes de confiance, l’IA doit respecter les valeurs de traçabilité, de transparence, d’explicabilité et de contrôle. Il s’agit de déployer et de gérer des systèmes de contrôle intelligents explicables, vérifiables, réutilisables et fiables.
  
  L’usage omniprésent et invisible de l’intelligence Artificielle soulève de nombreuses préoccupations en matière de sécurité et d’éthique :
  - sécurité de fonctionnement autonome des machines,
  - déshumanisation de prises de décision,
  - dérive du monitoring par surveillance algorithmique des tâches
  - exploitation des données personnelles,
  - etc.
  
  Les enjeux considérables de fiabilité des systèmes de l’IA concernent des dysfonctionnements potentiels majeurs de toute la chaine de l’exploitation agricole : pertes de données et de confiance, informations incohérentes, conduite erratique et dangereuse, etc.
  
  • Les objets connectés portables engendrent aussi des risques professionnels nouveaux plus difficiles à appréhender dont la gestion est complexe et encore incertaine, car certains sont liés aux facteurs humains et à l’analyse comportementale.
  La fuite de données personnelles et leur exploitation abusive suscite des craintes, mais le développement des objets connectés soulève aussi de nombreuses questions relatives aux facteurs psychologiques d’acceptabilité : crainte d’intrusion dans la vie personnelle et d’atteinte à la vie privée, inquiétude sur la surveillance constante et minutieuse de la présence, des efforts et de la rapidité de travail à seule fin d’accroitre la productivité. L’utilisation possible d’objets connectés implantés dans le corps sous la peau (puce RFID, NFC) accroîtra encore les problèmes éthiques dans le monde du travail, avec le sentiment de dépossession partielle de soi et d’espionnage permanent.
  Sur la préservation de la vie privée de l’agriculteur et la protection de ses données, si le RGPD apporte des éléments de réponses, il faut des dispositions nouvelles pour les agriculteurs en matière d’accès aux données et à leur utilisation. Des règles en matière de surveillance, de suivi et de contrôle sont aussi nécessaires pour se protéger des risques d’exagération et de violation de leurs droits.
  Une cybersécurité renforcée doit s'assurer que toutes les données sont cryptées. Les entreprises doivent être particulièrement vigilantes au traitement des données associées à l’identité de l’agriculteur, aux personnes ayant accès à ces données et au stockage de ces données car ces données peuvent aussi être utilisées à des fins de surveillance. Ces dispositifs doivent se conformer à la fois aux règles dictées par la loi Informatique et Libertés (loi n° 78-17 du 6 janvier 1978) et au règlement européen sur la protection des données (RGPD de mai 2018) : principe de finalité, consentement et information des personnes et conservation limitée des données, droit à la portabilité des données, droit à l’oubli, droit à la limitation du traitement, droit d’opposition au profilage, désignation d’un Délégué à la Protection des Données. Une déclaration auprès de la CNIL est à déposer pour pouvoir traiter ces informations en toute légitimité.
  
  • La multiplication des robots agricoles et leur adaptation très rapide à un grand nombre de tâches diverses exposent les agriculteurs à des risques pour leur sécurité : ceci est d’autant plus accentué dans les cas des nouveaux robots collaboratifs qui partagent un même espace de travail, en réalisant des travaux avec les opérateurs. Les dangers peuvent survenir lors de l’utilisation du robot mais aussi lors de sa maintenance ou de son réglage : risques mécaniques élevés de collision avec l’utilisateur, du fait notamment de la vitesse élevée d’exécution, du manque ou de la difficulté d’anticipation de certains mouvements des parties mobiles, de la force des impacts … , risques psychologiques liés à l’interaction homme-machine (sentiments de dépendance, de perte d’autonomie et d’identité, excès de charge mentale …). La sécurité de l’homme dans les solutions robotisées passe par des dispositifs de protection et de signalisation matérielle et des barrières physiques pour les robots agricoles « classiques » en intérieur, mais la sécurité des opérateurs pose des problèmes nouveaux pour les robots collaboratifs pour lesquels doivent être mises en œuvre des solutions de sécurité " immatérielle ", dans un espace ni délimité ni protégé, avec des techniques logicielles de vision et/ou de détection de collision à base de capteurs de contact et d’effort : l’objectif est d’anticiper, d’éviter les collisions ou d’en réduire les effets. Un élément essentiel de ces robots collaboratifs est donc de surveiller, de manière ciblée et sûre, tous les mouvements du robot afin de le stopper ou le dévier immédiatement si la vitesse ou la force exercée sont trop élevées. Pour intégrer correctement la sécurité des robots collaboratifs, il faut fixer les paramètres de fonctionnement et de contrôle sécuritaire et ergonomique : vitesse maximale de collaboration, limite de puissance de force, surveillance de la distance de sécurité avec l’opérateur avec garantie de détection et de temps de réaction, gestion des événements imprévus … Ce qui nécessite des capteurs électroniques mesurant les distances, les efforts, … et un automate programmable et un logiciel dédié prenant en compte ces éléments et transmettant ses instructions à des organes actionneurs et effecteurs électriques et mécaniques.
  Des normes techniques relatives à la robotique encadrent la relation homme-machine.
  Les risques psychologiques, notamment avec l'usage de robots collaboratifs, sont encore peu connus par manque de recul et d'études, et il existe des lacunes entre les progrès réalisés dans l'application de la robotique agricole et sa future diffusion croissante et la connaissance de leur impact sur la santé psychique et l'augmentation du stress au travail :
  - les réponses organisationnelles à toutes les exigences de productivité entrainées par la robotisation qui s'étendent au personnel amené à travailler avec les robots, se caractérisent par une grande augmentation des pressions de toute nature sur les délais, la quantité, la qualité de la production.
  - L'intensification de la charge mentale due aux nouvelles technologies informatiques ou d'automatisation est facteur de risque psychologique.
  - L'isolement au sein d'équipes clairsemées et de vastes bâtiments quasi-vides de présence humaine, la réduction d'autonomie, la perte d'identité face à des robots sont des conséquences possibles de la robotisation :
  interaction constante entre l’agriculteur et le robot, peu de communication avec son entourage, perte d'initiative ou marge de manœuvre dans les opérations, les cadences et la précision, dépendance à la machine ressentie comme excessive.
  - Anxiété liée à l'évitement et à l'appréhension des contacts répétés avec le robot.


• Les conséquences positives de l’agriculture 4.0 sur les risques professionnels
  La pratique de l’agriculture 4.0 expose moins les agriculteurs à de nombreuses situations à risques, grâce à la robotisation, à l’autonomie des engins pilotés à distance, à la réduction de l’utilisation d’intrants par optimisation des quantités et à l’éloignement des situations à risques (météorologiques en extérieur, empoussièrement en intérieur …) : - Diminution de l’exposition à des contraintes physiques manuelles Les agriculteurs sont particulièrement soumis à des nuisances physiques : contraintes posturales et articulaires répétitives et prolongées lors des travaux de plantation et d’arrachage des végétaux, de préparation des sols, port de charges lourdes (sacs d’engrais, caisses et cageots pleins, manutention diverses…), déplacements d’objets volumineux et encombrants (palettes, chariots, containers…), exposition à des bruits nocifs et aux vibrations transmises aux membres supérieurs au niveau de l’axe main/bras par les engins et machines agricoles, … Ces contraintes sont souvent cumulées, avec des efforts et mouvements répétitifs de la main et du membre supérieur, des positions accroupies, agenouillées ou penchées en avant fréquentes, une station debout prolongée et marche sur sol inégal, boueux, sableux… Les risques liés à ces gestes et postures sont majorés si le travail s’effectue dans des conditions climatiques pénibles, de froid et d’humidité ou de chaleur excessives ou si la configuration du terrain est difficile (pentes…). Avec des robots, ces contraintes physiques sont très diminuées, voire inexistantes pour l’utilisateur.
  
  - Diminution de l’exposition aux risques du machinisme agricole avec conducteur
  La mécanisation des grandes cultures entraine l’usage de nombreuses machines et engins agricoles très variés pendant toutes les phases de l’exploitation, depuis la préparation des sols (épandage, labourage), les semis, les traitements des cultures jusqu’à la récolte (moisson, …). Les engins peuvent être des tracteurs auxquels sont attelés des remorques ou des outils (charrue, semoir, multiples autres outils selon la nature des travaux …) ou bien des engins autotractés tels que la moissonneuse-batteuse, l’ensileuse, l’épandeur d’engrais … Les facteurs de risque professionnel sont souvent relatifs à des conditions dans lesquelles une énergie non contrôlée est libérée, gravitationnelle (chutes, renversements..), cinétique (heurts, happements…). La durée d'exposition à la condition dangereuse, influence considérablement l’incidence des facteurs de risque : or, pour de nombreux agriculteurs, l’usage de ces engins est permanent tout au long de l’année, dans les champs et sur la route d’accès aux exploitations agricoles. Les accidents du travail causés par l’utilisation d’engins et de machines agricoles à conducteur porté sont particulièrement graves et fréquents dans les exploitations agricoles traditionnelles : Les interventions en cas de bourrage, les opérations d’attelage et de dételage, les travaux concernant les liaisons tracteurs-outils autour de l'arbre de transmission à cardans (avec des pièces mobiles à vitesse de rotation élevée), le contact direct avec une ligne électrique aérienne figurent parmi les situations les plus dangereuses. Le taux d’accidents mortels causé par l’éjection du conducteur de son siège ou consécutif au retournement du tracteur et à l’écrasement ou coincement du conducteur, est important dans le secteur agricole : soit des renversements sur le côté durant les opérations sur pente raide, au bord d’un fossé, soit des renversements vers l’arrière (cabrage) consécutif à une élévation de l’avant de l’engin. Les chutes à la descente de la cabine du tracteur sont fréquentes du fait de l'engourdissement des membres inférieurs et/ou de la glissance du marchepied ou de la chaussée boueuse. Les lames en rotation rapide peuvent aussi occasionner des projections sur les membres ou sur le visage d’éclats de bois ou de pierres ou de poussières ou de corps étrangers dans les yeux. Il y a des risques de happements des doigts, de la chevelure ou des vêtements dans les organes mobiles, lors des débourrages de machines par exemple. Il y a aussi des risques de renversement des tracteurs dans les déclivités, de heurts avec les engins motorisés lors de leurs manœuvres.
  Avec des machines ou tracteurs télécommandés ou autonomes, ces dangers ne concernent plus l’utilisateur.
  
  - Diminution de l’exposition aux risques chimiques agricoles
  L’utilisation des pesticides, produits phytosanitaires pour la protection des récoltes ou produits contre les parasites, fréquente et massive, par épandage ou pulvérisation, présentent des risques importants pour la santé des agriculteurs exposés directement en contact.
  La contamination directe correspond au risque de l’agriculteur qui est exposé aux produits lors du traitement par épandage ou pulvérisation du pesticide, mais aussi lors de la préparation du produit, du nettoyage et de la vidange de la cuve, de tout disfonctionnement du pulvérisateur (buses bouchées, rupture de tuyaux…).
  Le risque de contamination indirecte correspond à tout contact avec un élément pollué, tel que le matériel et l’emballage du produit pesticide, le végétal, le sol, les équipements, outils et engins de travail, les vêtements.
  L’exposition des agriculteurs aux traitements phytosanitaires, lors de la préparation des bouillies, de l’épandage (défaut d’étanchéité des combinaisons, particulièrement au niveau des poignets, et des cabines), du nettoyage du matériel de pulvérisation ou des équipements de protection, de la ré-entrée sur les sites agricoles, est génératrice de risques chimiques importants.
  Le traitement des semences pose aussi le problème de l’émission de poussières toxiques lors du stockage et de l’utilisation dans les semoirs.
  La pénétration se fait le plus souvent par inhalation de poussières, fumées, gaz ou vapeurs, particules fines émises à la préparation du traitement et lors de la pulvérisation du brouillard de produit. Dans la plupart des cas, si la protection des voies respiratoires est importante, bien trop souvent le risque de pénétration par la peau ou les muqueuses est encore sous-estimé.
  Avec des robots ou drones d’épandage ou de pulvérisation, le danger direct s’écarte de l’utilisateur.
  
  - Diminution de l’exposition aux risques biologiques agricoles
  L'exposition à des environnements de travail agricole contaminés en poussières organiques est à l’origine de nombreuses pathologies professionnelles pulmonaires : asthme, bronchite chronique, pneumopathie d’hypersensibilité, broncho-pneumopathie chronique obstructive, syndrome toxique des poussières organiques.
  La manipulation de céréales, de paille, de compost, de grain moisi, exposent les agriculteurs à des quantités élevées de poussières organiques et de micro-organismes (acariens, moisissures et microbes et leurs toxines fongiques et bactériennes), responsables en particulier de la fréquente maladie du « poumon du fermier » (pneumopathie d’hypersensibilité), de la « fièvre des poussières » (syndrome toxique des poussières organiques ou ODTS Organic Dust Toxic Syndrom).
  Ces poussières se retrouvent souvent en concentrations élevées dans les lieux clos et espaces confinés (zones de stockage, caves, ateliers …).
  D’autres sources potentielles de danger par inhalation lors d’épandage d’engrais organiques (fumier, purin, lisier, boues de stations d’épuration…) sont les émissions toxiques diffuses de vapeurs, poussières, la présence de composés traces organiques (CTO), d’éléments traces métalliques (ETM), de bioaérosol, l’envol de micro-organismes, …
  Avec des robots de manutention ou drones d’épandage ou de pulvérisation, le danger s’écarte de l’utilisateur.
  
  - Diminution des risques des travaux en extérieur
  Le travail en extérieur conduit les agriculteurs des grandes cultures à être exposés aux ultraviolets (UV), aux intempéries, au froid ou à la chaleur, et à l’humidité. L’exposition fréquente aux UV, surtout torse nu, peut être responsable de cancers de la peau, et, en tout cas, d’érythème solaire (coup de soleil).
  Les problèmes de santé dus à la chaleur et à l'action prolongée du rayonnement solaire sur la tête (effets de l’insolation, de la déshydratation…) génèrent des risques de malaise général, de crampes musculaires, de pertes de connaissance. Indirectement, le travail par fortes chaleurs augmente aussi les risques d'accidents du travail par la fatigue, la sudation, la diminution de la vigilance.
  Pour des travaux en extérieur, le risque lié au froid est accru par une exposition au vent (refroidissement éolien) et à l’humidité. Le refroidissement des parties du corps peut provoquer des engelures, des lésions cutanées. Les mains et les pieds (surtout doigts ou orteils) ont tendance à se refroidir plus rapidement que le torse : l’exposition au froid est susceptible de déclencher le syndrome de Raynaud (doigts blancs et douloureux par vasoconstriction). Les mycoses aux pieds sont favorisées par les travaux dans des zones humides et/ou boueuses. Comme pour la chaleur, le froid entraine des risques indirects, favorisés par la diminution de la dextérité due au refroidissement des extrémités, à la diminution des performances musculaires et à l’incapacité à effectuer des mouvements fins. La vigilance mentale est également réduite en raison de l'inconfort causé par le froid.
  Avec l’agriculture 4.0, la plupart du travail de l’agriculteur s’effectue à l’abri.
  
  - Les outils de réalité virtuelle (RV) et augmentée(RA) de simulation offrent aux agriculteurs l’opportunité d’une mise en situation virtuelle de risques, avec recherche de solutions pour faire face aux menaces d’accidents : les techniques de modélisation des risques et de simulation permettent d’appréhender les problèmes de sécurité au travail et de les résoudre fictivement, de travailler en équipe et de communiquer efficacement pour apporter des réponses adéquates à toutes les situations critiques potentielles.
   La simulation de risques, au travers de situations ciblées, est un moyen efficace de formation professionnelle : les plateformes de simulation sont des instruments d'apprentissage progressif et interactif et de développement rapide des compétences de gestion de risques, avec une vaste palette de différents médias numérisés performants qui s’appuient sur des logiciels et éventuellement des matériels connectés pour tester et simuler la sécurité au travail, et analyser les comportements individuels et collectifs en situation de crise. La formation des professionnels aux situations dangereuses, stressantes ou rares en réalité virtuelle permet la mise en place de scénarios confrontant l’agriculteur à ces situations avant de les rencontrer sur le terrain, améliorant considérablement sa pratique et sa gestion du stress. De même pour l’apprentissage de gestes techniques, le pilotage ou la maintenance d’équipements en réalité augmentée.
   L'utilisation d'un environnement 3D modulable en temps réel permet d’améliorer l'ergonomie des postes et/ou situations de travail dès la conception : la présentation des plans des installations de machines ou de bâtiments en réalité virtuelle permet d’identifier les accès aux différents composants, d’optimiser l’ergonomie générale des machines et de limiter les troubles musculosquelettiques, ou de prévenir les accidents de circulation des engins : grâce des objets connectés (casque immersif, écrans et lunettes 3D, capteurs de mouvement sur le corps, manette, tablette numérique ...), l’agriculteur, sous forme d'avatar, évolue à son poste de travail virtuel de manière hyperréaliste.

Pour aller plus loin :

• OFFICIEL PREVENTION : FORMATION CONSEILS FORMATION CONTINUE À LA SÉCURITÉ : RÉALITÉ VIRTUELLE ET RÉALITÉ AUGMENTÉE EN SANTÉ ET SÉCURITÉ AU TRAVAIL : https://www.officiel-prevention.com/dossier/formation/formation-continue-a-la-securite/realite-virtuelle-et-realite-augmentee-en-sante-et-securite-au-travail
• OFFICIEL PREVENTION : ORGANISATION ERGONOMIE LOGICIELS & APPLICATIONS DE SÉCURITÉ : LA PRÉVENTION DES RISQUES PROFESSIONNELS DE L’INTELLIGENCE ARTIFICIELLE : https://www.officiel-prevention.com/dossier/protections-collectives-organisation-ergonomie/logiciels-applications-de-securite/la-prevention-des-risques-professionnels-de-lintelligence-artificielle
• OFFICIEL PREVENTION : SANTÉ HYGIÈNE SST APPAREILS DE MESURE : OBJETS CONNECTÉS PORTABLES ET SANTÉ ET SÉCURITÉ DU TRAVAIL : https://www.officiel-prevention.com/dossier/sante-hygiene-medecine-du-travail-sst/appareils-de-mesure/objets-connectes-portables-et-sante-et-securite-du-travail
• OFFICIEL PREVENTION : FORMATION CONSEILS FICHES MÉTIER : LA PRÉVENTION DES RISQUES PROFESSIONNELS DES AGRICULTEURS : https://www.officiel-prevention.com/dossier/formation/fiches-metier/la-prevention-des-risques-professionnels-des-agriculteurs
• Ministère de l’Agriculture et de l'Alimentation : Les grands enjeux de l’agriculture numérique : équipements, modèles agricoles et big data - Analyse n° 171 Décembre 2021

Janvier 2022