Vers plus de durabilité en maraîchage biologique Synthèse du projet

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Vers plus de durabilité en maraîchage biologique Synthèse du projet
Vers plus de durabilité en maraîchage biologique
                          Synthèse du projet
                             2018-2020
PARTIE 1 : Vers plus de durabilité en maraîchage : comparaison de
conduites culturales innovantes intégrant l'assistant Toutilo et le robot
        Oz

              Date : mars 2021
              Rédacteur(s) : Maët LE LAN, Marie CORDONNIER, Maureen GICQUEL
              Station Expérimentale de Bretagne Sud, route du Bono – 56400, Auray
Téléphone: 02 97 46 30 80 – Email : maet.lelan@bretagne.chambagri.fr

Confrontée à des limites environnementales et économiques ainsi qu’aux attentes sociétales, la
durabilité des systèmes maraîchers est remise en question. Dans sa définition la plus globale, la
durabilité est « un mode de développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la
capacité des générations futures à répondre aux leurs » (Brundtland et al., 1987). Elle repose sur trois
grands piliers : l’économie, l’environnement et la dimension sociale. Ces trois piliers peuvent être
déclinés à la production agricole, qui se doit d’être saine et équitable pour les producteurs tout en
restant rentable économiquement (Bonny, 1994). Landais ajoute un quatrième pilier aux trois
précédents : le lien intergénérationnel, qui se traduit par la transmissibilité de l’exploitation agricole
(Landais, 1998).

Le développement de technologies innovantes pourrait apporter des éléments de réponse à cette
fragilité. L’innovation est définie comme un processus, ou un produit, nouveau ou amélioré qui est
accessible au public. Avec l’objectif de proposer des systèmes de culture maraîchers plus durables
grâce à des innovations, le projet national « Vers plus de durabilité en maraîchage bio », porté par la
station expérimentale d’Auray, développe deux actions. Une première action compare le robot Oz 440,
produit par l’entreprise Naïo technologies, et le cobot Toutilo, de l’entreprise Touti’Terre, dans
l’optique de réduire la pénibilité des opérations manuelles en maraîchage. C’est ce premier volet qui
fait l’objet du bilan présenté dans ce document.

La pénibilité du travail est définie comme l’exposition du travailleur à un ou plusieurs facteurs de
risques, pendant des durées minimales et au-delà de certains seuils, pouvant laisser des traces
durables, identifiables et irréversibles sur la santé » (guide méthodologique de la pénibilité). La
pénibilité peut, entre-autre, se traduire par des troubles musculosquelettiques (TMS). Ces derniers
touchent les tissus mous à la périphérie des articulations, principalement les nerfs, les tendons et les
muscles proches de la colonne vertébrale, du coude, du genou, de la cheville, du poignet et de l’épaule
(observatoire des TMS). Ils sont à l’origine de douleurs et gênes dans les mouvements et représentent
la première cause de maladies professionnelles pour le régime général et agricole (observatoire des
TMS). En effet, le travail agricole fait appel à la force physique et implique plusieurs tâches manuelles
comme la manutention de charges lourdes, des temps de travail importants dans les engins agricoles
(exposition aux vibrations) ou à des accidents non prévisibles liés à la présence des animaux d’élevage
(source). Ces tâches causent des TMS tels que l’arthrose ou le mal de dos, eux même responsables
d’arrêts de travail mais aussi d’une potentielle diminution des revenus de l’exploitation (Osborne et al,

                       Station Expérimentale de Bretagne Sud – Chambre d’agriculture de Bretagne
              Ces informations ont été recueillies dans les conditions propres à chaque essai et ne constituent pas une
                                            préconisation ou une vulgarisation directe.
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2012). Entre 2011 et 2015, les TMS des actifs agricoles représentent ainsi 93,4% des maladies
professionnelles, dont 84% sont dus à des mouvements ou un travail répétitifs (observatoire des TMS).

Ces troubles, cause de maladies professionnelles, peuvent entraver la durabilité de l’emploi agricole
et représenter un coût économique pour la Mutuelle Santé Agricole (MSA). Ainsi, la pénibilité du travail
rejoint la dimension sociale de la durabilité.

1 Présentation du projet
Le projet national, intitulé « Vers plus de durabilité en maraîchage bio », est porté par la Chambre
Régionale d’Agriculture de Bretagne (CRAB) entre 2018 et 2020. Il bénéficie de différentes sources de
financements : France Agri Mer, à hauteur de 70 %, le Conseil Régional de Bretagne à hauteur de 10 %
et la CRAB pour les 20 % restants.
Une des deux actions du projet est de chercher à réduire la pénibilité des opérations manuelles en
cultures de plein champ à l’aide de nouvelles technologies : le cobot Toutilo et le robot autonome Oz
440.

Il s’agit de comparer une conduite manuelle témoin à deux autres conduites : l’une assistée du cobot
Toutilo, l’autre robotisée grâce au robot autonome Oz. Sur les trois années de projet, les variables
d’études sont la pénibilité des tâches et le temps de travail. Cette action s’inscrit principalement dans
les piliers économique (coût des technologies) et social (pénibilité et temps de travail) de la durabilité.
Des partenariats sont établis avec les deux concepteurs des outils, les entreprises Touti’Terre (Toutilo)
et Naïo technologies (Oz). La MSA Portes de Bretagne est également partenaire du projet pour
observer et caractériser les gestes et postures lors des opérations culturales.

Le projet comprend également une action transversale de communication et de valorisation des deux
premières actions et de leurs résultats. L’ensemble des actions est mené par l’équipe de la Station
Expérimentale d’Auray (SEHBS), sur site, dans le Morbihan (56).

2   Comparaison de conduites culturales innovantes : objectifs
     Comparer la pénibilité physique pour les opérateurs au cours des opérations de
      semis/plantation, désherbage manuel et récolte
     Evaluer les temps de travaux pour les trois conduites
     Estimer la consommation énergétique des trois outils (tracteur/Toutilo/Oz) et leur impact
      environnemental
     Chiffrer ces résultats économiquement

3    Mise en place de l’expérimentation
      • Le matériel innovant expérimenté
Il s’agissait de comparer trois conduites culturales : la première jouant le rôle de témoin et reflétant la
pratique maraîchère locale. Pour celle-ci, les opérations de plantation et récolte s’effectuent comme
chez un producteur, manuellement ou motorisée par un tracteur de 68 cv. Pour le binage des allées,
une bineuse Monosem est utilisée, mobilisant deux opérateurs.

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              Ces informations ont été recueillies dans les conditions propres à chaque essai et ne constituent pas une
                                            préconisation ou une vulgarisation directe.
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Photographie des outils (tracteur et bineuse Monosem) lors d’un binage allées en conduite témoin

La deuxième conduite était assistée du cobot Toutilo de l’entreprise Touti’Terre. Enfin, la troisième
conduite était robotisée par Oz 440, de Naïo technologies. Un bref descriptif technique des trois outils
est présenté en annexe.

          Photographie du matériel innovant (Toutilo et Oz440) expérimentés à la station d’Auray

Au cours des trois années de projet, le matériel innovant a évolué, notamment le robot Oz440. En
2018, l’équipe de la station soulignait la non fiabilité du robot et la charge mentale engendrée
(dommages importants sur la culture en place). En 2020, Naïo technologies a équipé le robot d’une
antenne GPS RTK, permettant de guider le robot dans la parcelle par échange GPS. Malgré un coût
supplémentaire, cela a permis de rendre Oz autonome lors de certaines opérations, de désherbage
notamment. Les trois ans de conduite robotisée sont, en lien avec ces changements, difficilement
comparables.

    • La parcelle
Pour comparer les trois conduites, une culture de plein champ par an a été implantée sur une parcelle
AB de 1000 m², divisés en trois blocs, eux-mêmes subdivisés en trois parcelles élémentaires
randomisées.

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              Ces informations ont été recueillies dans les conditions propres à chaque essai et ne constituent pas une
                                            préconisation ou une vulgarisation directe.
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Plan expérimental de la parcelle pour l’action 2

                • Les itinéraires culturaux (ITK)
           Les trois cultures retenues étaient le poireau (2018), le panais (2019) et l’oignon (2020). Afin de
           comparer les conduites, chaque année, les variétés et densités de plantation ont été identiques entre
           les modalités, de même que la préparation du terrain (travail du sol, fertilisation). Les itinéraires
           culturaux complets pour cette action sont présentés dans le tableau suivant :

                                   Tableau : Itinéraires culturaux pour l’action 2 sur les trois ans de projet

                                                                                             Avec l’assistant
                Type d’opération       Détail de l’opération           Témoin                                           Avec le robot Oz
                                                                                                Toutilo
                 Travail du sol           Rotavator                                           29/06/2018
                                      Engrais / compost                            Arvor compost 10 t/ha soit XX uN
                  Fertilisation
                                        Date d’apport                                         24/06/2018
                                             Date                                             30/06/2018
                                           Variété                                        Belton (Nunhems)
                   Plantation
                                           Densité                               70 cm entre rangs et 10 cm sur le rang
Poireaux 2018

                                         Outils utilisés        Planteuse à poireaux           Toutilo             Planteuse à poireaux
                                      Binage avec robot                  -                        -                 05/07, 12/07, 17/07
                                     Binage avec bineuse
                Entretien de la                                     25/07, 14/08               25/07, 14/08                     -
                                          Monosem
                    culture
                                           Buttage                  23/08, 28/08             23/08, 28/08                    28/08
                                     Désherbage manuel                                        04/09, 12/09
                        Traitements phytosanitaires                                   Musdo 4 (03/10 et 24/10/2018)
                Gestion de la fin          Récoltes                                      A partir du 11/02/2019
                   de culture            Destruction                                           Mars 2019
                                            Canadien                                            26/04/2019
Panais

                                          Herse rotative                                        10/05/2019
 2019

                 Travail du sol
                                            Rotavator                                           28/05/2019
                                           Vibroculteur                                         14/06/2019

                                     Station Expérimentale de Bretagne Sud – Chambre d’agriculture de Bretagne
                            Ces informations ont été recueillies dans les conditions propres à chaque essai et ne constituent pas une
                                                          préconisation ou une vulgarisation directe.
Vers plus de durabilité en maraîchage biologique Synthèse du projet
Engrais / compost                              Arvor compost 18 t/ha soit XX uN
                 Fertilisation
                                        Date d’apport                                          15/04/2019
                                            Date                                               18/06/2019
                                           Variété                                           Gladiator (Voltz)
                  Plantation
                                           Densité                                 70 cm entre rangs et 3 cm sur le rang
                                        Outils utilisés                                  Semoir Terradonis 1 rang
                                           Brûlage                                             26/06/2019
                                                                                                                     03/07, 17/07, 24/07,
                                      Binage avec robot                   -                         -
               Entretien de la                                                                                       01/08, 20/08, 29/08
                   culture         Binage avec bineuse
                                                                  01/08 et 20/08             01/08 et 20/08                    -
                                        Monosem
                                   Désherbage manuel            17/07, 24/07, 29/08             24/07, 13/09                17/07
                      Traitements phytosanitaires                                                   Aucun
               Gestion de la fin
                                         Récoltes                                  Du 08/10/2019 jusqu’en février 2020
                 de culture
                                          Canadien                                               24/03/2020
                Travail du sol
                                          Rotavator                                              25/03/2020
                                      Engrais / compost                           Humibio 7.5.7 à 0,700 t/ha, soit 49 uN
                 Fertilisation
                                        Date d’apport                                            24/03/2020
                                             Date                                                26/03/2020
                                           Variété                                          Santero (Vilmorin)
                                                                                                                   en rangs espacés de 70
                  Plantation               Densité                 14 mottes / m² avec paillage plastique          cm, mottes espacées de
                                                                                                                      15 cm sur le rang
Oignons 2020

                                                                                                                    Cartographie avec Oz,
                                        Outils utilisés                       Plantation manuelle
                                                                                                                     plantation manuelle
                                   Passage de herse étrille                            -                                 15/04, 23/04
                                                                                                                    09/04, 15/04, 23/04,
               Entretien de la        Binage avec robot                   -                          -
                                                                                                                       12/05, 09/06
                   culture
                                     Binage avec bineuse                         12/05, 09/06                                -
                                     Désherbage manuel                           05/05, 09/06                           12/05/2020
                       Traitements phytosanitaires                                          Pas de traitements
                                          Arrachage
               Gestion de la fin      (bulbes laissés sur                                       Le 30/07/2020
                 de culture          place pour séchage)
                                           Récolte                                              Le 12/08/2020

          Pour l’implantation, chaque parcelle élémentaire comprenait quatre rangs pour les cultures de
          poireaux et de panais. La culture d’oignons, en AB, est conduite sur planche paillée plastique pour les
          modalités témoin, conformément à la pratique de référence du secteur, et assistée. La modalité
          robotisée a nécessité une adaptation de l’implantation : les oignons sont plantés en rangs avec un
          écartement de 70 cm entre rang et 50 cm sur le rang, à densité égale à celle d’une planche. Ces rangs
          permettent le passage du robot lors du binage des entres rang. L’adaptation de la technique de culture
          (planche versus rang) est conseillée pour une utilisation optimale du robot Oz440, bien qu’elle puisse
          être conséquente pour les producteurs.

                                    Station Expérimentale de Bretagne Sud – Chambre d’agriculture de Bretagne
                           Ces informations ont été recueillies dans les conditions propres à chaque essai et ne constituent pas une
                                                         préconisation ou une vulgarisation directe.
Vers plus de durabilité en maraîchage biologique Synthèse du projet
Photographie de la culture d’oignons de 2020 pour les trois modalités (06/05/2020)

4 Relevés, mesures et suivis au cours des trois ans de projet
Pour comparer ces trois conduites, plusieurs variables sont relevées puis analysées. Leur lien avec la
durabilité globale du système est explicité sur la carte mentale ci-dessous. L’attribution des variables
à chaque pilier reste subjective, d’autres indicateurs auraient pu être intéressants pour l’étude de la
durabilité.

                  Carte mentale des liens entre variables et piliers de la durabilité globale

     • Rendements par conduite et par culture
Les poids récoltés (kg) sont relevés par bloc, chaque année, pour chaque culture. Ces résultats sont,
par le calcul, ramenés à la surface, exprimés en t/ha et moyennés. Les rendements moyens des trois
conduites sont comparés statistiquement par une ANOVA sur le logiciel R.

     • Consommations énergétiques
Pour comparer les consommations énergétiques des trois conduites, le coût énergétique est calculé. Il
confronte la consommation en carburant des trois conduites, liée aux passages du tracteur, auxquelles
s’ajoute les consommations électriques des outils Toutilo et Oz.

Les outils de préparation du sol (machine à bêcher, cultirateau…), la planteuse à poireaux et la bineuse
sont attelés sur un tracteur Massey Ferguson 3330F de 68 chevaux. La consommation en carburant de
ce tracteur est estimée à 7 L/h. Il est utilisé pour des opérations communes aux trois conduites
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              Ces informations ont été recueillies dans les conditions propres à chaque essai et ne constituent pas une
                                            préconisation ou une vulgarisation directe.
Vers plus de durabilité en maraîchage biologique Synthèse du projet
(préparation du sol, binage des allées, déroulage des films plastiques, destruction de la culture).
Certaines opérations ne sont pas mécanisées : apports d’engrais ou de compost, désherbage des trous
de plantation ou des rangs, semis et brûlage pour la culture de panais et arrachage pour la culture
d’oignons.

Pour calculer ces consommations électriques, des contrôleurs de consommations (230V-50Hz) sont
installés entre la prise et le chargeur des deux outils afin de relever la consommation, en kWh,
nécessaire à une recharge complète après utilisation sur la parcelle.

     • Comparaison qualitative de la pénibilité
La pénibilité est caractérisée à partir d’analyses vidéos avec l’expertise des agents de la MSA Portes de
Bretagne. Une grille de caractérisation des gestes et postures, établie précédemment, est utilisée pour
comparer les conduites. Elle repose sur la proportion (%) de temps de cycle passée dans la posture par
rapport au temps total du cycle. Un cycle est défini comme la répétition d’une même succession de
gestes. Pour la conduite témoin, le cycle identifié correspond au temps entre deux déplacements et/ou
accroupissements de l’opérateur. La durée de cycle est d’environ 30 secondes. La position sur le Toutilo
étant constante sur une planche, le temps de cycle a été considéré d’une minute. L’analyse des gestes
et postures ne concernent pas les manœuvres en entrée et fin de planche.

              Postures adoptées lors du désherbage manuel des oignons en conduite témoin

Ces gestes et postures sont répartis en six postes : les cervicales, les épaules, le dos, les poignets, les
genoux et la répétitivité. Pour chaque poste, trois critères (acceptable, non recommandé, à éviter) sont
renseignés à l’aide d’un pourcentage et illustrés par un code couleur. Pour chacune des trois conduites,
cette grille est remplie en 2020 pour l’activité de désherbage sur culture d’oignon. Les résultats
obtenus sont représentés sous forme d’un diagramme en barre attribuant le code couleur pour chacun
des six postes.

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              Ces informations ont été recueillies dans les conditions propres à chaque essai et ne constituent pas une
                                            préconisation ou une vulgarisation directe.
Vers plus de durabilité en maraîchage biologique Synthèse du projet
Grille de caractérisation des gestes et postures de travail selon les trois critères

    • Temps de travaux selon cinq types d’activités
Pour chaque opération réalisée, le temps de travail est relevé (min) ainsi que le nombre d’opérateurs.
Par multiplication, le temps de travail total, par modalité, peut être calculé. Il est exprimé en h/ha.
Pour simplifier l’analyse des résultats, ces temps de travaux sont répartis selon cinq types
d’opérations :

                     Tableau : Détails des opérations incluses à chaque type d’activités

    • Bilan économique
Pour évaluer la durabilité économique de ces innovations, les variables sont chiffrées dans un bilan
économique. Il s’agit de confronter les produits aux charges.

Les produits reposent sur la vente potentielle des productions. Pour l’estimer, les rendements sont
rapportés au prix au kilo …

Les charges comprennent le coût de la mécanisation (tracteur, bineuse, etc) ou d’achat du matériel
innovant et les annuités qui y sont liées. Pour correspondre à la durée du projet, seules trois annuités
sont comptabilisées. Les coûts de main d’œuvre sont comptabilisés en rapportant les temps de travaux
calculés au coût horaire du SMIC, établi à 10,15 €/h en août 2020. Le coût de consommation
énergétique (carburant/électricité) est comptabilisé : le prix du litre de carburant, type Gazole Non
Routier, est fixé à 0,77 €/L en janvier 2021 (https://www.fioulreduc.com/prix-gnr/bretagne ), celui du
kWh est fixé à 0.1037 € en Tarif bleu option Base (https://gazelec.pro/pages/edf-tarif-bleu ).

Pour la culture d’oignons, une différence de coût d’entretien de la culture est attendue du fait du non
paillage des rangs dans la conduite robotisée. Pour les autres années, les cultures étant conduites de
                       Station Expérimentale de Bretagne Sud – Chambre d’agriculture de Bretagne
              Ces informations ont été recueillies dans les conditions propres à chaque essai et ne constituent pas une
                                            préconisation ou une vulgarisation directe.
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manière identique, il ne devrait pas y avoir de différence (coûts en semences et plants et fertilisation
identiques).

La confrontation des produits et charges d’exploitation correspond à la marge brute (€/ha).

5    Résultats
     • Rendements par conduite et par culture

                 Rendements moyens obtenus pour les trois conduites sur les trois ans de projet

Au cours des trois ans de projet, les comparaisons des rendements moyens entre conduite n’ont pas
mis en évidence de différence significative. Il semblerait que le type de conduite n’impacte pas
significativement le rendement pour les trois cultures choisies.

     • Comparaison qualitative de la pénibilité
L’analyse vidéo des gestes et postures de travail lors de l’opération de désherbage manuel sur oignons,
en 2020, a conduit aux diagrammes en barre suivants.

Pour la conduite témoin, plusieurs postures figurent en rouge et sont donc à éviter. Lors du
désherbage, le dos, les épaules et les genoux sont particulièrement sollicités dans des postures
pénibles. En effet, pour désherber les oignons sur la planche, l’opérateur s’accroupit et travaille à
genoux. Puis, il oriente ses épaules vers les plants, impliquant une torsion du torse. Seules les cervicales
sur le plan sagittal sont préservées, du fait d’un bon alignement avec l’axe du dos.

La répétitivité des gestes est importante : codée en orange, cela signifie que 30 actions techniques ou
plus (arrachage des adventices) sont réalisées par minute.

                          Station Expérimentale de Bretagne Sud – Chambre d’agriculture de Bretagne
                 Ces informations ont été recueillies dans les conditions propres à chaque essai et ne constituent pas une
                                               préconisation ou une vulgarisation directe.
Proportion du temps de cycle
                                                                    0%           20%        40%          60%            80%          100%

                                                             Dos
          Gestes et postures de travail

                                                      Cervicales

                                                         Épaules

                                                        Poignets

                                                         Genoux

                                          Répétitivité des gestes

                                                                    Acceptable     Non recommandé         A éviter

                                           Proportion de temps de cycle pour chaque poste en conduite témoin manuel

Pour la conduite assistée, sur la même opération de désherbage, les postures sont plus acceptables
qu’en conduite témoin.

                                              Postures adoptées lors du désherbage des oignons en conduite assistée

Grâce à la position allongée permise par le siège du Toutilo, le dos et les genoux sont peu sollicités lors
de l’opération. Les cervicales sont également préservées par la position allongée, bien qu’elles soient
sollicitées 15 % du temps, pour régler la direction avec le joystick de la télécommande. La posture des
épaules est non recommandée du fait de l’angle entre le bras et le buste de l’opérateur. Par
anticipation, l’opérateur a tendance à tendre son bras vers l’avant pour désherber les trous de
plantation. L’observation des poignets souligne que plus de 20 % du cycle sont passés dans une posture
non recommandée, voire à éviter. Cette observation est également liée au rythme de travail. Lorsque
le Toutilo va trop rapidement, l’opérateur peut chercher à désherber les trous de plantation sous son
buste. Pour ce faire, il « casse » son poignet, qui subit une flexion inférieure à -70°.
                                                   Station Expérimentale de Bretagne Sud – Chambre d’agriculture de Bretagne
                                          Ces informations ont été recueillies dans les conditions propres à chaque essai et ne constituent pas une
                                                                        préconisation ou une vulgarisation directe.
Conclusion : moins de sollicitations du dos, des genoux et des cervicales qu’en conduite témoin mais
toujours une posture non recommandée pour les épaules.

                                                                                                                Proportion du temps de cycle
                                                                                               0%         20%        40%         60%         80%             100%

                                                                                        Dos
                                   Gestes et postures de travail

                                                                                  Cervicales

                                                                                    Épaules

                                                                                   Poignets

                                                                                    Genoux

                                                                     Répétitivité des gestes

                                                                                             Acceptable     Non recommandé         A éviter

                                                                   Proportion de temps de cycle pour chaque poste en conduite assistée du Toutilo

Concernant la conduite robotisée, en 2020, l’ajout d’une antenne GPS RTK au robot Oz440 permet de
cartographier la parcelle avant la plantation, puis de laisser le robot désherber entre les rangs en
autonomie. L’opérateur doit programmer le robot : choix de la parcelle, passage sur ou entre les rangs,
nombre de passage et la profondeur de l’outil attelé. Une fois ces réglages effectués en début de
parcelle, le robot peut désherber seul alors que l’opérateur poursuit des activités indépendamment.
De fait, la grille de pénibilité pour l’opération de désherbage des oignons est entièrement verte car
l’opérateur n’intervient pas physiquement au cours de celle-ci.

                                                                                                                Proportion du temps de cycle
                                                                                             0%           20%        40%          60%             80%          100%

                                                                                      Dos
         Gestes et postures de travail

                                                                               Cervicales

                                                                                  Épaules

                                                                                 Poignets

                                                                                  Genoux

                                                                   Répétitivité des gestes

                                                                                             Acceptable     Non recommandé         A éviter

                                                                   Proportion de temps de cycle pour chaque poste en conduite robotisée (Oz440)

                                                                            Station Expérimentale de Bretagne Sud – Chambre d’agriculture de Bretagne
                                                                   Ces informations ont été recueillies dans les conditions propres à chaque essai et ne constituent pas une
                                                                                                 préconisation ou une vulgarisation directe.
• Temps de travaux selon cinq types d’activités
Les temps de travaux totaux (h/ha) sont regroupés dans le tableau suivant. Plus en détails, la
répartition des temps de travaux par type d’activités est illustrée Figure, en fonction de la culture de
chaque année.

                               Tableau : Temps de travaux totaux (h/ha) pour les trois ans de projet et les trois conduites

                                                       Conduite Témoin            Conduite Assistée            Conduite robotisée

                                Poireaux 2018                      324                      397                          428

                                 Panais 2019                       354                      490                          535

                                Oignons 2020                       582                      546                          505

                             700.0

                             600.0
   Temps de travail (h/ha)

                             500.0

                             400.0

                             300.0

                             200.0

                             100.0

                               0.0
                                      Témoin       Assistée   Robotisée    Témoin       Assistée   Robotisée   Témoin      Assistée   Robotisée
                                                 Poireaux 2018                       Panais 2019                        Oignons 2020

                                Travail du sol     Fertilisation     Semis/plantation      Desherbage      Entretien culture      Arrachage

                                          Répartition des temps de travaux (h/ha) pour les trois cultures du projet

De manière générale, l’opération de désherbage est la plus chronophage pour les trois cultures
testées. L’opération de semis/plantation est également demandeuse en temps indépendamment de
la culture.

A l’échelle de l’année, toutes opérations confondues, la culture d’oignons a demandé plus de temps
que les deux autres du fait du temps d’arrachage en fin de culture.

Entre 2018 et 2020, la tendance s’inverse. En effet, pour les deux premières années, la conduite témoin
requiert moins de temps que la conduite assistée, demandant elle-même moins de temps que la
conduite robotisée. En revanche, en 2020, c’est la conduite témoin qui est la plus chronophage alors
que la plus économe en temps est la conduite robotisée.

Un paramètre peut expliquer cette inversion de tendance. En 2018 et 2019, le robot Oz ne bénéficie
pas de guidage GPS. Il doit se faire manuellement par le joystick de la télécommande. Ce guidage est
imprécis et très chronophage. En 2020, Naïo technologies a équipé Oz d’un guidage GPS RTK. La

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                                      Ces informations ont été recueillies dans les conditions propres à chaque essai et ne constituent pas une
                                                                    préconisation ou une vulgarisation directe.
précision de ce guidage permet au robot de désherber sur et entre les rangs d’oignons de manière
autonome. Le gain de temps est conséquent par rapport aux deux autres conduites.

D’autres hypothèses peuvent être avancées pour expliquer cette inversion de tendance :

    -   L’expérience des opérateurs : au début du projet, le Toutilo et le robot Oz arrivent sur la station
        et sont présentés aux opérateurs. Ces outils innovants doivent être pris en main. Au contraire,
        la conduite témoin classique est déjà maîtrisée par les opérateurs. Il est possible qu’ils aient
        donc passés moins de temps sur cette conduite par expérience. Au fur et à mesure des trois
        ans, les deux outils innovants ont été de mieux en mieux maîtrisés et ont permis de gagner du
        temps petit à petit.
    -   La conduite en rang des oignons en 2020 n’est pas à négliger. Cette adaptation de l’itinéraire
        technique, liée au passage du robot, économise le temps de préparation du sol en planche et
        de déroulage du paillage plastique.

6 Discussions et perspectives
Concernant l’analyse des gestes et postures par vidéos, la grille établie pourrait être complétée par
une catégorie charge mentale. Celle-ci n’a pas été incluse à l’analyse bien qu’elle soit sous-jacente à
chacune des conduites. L’évaluation de cette charge mentale reposerait sur différents critères mais
reste difficile à quantifier. La MSA Portes de Bretagne travaille également avec des logiciels d’analyses
des postures et des cycles de travail. Il pourrait être intéressant de développer cette utilisation pour
faciliter la caractérisation de la pénibilité. D’autres opérations pourrait également être étudiées telles
que la plantation ou l’arrachage. Ces opérations, parfois pénibles, mobilisent les articulations et
pourraient être sources de TMS.

Plus généralement, le progrès technologique rapide conduit à une évolution quasi instantanée des
outils en maraîchage. Le développement et la poursuite d’essais visant à tester et comparer ces outils
doivent être poursuivis. Des améliorations sont toujours possibles, notamment en termes de réduction
de la pénibilité.

La conduite robotisée soulève la question du lien à la terre et de l’autonomie de l’outil. En effet, la
robotisation de certaines taches réduit le travail physique du producteur, et dans le même temps, son
lien à la culture et à la terre. Il est envisageable que cela freine certains producteurs, se sentant
« remplacer » par la machine. D’autres producteurs peuvent au contraire être satisfaits de cette
autonomie de l’outil. Du temps est libéré pour une autre tâche parallèle et la pénibilité réduite. Le
cobot Toutilo, jouant le rôle d’assistant, est moins autonome que le robot Oz car il n’exclut pas
l’humain de la tâche. Il peut de fait être mieux accepté par certains producteurs, qui gardent la main
sur l’outil. Ce choix d’outil est entièrement dépendant du producteur et de ses motivations.

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              Ces informations ont été recueillies dans les conditions propres à chaque essai et ne constituent pas une
                                            préconisation ou une vulgarisation directe.
Annexe : Caractéristiques techniques de Toutilo et d’Oz440

                                              Toutilo modèle T120                                 Oz 440
         Caractéristiques
                                                     (Touti’Terre)                          (Naïo technologies)

                                                                                        Robot de désherbage de
                                         Cobot assistant enjambeur de
                                                                                        culture en ligne avec un
           Fonction(s)                              planche
                                                                                         écartement > 65 cm,
                                        Plantation, désherbage, récolte
                                                                                         assistance à la récolte

         Source d’énergie                             Electrique                                 Electrique

                                              1 batterie Lithium-ion                          Lithium 2x12V
            Batterie(s)                             1890 Wh                                     40 à 100 A
                                                    amovible                                  non amovible

                                                                                                  3à8h
       Autonomie de travail                         Jusqu’à 20 h
                                                                                         selon le sol et les outils

         Temps de charge

                                                                                       Télécommande Bluetooth
        Conduite / guidage                  Télécommande Bluetooth
                                                                                           Antenne GPS RTK

    Poids à vide (sans outils)                          380 kg                                     110 kg

             Vitesse                            De 50 m/h à 2 km/h                          Jusqu’à 1,5 km/h

                                                                                           Socs de binage (x3)
                                                        Socs
                                                                                               Pentadent
                                                       Butteur
                                                                                              Herse étrille
          Outils attelés                                Griffe
                                                                                           Brosse de buttage
                                                    Herse étrille
                                                                                               Ressort (?)
                                                   Barre ouvreuse
                                                                                              Siège tracté

           Accessoires                            Toile d’ombrage

         Prix indicatif (€)

Liens vers la documentation technique des constructeurs :

   -    Catalogue Toutilo : https://www.toutilo.com/wp-content/uploads/2020/04/Catalogue-
        Toutilo-2020.pdf
   -    Brochure Oz440 : https://www.naio-technologies.com/wp-
        content/uploads/2019/03/brochure-OZ-octobre-2018.pdf

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