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Conception des machines

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La démarche de conception

L’intégration de la sécurité à la conception des machines repose sur plusieurs éléments : l’évaluation et la réduction des risques, les règles techniques de conception, la normalisation et les règles de mises sur le marché.

L’intégration de la sécurité à la conception des machines, des quasi-machines, des installations et des ensembles de machines est un élément essentiel de la démarche de conception. 
Les fabricants de machines doivent respecter les règles techniques de conception et en particulier:

  • respecter le principe d'intégration de la sécurité dès la conception
  • effectuer une démarche d’évaluation et une réduction des risques 
  • constituer un dossier technique de construction
  • apposer le marquage CE et établir une déclaration CE de conformité 

Respect des « Règles techniques de conception »

Les règles techniques (également appelées « exigences essentielles de santé et de sécurité ») sont exprimées sous forme d’objectif à atteindre. Toutefois, compte tenu de l'état de la technique, les objectifs qu'elles fixent peuvent ne pas être atteints. Dans ce cas, la machine doit être conçue pour tendre vers ces objectifs.
L’annexe 1 de l’article R.4312-1 du code du travail comprend plusieurs parties. La première a une portée générale et est applicable à tous les types de machines. D'autres parties visent certains types de dangers plus particuliers et certaines machines. Il est néanmoins impératif d'examiner l'intégralité de l’annexe afin d'être sûr de satisfaire à toutes les règles.

L’Annexe I se décompose selon les chapitres suivants :

  1. Règles techniques applicables à tout type de machines
  2. Règles techniques complémentaires pour certaines catégories de machines (portative, alimentaire, à bois, etc.) 
  3. Règles techniques complémentaires pour pallier les dangers dus à la mobilité des machines.
  4. Règles techniques complémentaires pour pallier les dangers dus aux opérations de levage.
  5. Règles techniques complémentaires pour les machines destinées à des travaux souterrains.
  6. Règles techniques complémentaires pour les machines présentant des dangers particuliers dus au levage de personnes

Le fabricant a l’obligation de rechercher toutes les règles techniques applicables à sa machine. Pour cela il procède à une évaluation des risques et doit concevoir et construire sa machine sur la base de celle-ci. L’évaluation couvre l’utilisation de la machine dans les conditions prévues par le fabricant ainsi que les situations anormales prévisibles.
 

Les mauvais usages raisonnablement prévisibles

Ils désignent les usages, intentionnels ou non, prévisibles sur la base de l’expérience de l’utilisation antérieure du même type de machine ou de machines similaires, et de la connaissance du comportement humain (extrait du Guide d’application de la directive).

Les conditions prévues sont celles indiquées dans la notice d’instructions par le fabricant. Elles comprennent l’usage normal et raisonnablement prévisible. Un usage anormal tel que celui dû à un comportement prévisible (ex: utilisation d’une grue sans déployer les stabilisateurs ou faire fonctionner à deux une presse conçue pour l'opération par une seule personne) doit être pris en considération lors de l’évaluation des risques. En revanche les risques résultants du détournement de l’application définie de la machine (ex : usage d’un tour à bois pour réaliser l’usinage d’une pièce en métal) n’ont pas à être évalués.

 

Démarche d’appréciation et de réduction des risques

Une démarche d’appréciation des risques (cf norme NF EN ISO 12100) comprenant leur analyse puis leur évaluation doit être engagée afin de déterminer si une réduction des risques est nécessaire. C’est une démarche itérative qui doit être répétée pour s’assurer que la réduction des risques souhaitée est réalisée et que les mesures de prévention adoptées sont suffisantes et n’induisent pas de nouveaux risques.

Appréciation des risques

La démarche d’appréciation du risque se décompose en plusieurs étapes dont une estimation du risque afin de pouvoir évaluer si une réduction du risque s’avère nécessaire.

 

Processus itératif de la démarche d’appréciation et de réduction du risque: principales étapes

S’agissant de machines, la normalisation européenne propose une démarche générale (norme NF EN ISO 12100). Pour en savoir plus, consulter la brochure « Evaluation des risques et conception de machines » (ED6389).

Réduction des risques

Les mesures pour prévenir un risque, c'est-à-dire pour l’empêcher de survenir, ou, à défaut, pour éviter ses conséquences ou en réduire la fréquence peuvent être de différentes natures.

Elles dépendent en effet :

  • de la nature du risque (mécanique, électrique, hydraulique, bruits vibrations, etc.),
  • de la nature des éléments dangereux (éléments de transmission ou concourant au travail) et du type d’activité des opérateurs,
  • du niveau du dommage potentiel (la mesure de protection sera différente pour un risque de pincement et un risque d’amputation),
  • de l’état de la technique relatif à la machine considérée, etc.


Les grands principes de réduction des risques sont, dans l’ordre :

  • Éliminer ou, à défaut, réduire les risques (Réduction du risque par des mesures de prévention intrinsèque).
  • Prendre les mesures de protection nécessaires vis à vis des risques ne pouvant être éliminés (moyens de protection et mise en œuvre de mesures de protection complémentaires)
  • Informer les utilisateurs des risques résiduels dus à l’efficacité incomplète des mesures de protection adoptées. Cette information permet à l’utilisateur d’organiser le travail, de choisir les équipements de protection individuelle à utiliser et de former les opérateurs.

Prévention intrinsèque

La prévention intrinsèque est la solution prioritaire à mettre en œuvre. Son principe est en effet de supprimer ou de réduire le risque lié au phénomène dangereux dès la conception sans faire appel à des moyens de protection.

Autant que possible, les phénomènes dangereux sont identifiés et supprimés dès la conception. L’identification d’un phénomène dangereux, par exemple d’origine mécanique (écrasement, cisaillement, choc…), doit conduire à rechercher un autre procédé qui permettrait de le supprimer avant d’envisager d’installer une protection.

Dans certains cas, il suffit de changer la forme ou la disposition relative des éléments en mouvement, de réduire les masses, les forces appliquées, les vitesses de travail ou encore de calculer correctement le dimensionnement d’éléments pour diminuer voire supprimer le risque.

Protection

La protection fait appel à des moyens de protection pour préserver les personnes des phénomènes dangereux. Ils sont à envisager lorsqu’il n’est pas possible de mettre en œuvre des mesures de prévention intrinsèques.

Exemples :

  • Pour un procédé industriel bruyant, un choix judicieux d’encoffrements en matériaux adaptés, au plus près des sources sonores, permet de limiter cette nuisance.
  • Lors des opérations d’usinage, la ventilation générale des locaux utilisée seule est insuffisante pour assainir l’atmosphère, et réduire de façon notable les expositions aux poussières. Les machines d’usinage doivent être équipées d’un (ou plusieurs) dispositifs de captage des poussières à la source. Ils font partie intégrante de la machine et doivent être raccordés à une installation d’aspiration, avec un débit d’air adapté.
Dispositif de captage des poussières sur une scie

Dispositif de captage des poussières sur une scie

Accès aux éléments mobiles (mesures techniques)

La protection des éléments mobiles concourant au travail (éléments qui agissent sur la matière, la travaillent, la brident, la transportent…) s’effectue à l’aide de protecteurs ou de dispositifs de protection. L’interdiction d’accès aux éléments mobiles de transmission (poulies, courroies, engrenages, bielles, vérins…) doit être assurée par des protecteurs fixes ou mobiles
Le choix de la protection s’effectue selon la nature du risque mécanique et la nature des travaux à effectuer par les opérateurs. Des protecteurs fixes, mobiles ou réglables peuvent être utilisés ainsi que des dispositifs de protection (barrages immatériels, commande bimanuelle, etc.). Ces derniers nécessitent l’arrêt des éléments mobiles dans un temps très réduit afin que les opérateurs n’aient pas la possibilité d’accéder à la zone tant que demeure un mouvement dangereux. Les technologies plus complexes (arrêt piloté par l’électronique de puissance) nécessitent des contrôles plus fréquents pour s’assurer que les performances de freinage restent maintenues dans des limites définies lors de la conception.
Aux protecteurs mobiles sont associés des dispositifs de verrouillage ou d’interverrouillage : la protection est ainsi assurée quelle que soit la position du protecteur

 

Mesures de protection complémentaires

En complément des mesures de prévention intrinsèque, des protecteurs et dispositifs de protection, d'autres mesures dites complémentaires peuvent être mises en œuvre en fonction des résultats de la démarche d’évaluation des risques. Il s'agit principalement :

  • des dispositifs d’arrêt d’urgence,
  • des mesures qui permettent à des personnes risquant d’être emprisonnées de s’échapper,
  • des dispositions relatives à la consignation des énergies pour la maintenance,
  • des dispositions de manutention des machines et de leurs éléments lourds,
  • des moyens d’accès.

Informations sur les risques résiduels

Après avoir mis en œuvre toutes les mesures de prévention intrinsèques et les moyens de protection envisageables compte tenu de l’état de la technique, des risques dits « résiduels » pour les opérateurs peuvent subsister. Dans ce cas le fabricant doit en avertir l’utilisateur de façon explicite.

 

Informations sur les risques résiduels

Informations sur les risques résiduels

Il doit apposer les avertissements appropriés sur la machine. Il peut notamment utiliser des pictogrammes compréhensibles par tous.
Le cas échéant, il indique dans la notice quels équipements de protection individuelle sont nécessaires.

 

Quelques exemples de préconisations de port d’équipements de protection individuelle

Risques

Exemples de machines

EPI préconisés

Projection (particules, étincelles…)

Machines travaillant par enlèvement comme le meulage de pièces métalliques

Protection des yeux (écran facial…) et du corps (tablier et gants…)

Intoxication par inhalation de produits

Installations de soudure, de découpe au chalumeau

Protection respiratoire

Surdité liés à l'exposition au bruit généré par certains équipements

Presses mécaniques, machines à bois

Protection auditive

Masques de protection

Masques de protection

La Normalisation

Les normes européennes harmonisées ont pour but de fournir des données dont les professionnels ont besoin pour concevoir des machines conformes aux règles techniques de conception prévues par la réglementation (Annexe 1 de l’article R. 4312-1 du Code du travail). Ces normes ne sont pas d’application obligatoire, mais une machine construite conformément à ces normes bénéficiera d’une présomption de conformité à la réglementation. Ces normes sont régulièrement révisées : elles représentent l’état actuel de la technique.
On distingue des normes dites horizontales (A, B1, B2) applicables à de nombreux types de machines, et des normes dites verticales (C) qui s’appliquent à un type de machine en particulier ou à un groupe de machines.

 

LES QUATRE TYPES DE NORMES EUROPÉENNES CONCERNANT LES MACHINES

Normes horizontales

A

Notions fondamentales, principes de conception et aspects généraux concernant tous les types de machines

B1

Aspects particuliers de la sécurité tels que la mesure des niveaux de bruit, les distances de sécurité, les températures superficielles…

B2

Moyens de protection pouvant être utilisés sur divers types de machines (commandes bimanuelles, dispositifs de verrouillage et d’interverrouillage, tapis sensibles...)

Normes verticales

C

Spécifications de sécurité détaillées applicables à une machine ou à un groupe de machines (faisant référence aux normes de type A, B1 ou B2 applicables à cette machine ou à ce groupe de machines et comprenant une liste des risques dont elles traitent)

Selon les règles normatives européennes, les prescriptions techniques contenues dans les normes de type C prévalent sur celles de type B. La liste des normes harmonisées est consultable sur le site Europa.

Procédures de mise sur le marché des machines

Le fabricant doit avant la mise sur le marché de la machine (article R.4313-1 et suivants du code du travail) :

  • Vérifier que les exigences essentielles de sécurité et de santé pertinentes sont remplies
  • Veiller à ce que le dossier technique soit disponible
  • Mettre à disposition les informations nécessaires (notice d’instructions)
  • Appliquer les procédures d’évaluation de conformité (dites procédures de certification)
  • Etablir la déclaration de conformité
  • Apposer le marquage CE

Cela s’applique également lorsque le fabricant conçoit une machine pour son utilisation propre.

Procédures de certification

Il existe trois procédures pour certifier qu’une machine est conforme

 

PROCÉDURES DE CERTIFICATION (1)

Autocertification

Le fabricant ou l’importateur déclare lui-même, sous sa responsabilité, que l’exemplaire neuf du matériel est conforme aux règles techniques de conception le concernant. A cet effet, il appose un marquage CE et établit une déclaration CE de conformité.
Cette procédure s’applique à la plupart des machines.

Examen CE de type

Procédure réservée à un nombre limité de machines(1) par laquelle un organisme notifié constate et atteste qu’un modèle de machine satisfait aux règles techniques le concernant. Cet organisme délivre ensuite une attestation d’examen CE de type pour le modèle examiné.
Le fabricant pourra alors le fabriquer en série, en respectant les solutions définies dans sa documentation technique validée par l’organisme notifié, apposer le marquage CE et établir une déclaration CE de conformité (qui fera référence à l’attestation d’examen CE de type).

Assurance qualité complète

Procédure réservée à un nombre limité de machines(1) par laquelle un organisme notifié évalue, approuve le système de qualité d’un fabricant de machines et en contrôle l’application.
Le fabricant s’engage alors à fabriquer ces machines en respectant toutes les conditions nécessaires pour que le système qualité approuvé par l’organisme notifié demeure effectif.
Il pourra ensuite apposer le marquage CE et établir une déclaration CE de conformité (qui précisera les coordonnées de l’organisme notifié ayant approuvé le système d’assurance qualité complète).

(1) La liste limitative de machines concernée par les procédures « d’examen CE de type » et d’ « assurance qualité complète » figure dans le code du travail.

 

L’existence de norme harmonisée de type C couvrant l’ensemble des risques présentés par la machine, permet au fabricant d’avoir recours à des procédures de certification simplifiées.

Dossier technique

La mise sur le marché d’une machine neuve est subordonnée à la constitution par le fabricant d’un dossier technique (article R. 4313-6 du code du travail)  relatif aux moyens mis en œuvre pour en assurer la conformité aux règles techniques applicables
Les autorités compétentes (ministres chargés du travail, des douanes, etc.) peuvent demander communication de ce dossier technique, notamment dans le cadre de la surveillance du marché (article R. 4313-91 du code du travail).

La déclaration CE de conformité

La déclaration CE de conformité doit être rédigée dans la ou les langues officielles de l’État membre dans lequel la machine est mise sur le marché.
Le fabricant de la machine ou son mandataire conserve l'original de la déclaration CE de conformité pendant une période d'au moins dix ans après la date de fabrication de la dernière machine.

Notice d’instructions et informations sur la machine

Le responsable de la mise sur le marché rédige une notice d’instructions contenant les informations détaillées, précisant les conditions d’utilisation et les limites d’usage.
La notice d’instructions contient les informations nécessaires à l’installation, à la mise en service, à l’utilisation, à la vérification, à l’entretien et à toutes les opérations de réglage et de maintenance. Elle doit comprendre les plans et schémas nécessaires pour que toutes ces opérations puissent s’effectuer de façon sûre. Les instructions doivent être réalistes, en tenant compte du contexte du poste (qualification des opérateurs, environnement de travail, etc.) et de ses contraintes, ainsi que des situations anormales prévisibles. La notice d’instructions est également un document de référence pour la formation des opérateurs.

La notice d’instructions est rédigée dans une ou plusieurs langues officielles du pays d’utilisation. Si cette version est une traduction, le responsable de la mise sur le marché doit le mentionner et également la fournir dans sa version originale.

Les informations sur la machine doivent clairement identifier les organes de commande. Des dispositifs de signalisation, de contrôle et d’alerte sont employés de façon appropriée. Les consignes vis-à-vis des risques résiduels sont apposées sur la machine. Ces consignes rappellent également la nécessité du port d’équipements de protection individuelle lorsque c‘est nécessaire.

Marquage CE
 

marquage CE

Le marquage « CE » doit être apposé de façon lisible et indélébile sur chaque machine neuve par le signataire de la déclaration CE de conformité.
Ce marquage CE indique que la machine est conforme non seulement à la directive « Machines », mais aussi aux exigences des autres directives qui lui sont applicables et qui prévoient également l’apposition du marquage CE.

Le cas des quasi-machines

Le responsable de la mise sur le marché d’une quasi-machine doit établir (article R.4313-7 et suivant du Code du travail) :

  • une documentation technique pertinente ;
  • une notice d’assemblage ;
  • une déclaration d’incorporation.

Ces deux derniers documents (notice et déclaration) feront ensuite partie du dossier technique de la machine (article R. 4313-11 du Code du travail) dans laquelle cette quasi-machine sera incorporée. Les autorités compétentes (ministres chargés du travail des douanes, etc.) peuvent demander communication de la documentation technique ou de la notice d’assemblage (article R. 4313-91 du Code du travail).

La déclaration d’incorporation

La déclaration et ses traductions doivent être rédigées dans les mêmes conditions que la déclaration de conformité.  
Le fabricant de la quasi-machine ou son mandataire conserve l'original de la déclaration d'incorporation pendant une période d'au moins dix ans après la date de dernière fabrication de la quasi-machine.

Marquage CE

La quasi-machine ne doit pas être marquée CE

 

Cas des ensembles de machines

La personne qui constitue un ensemble de machines est considérée comme le fabricant de l’ensemble de machines et doit veiller à ce que cet ensemble respecte dans sa totalité les exigences de santé et de sécurité de la directive « Machines». Elle doit également couvrir les risques inhérents à la constitution de l’ensemble, qui ne sont pas couverts par la déclaration CE de conformité (pour les machines) ou la déclaration d’incorporation et la notice d'assemblage (pour les quasi-machines) fournies par les fabricants des unités constituantes.

Attention : La personne qui constitue l’ensemble de machine doit clairement être identifiée dans le cahier des charges. Il peut s’agir de l’utilisateur, d’un intégrateur ou d’un fabricant. A défaut il s’agira de l’utilisateur

 

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Mis à jour le 03/06/2021