Soutenance de thèse de PARIS Florence
Titre de thèse
Analyse de l'activité de maintenance aéronautique en condition écologique : Effets croisés entre document prescripteur et expertise
Analysis of aircraft maintenance activity in ecological conditions: Interaction effects between procedural document and expertise
Résumé de la thèse
La maintenance aéronautique est une activité hautement procédurale qui nécessite
un engagementmoteur et cognitif. Elle est réalisée par une main d'oeuvre spécialisée.
A travers ce travail doctoral, nous nous sommes intéressés à la caractérisation de
l'expertise des techniciens de maintenance aéronautique. Nous avons mis en oeuvre
un protocole de collecte de données lors d'une opération demaintenance effectuée
dans un environnement industriel. La mesure du comportement de maintenance a
été conduite en recourant à une analyse de la tâche, une mesure de la charge de travail
perçue et enfin une mesure du comportement oculaire, s'intéressant spécifiquement
à la prise d'information des opérateurs dans le document prescripteur. Le résultat
principal de ces travaux est l'impact important de l'expertise sur la prise d'information,
plus que sur l'exécution. Les différences entre experts et novices sont visibles à l'échelle
de la tâche. Les novices ont un temps de consultation plus long, et un plus grand
nombre de consultations du document. La segmentation en périodes temporelles a
montré un écart plus marqué en début de tâche, qui serait attribuable à des stratégies
spécifiques de consultation lors de la préparation de la tâche. Nous avons ensuite
analysé la dynamique de la consultation du document prescripteur à travers plusieurs
indicateurs (entropie, probabilités de transition, k-mer). Nous avons confronté la
consultation observée à celle prescrite par la structure logique du document. Nos
résultats montrent que le pattern de navigation de l'ensemble des participants est
déterminé par la structure du document. L'expertise n'a pas d'influence significative
sur les probabilités de transition entre les pages. Cependant les analyses de pattern
de navigation montrent, à l'aide des k-mers, que l'expertise a une influence sur les
comportements d'exploration du document. L'ensemble de ces résultats corrobore les
résultats de la charge de travail montrant, une forte dimension mentale sur l'ensemble
des participants avec une influence de l'expertise sur les versants effort et mentaux.
Les résultats dans le manuscrit de thèse ont des implications sur la formation et le
design des procédures de maintenance.
Thesis resume
Aircraft maintenance is a highly procedural activity that requires both motor and
cognitive engagement. It is carried out by a specializedworkforce. In this doctoralwork,
we focused on characterizing the expertise of aeronautical maintenance technicians.
A data collection protocol was implemented during a maintenance operation conducted
in an industrial environment. The measurement of maintenance behavior was
carried out through task analysis, perceived task load assessment, and eye-tracking,
specifically examining the information gathering behavior of operators when using
the prescriptive document. The main result of this work is the significant impact of
expertise on information gathering, rather than on task execution. Differences between
experts and novices are observable at the entire task scale. Novices exhibit longer
consultation times and a higher number of document consultations. The segmentation
of the task into time periods revealed a greater gap at the beginning of the task,
which can be attributed to specific consultation strategies during task preparation.
We then analyzed the dynamics of the prescriptive document consultation through
several indicators (entropy, transition probabilities, k-mers). We compared the observed
consultation with that prescribed by the logical structure of the document.
Our results show that the navigation pattern of all participants is determined by the
document's structure. Expertise does not significantly influence the transition probabilities
between pages. However, navigation pattern analyses, using k-mers, indicate
that expertise affects document exploration behaviors. All these findings align with
the workload results showing a strong mental dimension across all participants, with
expertise influencing the mental and effort-related aspects. The results presented in
the thesis have implications for training and the design ofmaintenance procedures.