Fatores humanos no sucesso e segurança da produção de biogás

Fatores Humanos no Sucesso e Segurança da Produção de Biogás

Compreendendo o impacto do erro humano nas operações de plantas de biogás

Fábio Soares | Colunista do Portal Energia e Biogás — Apesar dos significativos desenvolvimentos tecnológicos e investimentos nas indústrias química e de processos, incluindo operações de produção de biogás e seus derivados, os sistemas nem sempre funcionam ou operam tão eficazmente quanto planejado. Mais frequentemente do que se pensa, isso pode ser atribuído à falha em considerar as interações humanas ou porque são feitas suposições imprecisas sobre como as pessoas irão se comportar. Na melhor das hipóteses, isso é inconveniente, na pior, é catastrófico. Portanto, há uma necessidade fundamental de reconhecer que as pessoas estão no cerne de qualquer sistema, mesmo nos mais altamente automatizados.

Os seres humanos diferem bastante do hardware, software ou elementos químicos. No entanto, o humano é um aspecto essencial, benéfico e integral do sistema de trabalho e precisa ser efetivamente considerado e definido. Portanto, é importante entender o contexto e as interfaces dentro do sistema de trabalho onde as interações humanas ocorrem. Neste artigo, o termo “sistema” inclui todos os aspectos técnicos de engenharia (química, software e hardware) e aspectos humanos.

O foco principal dos fatores humanos é otimizar a saúde, segurança e desempenho e é realizado concentrando-se especificamente nas interações humanas que ocorrem dentro de um sistema de trabalho. Este texto, pretende fornecer uma definição de seu escopo e aplicação.

Os seres humanos variam consideravelmente em suas capacidades e limitações. Nem sempre é fácil prever ou antecipar como eles podem se comportar. No entanto, um grande corpo de conhecimento baseado na ciência humana se desenvolveu ao longo de várias décadas, o que ajuda a entender e antecipar como as interações humanas podem ocorrer. Usar esse conhecimento para entender o contexto específico do sistema de trabalho permite a otimização do projeto de sistemas e processos que dependem da interação humana.

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A aplicação do conhecimento em fatores humanos pode ser preditiva, como ao projetar um novo sistema. Também pode ser usado para entender e otimizar sistemas de trabalho existentes. Em qualquer caso, os fatores humanos fornecem a chave para desbloquear muitos desses “desconhecidos” para fornecer uma solução adequada.

O sistema de trabalho, refere-se ao contexto completo de trabalho. Isso pode ser uma refinaria de petróleo e gás, uma planta de biogás e biometano ou qualquer outro local de trabalho com suas diversas funções, infraestrutura, áreas de trabalho, equipamentos e, importante, as pessoas que trabalham nele, o mantêm, o apoiam, etc.

O sistema de trabalho tem um propósito específico, e várias funções são realizadas dentro do sistema de trabalho para atender ao objetivo do sistema. Uma biorefinaria ou uma unidade de biodigestão anaeróbia, por exemplo, tem o objetivo de produzir o biogás, purificá-lo e produzir ainda derivados e subprodutos. Suas funções incluem reações químicas, produção, armazenamento, com seus processos incidentes, como purificação, separação, compressão, aquecimento/resfriamento e transporte onde outros sistemas de trabalho assumem a cadeia produtiva. Haverá outras funções que possibilitam a realização do propósito principal.

No início do desenvolvimento de um novo sistema de trabalho, ele na verdade não existe. É apenas um conceito. Ele então passará por três fases distintas:

• Projeto: onde é conceituado, projetado, desenvolvido e construído;
• Operação: onde executa a função para a qual foi projetado;
• Descomissionamento: onde é levado de volta ao seu ponto de partida, onde não existe mais como um sistema.

A definição é simplista e as fronteiras entre as fases realmente se sobrepõem umas às outras, à medida que o sistema continua a evoluir dinamicamente.

Isso significa que é importante que os fatores humanos permaneçam sob consideração central para garantir a saúde, segurança e desempenho contínuos durante a evolução.

Dentro do sistema de trabalho, a maioria das funções requer que as pessoas que o compõem usem os aspectos “máquina” inanimados, como hardware e software, para alcançar o objetivo funcional. Diferentes papéis executam diferentes tarefas e interagem com interfaces diferentes dentro do sistema (incluindo outros papéis), mas, em última análise, as tarefas são realizadas para alcançar o objetivo do sistema.

Os fatores humanos se aplicam a todos os aspectos do sistema de trabalho onde há interações humanas. Também se aplica a todas as fases do sistema de trabalho. Idealmente, grande parte do esforço em antecipar as interações humanas para operações e descomissionamento ocorrerá dentro da fase de projeto para evitar problemas em uma data posterior.

Dentro do sistema de trabalho, há interações humanas que são essenciais para que o objetivo do sistema seja alcançado. Os diferentes tipos de interações humanas dentro do sistema de trabalho são descritos com mais detalhes da seguinte forma:

1. Tarefas de trabalho

O sistema de trabalho requer que certas funções sejam realizadas. Elas são tipicamente subdivididas e alocadas ou para a “máquina”, o “humano” ou ambos (dependendo do nível de automação). As tarefas humanas relacionadas às funções do sistema são tipicamente agrupadas em diferentes funções de trabalho, como operador, mantenedor, e assim por diante.

O desempenho dessas tarefas incluirá elementos físicos (ou manuais) assim como elementos cognitivos (os aspectos psicológicos da tarefa). Os fatores humanos são aplicados a cada um desses aspectos do projeto de tarefa e trabalho.

Há a necessidade de alcançar uma alocação ótima de funções entre o humano e a máquina, e um projeto e agrupamento apropriados de tarefas para diferentes funções de trabalho. O propósito é garantir que as tarefas sejam realizáveis, coesas, e dentro das limitações e capacidades das pessoas que as realizam.

2. Ferramentas e equipamentos de trabalho

Ferramentas e equipamentos de trabalho são usados por pessoas para realizar suas tarefas. Mesmo em tempos mais primitivos, as pessoas desenvolviam e usavam ferramentas para alcançar seus objetivos, e é um dos aspectos que diferenciam os seres humanos do resto do reino animal.

Ferramentas e equipamentos podem ter várias formas, desde uma simples chave de fenda até um sistema de controle complexo, incluindo também os procedimentos escritos e sinais que as pessoas usam ou consultam. Ferramentas e equipamentos de trabalho tornaram-se cada vez mais complexos e avançados tecnologicamente.

No entanto, é importante reconhecer que os humanos não evoluíram no mesmo ritmo. Isso significa que as ferramentas e equipamentos devem ser projetados para atender às necessidades do usuário final, levando em conta suas capacidades e limitações. Caso contrário, existe o potencial para induzir falha humana. Se o humano falha, há o potencial para o desempenho do sistema ser adversamente afetado.

3. Espaços e áreas de trabalho

O espaço físico é alocado e projetado para fornecer a área para os humanos realizarem suas tarefas. Há o espaço de trabalho imediato ou estação de trabalho onde uma pessoa ou pessoas realizam suas tarefas, e há uma área de trabalho mais ampla que acomoda uma infinidade de espaços de trabalho e máquinas/equipamentos.

O espaço de trabalho imediato pode, por exemplo, ser a cabine de uma grua, o console de controle de um controlador ou um banco de trabalho. A área de trabalho mais ampla pode ser uma área de planta, uma oficina, um chão de fábrica ou um prédio de controle. Para um espaço de trabalho ou estação de trabalho ser eficaz, ele precisa ser projetado para apoiar as tarefas que são realizadas e fornecer a quantidade certa de espaço para o humano se ajustar e acessar e usar o equipamento.

Existem duas necessidades básicas de espaço físico; a pessoa precisa de espaço suficiente ao redor delas e ser capaz de alcançar e ver as interfaces do equipamento em uma postura que seja menos propensa a machucá-las. Isso é relativamente simples se for um design feito sob medida para um indivíduo, mas os espaços de trabalho precisam acomodar uma variedade de usuários de diferentes tamanhos e formas, às vezes com necessidades adicionais de espaço (como uso de Equipamento de Proteção Individual (EPI) ou movimentos físicos maiores).

Além do alojamento físico, o espaço de trabalho precisa suportar a funcionalidade exigida, o que significa que o layout e arranjo do espaço devem ser otimizados. Da mesma forma, a área de trabalho mais ampla também precisa otimizar o desempenho da tarefa e fornecer a quantidade ótima de espaço.

4. Contexto ambiental

O contexto ambiental mais comum considerações dentro do escopo dos fatores humanos incluem ruído, vibração, conforto térmico e iluminação, embora os riscos inerentes, como produtos químicos, superfícies quentes ou frias, e outros perigos, também possam ser incluídos nesta categoria.

Existem dois aspectos que são considerados; proteger as pessoas dos efeitos adversos das condições ambientais e projetar as condições ambientais para melhorar o desempenho. O contexto ambiental pode ter efeitos negativos na capacidade física e psicológica, e no bem-estar.

O ruído tem o potencial de causar perda auditiva permanente, mas é importante garantir que o ambiente acústico seja propício para realizar as tarefas auditivas/verbais relevantes. Isso pode incluir responder a sinais auditivos e comunicações de equipamentos, bem como comunicações entre humanos.

A vibração tem diferentes efeitos no corpo em diferentes frequências e amplitudes, e há uma tolerância física limitada antes que ocorra lesão. O desempenho da tarefa também pode ser afetado. Embora o principal objetivo seja proteger as pessoas da vibração, ela pode ser usada no design para fornecer informações, por exemplo, na forma de feedback vibrotátil.

Temperatura - a termorregulação é o mecanismo biológico que mantém a temperatura corporal interna em 36,8°C. Há uma pequena faixa de tolerância antes que ocorram prejuízos e morte. O conforto térmico é alcançado quando há um equilíbrio entre o ambiente térmico externo e os processos térmicos internos. É afetado pela temperatura ambiente (temperatura do ar e temperatura radiante), movimento do ar, atividade física humana e isolamento do corpo através de roupas. No sistema de trabalho, há a necessidade de proteger o humano de condições térmicas que podem exigir uma demanda excessiva de termorregulação, mas também de projetar o ambiente térmico para alcançar conforto térmico e, assim, aprimorar o desempenho físico e mental.

A luz é necessária para permitir que os humanos realizem tarefas visuais no ambiente de trabalho. Os requisitos de design de iluminação dependem das tarefas que precisam ser realizadas, garantindo ao mesmo tempo que condições de iluminação adversas, como ofuscamento e reflexos, sejam evitadas. O ambiente de iluminação é afetado pela uniformidade e tipo de luz (artificial e natural), nível de iluminação, visão do humano, reflexão da luz de superfícies de trabalho e vários outros fatores.

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5. Contexto organizacional

Dentro de um sistema de trabalho, há um número de pessoas desempenhando uma multiplicidade de funções de trabalho diferentes que trabalham em certos padrões de trabalho. Eles formam uma estrutura organizacional, que desenvolve sua própria cultura, com maneiras implícitas e explícitas de trabalhar.

Esses fatores têm uma forte influência no comportamento humano, motivação e desempenho. Os fatores organizacionais não são uma apresentação exaustiva dos fatores organizacionais, mas representam aspectos-chave que afetam o desempenho e a segurança organizacional.

Os fatores organizacionais incluem:

5.1. Cultura organizacional

Grupos de pessoas desenvolvem sua própria cultura com atitudes compartilhadas, crenças e maneiras de agir. Uma cultura segura é aquela em que a segurança é um valor central. Existem vários elementos que afetam positiva ou negativamente a cultura e esses elementos podem ser identificados, mensurados e desenvolvidos para melhorar e amadurecer a cultura de segurança.

5.2. Gestão da mudança organizacional

A mudança é um aspecto inevitável de qualquer organização. No entanto, mudanças mal gerenciadas podem impactar negativamente o comportamento, a capacidade de executar tarefas e o bem-estar dos indivíduos e equipes envolvidos. A mudança organizacional bem gerenciada pode ter um impacto positivo na segurança e evitar riscos mal gerenciados.

5.3. Recursos humanos e carga de trabalho

O recrutamento está relacionado à quantidade e tipo ideais de pessoas para realizar tarefas em todos os cenários operacionais, em todos os níveis da organização. As pessoas performam melhor quando a carga de trabalho é ideal, nem muito alta nem muito baixa, e quando é distribuída de forma equilibrada entre os papéis dentro de uma equipe.

As pessoas selecionadas para desempenhar funções de trabalho precisam ter o conhecimento, habilidades e atitudes corretas e manter o nível necessário de competência por meio de treinamento e experiência.

Os supervisores têm um papel fundamental na manutenção de altos padrões de desempenho e comportamento seguro e requerem capacidades de liderança específicas para que isso aconteça.

5.4. Comunicação crítica para a segurança

Existem muitas e variadas comunicações que ocorrem dentro de uma organização; algumas mais críticas do que outras. Os métodos de comunicação entre os transmissores e receptores de informações podem afetar a confiabilidade da comunicação.

Áreas específicas de vulnerabilidade na comunicação, como a passagem de turno e sistemas de autorização de trabalho, dependem muito de uma boa comunicação e são fatores-chave que podem afetar o desempenho seguro.

6. Fadiga

O sono é uma necessidade biológica básica. A forma como os turnos e as horas de trabalho são organizados pode impactar a oportunidade de sono e afetar adversamente o desempenho humano.

Horas de trabalho, condições de sono e certas tarefas e ambientes podem agravar os efeitos da fadiga e, em última instância, o desempenho.

7. Bem-estar psicológico

Existem fatores organizacionais comuns que podem levar ao estresse crônico ou agudo. Há uma necessidade de gerenciar esses fatores para evitar problemas de saúde mental e manter comportamentos e desempenho seguros.

Os “fatores humanos dentro do sistema de trabalho” não são independentes entre si. Por exemplo, um problema de reflexo causado por um design de iluminação ruim pode ser resolvido pela reorganização do layout do espaço de trabalho. O design da interface do equipamento pode ser comprometido se o layout do trabalho for ruim. O contexto organizacional define o comportamento e as motivações das pessoas em suas interações com o equipamento.

Os “humanos dentro do sistema de trabalho” (também conhecidos como sistema sociotécnico) representam uma teia complexa de interações com todos os aspectos do sistema, seja uma interação com os elementos da máquina ou outras pessoas. Os fatores humanos envolvem a compreensão de como todos esses fatores interagem individual e coletivamente para influenciar o desempenho humano e fornecer a oportunidade de otimizar o desempenho do sistema.

Por isso o entendimento de fatores humanos é muito importante e essencial nas operações da cadeia produtiva do biogás e derivados no sentido de prevenção de erros que contribuem para perdas de ativos e muitas vezes de vidas humanas.

Referências Consultadas

• CCPS – CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY. Guidelines for Preventing Human Error in Process Safety, New York – USA, 1994.
• EDMONDS, J. et al. Human Factors in the Chemical and Process Industries - Making it work in practice, Editora Elsevier, London – United Kingdom, 2016.
• McLEOD, R.W. Designing for Human Reliability: Human Factors Engineering in the Oil, Gas, and Process Industries, Editora Elsevier, London – United Kingdom, First Edition, 2015.

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