proposta de um mÉtodo neuroergonÔmico para melhoria de...

i

PROPOSTA DE UM MÉTODO NEUROERGONÔMICO

PARA MELHORIA DE POSTOS DE TRABALHO

Bianca Monteiro Mota

Thiago Machado Leitão

Projeto de Graduação apresentado ao Curso

de Engenharia de Produção da Escola

Politécnica, Universidade Federal do Rio de

Janeiro, como parte dos requisitos

necessários à obtenção do título de

Engenheiro.

Orientador: Roberto Ivo da Rocha Lima Filho

Coorientador: Vinícius Carvalho Cardoso

Rio de Janeiro

Fevereiro de 2018

ii

Mota, Bianca Monteiro

Leitão, Thiago Machado

Proposta de um método Neuroergonômico para melhoria

de Postos de Trabalho/ Bianca Monteiro Mota e Thiago

Machado Leitão – Rio de Janeiro: UFRJ/ Escola Politécnica,

2018.

IX, 126 p.: il.; 29,7 cm.


Coorientador: Vinícius Carvalho Cardoso

Projeto de Graduação – UFRJ/ POLI/ Curso de

Engenharia de Produção, 2018.

Referências Bibliográficas: p. 120-126.

1. Análise do trabalho. 2. Neuroergonomia. 3. Ergonomia

cognitiva. I. Filho, Roberto Ivo da Rocha Lima et al. II.

Universidade Federal do Rio de Janeiro, UFRJ, Curso de

Engenharia de Produção. III. Proposta de um método

Neuroergonômico para melhoria de Postos de Trabalho

iii

AGRADECIMENTOS DE BIANCA MOTA

Primeiramente, gostaria de agradecer a toda a minha família. Em especial, um

agradecimento a meu pai e minha mãe, que sempre priorizaram minha educação e

foram exemplos na minha vida pessoal, profissional e acadêmica. Vocês me apoiaram

em épocas difíceis, brigaram comigo quando necessário e souberam dar conselhos

nos momentos apropriados, mas também me deixaram errar e aprender sozinha, o

que foi fundamental para meu crescimento como indivíduo. À Larissa, irmã, minha

mais sincera gratidão, por termos criado um vínculo de amizade que nem sempre

acompanha os laços de sangue. Você ouviu os meus problemas e me consolou mais

do que qualquer outra pessoa, além de me trazer alegria todos os dias.

A todos os meus amigos de infância, do ensino fundamental e médio, e que fui

acumulando no decorrer desses 22 anos, obrigada por termos dividido tantas

experiências, vocês são maravilhosos e levo um pedaço de cada um comigo. Aos

amigos da faculdade, que sabem os altos e baixos que passamos no Fundão, vou

sentir falta da nossa convivência diária. Thiago, você me apoiou e ajudou de tantas

maneiras diferentes nesses anos que eu já perdi a conta, tenho certeza que

conquistará todos os seus objetivos e terá muito sucesso na vida (e eu vou presenciar

tudo). Julia, você é a melhor amiga que eu poderia pedir, e eu já estou cansada de

sentir sua falta (não volta pro Paraná!). Luiz, agradeço por termos compartilhado

nosso primeiro estágio juntos e pelo seu senso de humor que nos animava sempre.

Natália, às vezes você dá um perdido, mas nós te amamos, nunca duvide. Marina,

minha companheira de séries, foi muito bom me aproximar de você quando a distância

entre nós aumentou. E Tress, você chegou na reta final, mas conseguiu melhorar

muito meu último ano na faculdade.

Por último, mas não menos importante, agradeço à UFRJ pela oportunidade de

aprendizado nesse período, incluindo projetos incríveis como os Alunos Contadores de

Histórias e ENGATTI, dos quais tive a honra de participar. Ao professor Meirelles (in

memoriam), um reconhecimento especial por ter dividido seu amor pelo que faz com

cada um de nós, alunos, e ter nos iniciado nessa vida de engenheiros. Obrigada a

todos os mestres da EP pelos ensinamentos transmitidos dentro (e algumas vezes

fora) da sala de aula, principalmente aos professores Roberto, Vinicius, Cameira e

Jardim. Além disso, agradeço aos funcionários da secretaria e do DEI (especialmente

a Cris), que estavam dispostos a nos ajudar com problemas do dia a dia.

iv

AGRADECIMENTOS DE THIAGO LEITÃO

É uma tarefa árdua resumir em poucas palavras as minhas mais sinceras

gratidões a todos aqueles que me auxiliaram neste caminho, no entanto cabe aqui

necessária a tentativa.

Antes de tudo, o mais sincero agradecimento a meus pais, Rosana e Luiz

Henrique, que me conceberam, me criaram com a melhor educação possível e com

muito amor, que sempre estiveram ao meu lado em todos os momentos de alegrias e

tristezas, sem vocês nada disso seria possível. Em conjunto, a todos os meus

familiares, em especial à minha avó materna, dona Antônia (in memoriam), por ter me

ensinado caráter, valores e princípios.

Em seguida, às pessoas que estiveram presentes ao meu lado, pessoas

incríveis e inesquecíveis. Não conseguirei citar todas, mas trago aqui a benévola

intenção. Ao Daniel Ciriaco, meu companheiro de apoio, alegrias e que está comigo a

todo momento. À minha amiga e parceira de trabalho final, Bianca Mota, que juntos

em alegrias e tristezas conseguimos finalizar uma jornada juntos, mas que esta não

seja a única. Ao restante do grupo que sempre esteve junto comigo, Luiz Felipe, Julia

Scarlett e Natália Táboas, pelas horas de trabalhos e almoços e momentos juntos, me

aguentando e me ajudando sempre. Aos amigos que tive a honra de conhecer:

Eduardo Tress, Glenda Carvalho, Larissa Freitas, Israel Oliveira, Paulo Gilberto, e os

muitos outros que me aguentaram neste meio tempo.

A todas as oportunidades de aprendizado e crescimento, como profissional e

cidadão, que pude obter pela UFRJ, ou melhor, pela Universidade do Brasil. Às lições

e ensinamentos que obtive com o mestre Luiz Antonio Meirelles (in memoriam), que

me incentivou e me trouxe a paixão pela Engenharia de Produção. Aos outros

mestres, aos quais fui apenas um discípulo, que muito me acrescentaram nesta

jornada acadêmica, como os professores Roberto Ivo, Vinícius Cardoso, Renato

Cameira, Adriano Proença, Édison Silva e Graham Smith. Ao pessoal do apoio técnico

e secretaria, a todos que fazem esta escola secular funcionar e trazer o sonho de

muitos alunos à realidade. Às diversas atividades que pude participar, como as

monitorias e iniciação científica, mas um agradecimento especial ao Profundão, por

permitir que eu conhecesse lugares e pessoas incríveis, e aos Alunos Contadores de

Histórias, no qual ajudei (um pouquinho) a melhorar a vida de diversas crianças com

fantasia e um mundo lúdico.

Em resumo, apenas posso agradecer pelo carinho a todos. Muito obrigado.

v

Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/ UFRJ como parte

dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro de Produção.

A Análise do Trabalho Humano com a Aplicação de Métodos Neuroergonômicos: o

Indicador de Engajamento da Tarefa



Fevereiro/2018


Coorientador: Vinicius Carvalho Cardoso

Curso: Engenharia de Produção

O propósito deste trabalho é sugerir o desenvolvimento de um método que utilize

técnicas neuroergonômicas para o auxílio à análise e projeto do trabalho humano.

Partindo da perspectiva da mudança da natureza do trabalho físico para uma

majoritariamente cognitiva nas organizações atuais, percebe-se que há a necessidade

de adaptar as atividades para as capacidades e limitações do corpo humano. Junto a

isto, a alta competitividade dos mercados ressalta a busca por melhores resultados em

diversos aspectos, baseado no valor gerado, em detrimento à tradicional busca

taylorista pelo único aumento da produtividade. Assim, ao analisar as visões clássicas

e atuais do projeto do trabalho, percebe-se a importância da neurociência e da

neuroergonomia como fontes de melhores prescrições aos postos de trabalho. Por fim,

busca-se aplicar elementos dos materiais e métodos neuroergonômicos, como o uso

de eletroencefalograma, como forma de complemento dos métodos de identificação,

análise e solução de problemas tradicionais da Engenharia de Produção.

Palavras-chave: Análise do trabalho, Neuroergonomia, Ergonomia Cognitiva

vi

Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/UFRJ as a partial fulfillment of

the requirements for the degree of Industrial Engineer.

Proposal of a Neuroergonomic Method to improve Workplaces



February/2018

Advisor: Roberto Ivo da Rocha Lima Filho

Coadvisor: Vinícius Carvalho Cardoso

Course: Industrial Engineering

The purpose of this work is to suggest the development of a method that uses

neuroergonomic techniques to aid in the analysis and design of human work. From the

perspective of the change from the nature of physical work to a predominantly cognitive

one in today's organizations, one realizes that there is a need to adapt activities to the

capacities and limitations of the human body. Alongside this, the high competitiveness

of markets highlights the search for better results in several aspects, based on the

value generated, in detriment of the traditional Taylorist search for the increase only in

productivity. Thus, when analyzing the classic and current views of the work project,

the importance of neuroscience and neuroergonomics as sources of better job

prescriptions is perceived. Finally, we seek to apply elements of neuroergonomic

materials and methods, such as the use of electroencephalogram, as a complement to

the methods of identification, analysis and solution of traditional problems of Industrial

Engineering.

Keywords: Work Analysis, Neuroergonomics, Cognitive Ergonomics

vii

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1: Estruturação do presente trabalho. ..............................................................................6

Figura 2: Modelo de relação entre recursos e resultados financeiros. .........................................9

Figura 3: Modelo de eficácia e eficiência de um processo. ........................................................10

Figura 4: Taxa de inovação de produto e processo durante o ciclo de vida dos produtos. ........11

Figura 5: O impacto da inovação disruptiva na performance do produto. .................................13

Figura 6: As vertentes para maiores lucros de Taylor e Fayol. ...................................................15

Figura 7: Exemplo de fluxograma. ..............................................................................................19

Figura 8: Esquema geral da Análise Ergonômica do Trabalho. ...................................................23

Figura 9: Quadro-resumo das pesquisas bibliométricas sobre melhoria do trabalho. ...............27

Figura 10: Problemas ergonômicos identificados em centros de comando do setor de óleo e

gás. .............................................................................................................................................35

Figura 11: Modelo de Avaliação Combinada Física e Cognitiva. .................................................36

Figura 12: Modelo esquemático da anatomia do cérebro. ........................................................40

Figura 13: Modelo de relação entre as funções executivas e as respostas geradas ao ambiente.

...................................................................................................................................................42

Figura 14: Características dos sistemas do processamento dual. ...............................................46

Figura 15: Definições das avaliações da escala NASA-TLX. .........................................................56

Figura 16: Atribuição de pesos para a escala NASA-TLX. ............................................................56

Figura 17: Exemplo de escala do NASA-TLX................................................................................57

Figura 18: Correlação entre engajamento e desempenho. ........................................................59

Figura 19: Ciclos circadianos. .....................................................................................................62

Figura 20: Estudo sobre a relação entre ciclos circadianos e produtividade. .............................63

Figura 21: Decréscimo no desempenho cognitivo ao longo do tempo acordado. .....................65

Figura 22: Ciclo de feedback biocibernético para engajamento mental do operador. ...............71

Figura 23: Modelo do uso de robôs adaptativos na aprendizagem. ...........................................76

Figura 24: Caracterização de técnicas de mapeamento cerebral para aplicações ergonômicas.

...................................................................................................................................................80

Figura 25: Comparação gráfica entre as ondas cerebrais do EEG. ..............................................82

Figura 26: Modelo do método proposto. ...................................................................................86

Figura 27: Representação do experimento. ...............................................................................88

Figura 28: Exemplo de quadro de observações. .........................................................................97

Figura 29: Exemplo de curva-TEI média. ....................................................................................99

Figura 30: Exemplo de base de dados. .....................................................................................102

Figura 31: Intervenção de variáveis controláveis e incontroláveis. ..........................................103

Figura 32: Exemplo de tabela de experimentos. ......................................................................104

Figura 33: Exemplo fictício de resultado de experimentos com dois fatores. ..........................105

Figura 34: Exemplo de Diagrama de Ishikawa. .........................................................................106

Figura 35: Exemplo de 5W2H. ..................................................................................................109

Figura 36: Exemplo de classificação de organizações. ..............................................................113

viii

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1: Comparação entre alguns autores clássicos sobre produtividade e trabalho humano.

...................................................................................................................................................16

Tabela 2: Critérios para avaliar os instrumentos de carga de trabalho. .....................................58

Tabela 3: Consequências da privação do sono. ..........................................................................66

Tabela 4: Correlação entre engajamento e desempenho. .........................................................75

Tabela 5: Características das principais ondas cerebrais. ...........................................................82

Tabela 6: Exemplos de indicadores. ...........................................................................................93

ix

SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................................1

1.1 Panorama Geral ..................................................................................................................1

1.1.1 Objetivo de estudo ..............................................................................................4

1.1.2 Metodologia de pesquisa .....................................................................................5

1.1.3 Limites e limitações..............................................................................................5

1.1.4 Estruturação dos capítulos ...................................................................................6

1.2 Histórico .............................................................................................................................7

1.2.1 A relação entre resultados financeiros e desempenho operacional ........................7

1.2.2 O estudo da melhoria do trabalho e das organizações ......................................... 14

1.2.3 A Ergonomia ...................................................................................................... 21

2. ESTUDOS ATUAIS SOBRE MELHORIAS NO TRABALHO HUMANO ...................................... 26

2.1 Engenharia de Métodos e Melhoria do Trabalho .............................................................27

2.2 Automação .......................................................................................................................30

2.3 Ergonomia cognitiva .........................................................................................................32

2.4 Engenharia de Resiliência .................................................................................................37

3. BREVE REVISÃO DE LITERATURA SOBRE NEUROCIÊNCIAS ................................................ 40

3.1 Funções Executivas ...........................................................................................................41

3.2 Aplicações das funções executivas ...................................................................................44

3.3 O sistema dual ..................................................................................................................45

4. NEUROERGONOMIA ...................................................................................................... 47

4.1 Panorama Geral da Neuroergonomia ...............................................................................47

4.2 Aplicações Atuais da Neuroergonomia .............................................................................51

4.2.1. Aviação............................................................................................................. 51

4.2.2. Carga de trabalho mental .................................................................................. 54

4.2.3. Vigilância e atenção .......................................................................................... 59

4.2.4. Sono e Controle Circadiano ............................................................................... 61

4.2.4.1. A privação do sono ............................................................................................64

4.2.4.2. Causas de perda de sono ...................................................................................67

4.3 O Indicador de Engajamento da Tarefa: NASA-TEI ...........................................................68

4.3.1. A origem pela automação adaptativa ................................................................ 68

4.3.2. O indicador de engajamento da tarefa ............................................................... 71

4.3.3. Aplicações do NASA-TEI .................................................................................... 73

4.3.4. Implicações sobre o NASA-TEI ........................................................................... 76

5. MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................................. 79

5.1 Os instrumentos neuroergonômicos ................................................................................79

5.1.1. O Eletroencefalograma (EEG) ............................................................................ 81

6. A APLICAÇÃO DO NASA-TEI PARA PROJETO DE POSTOS DE TRABALHO: O MÉTODO PROPOSTO ........................................................................................................................ 85

6.1 Aparato Experimental e Recomendações .........................................................................86

6.2 Representação do experimento .......................................................................................88

x

6.3 Descrição do Método .......................................................................................................90

6.3.1. Primeira etapa: definir o objeto de estudo......................................................... 90

6.3.1.1. A identificação do contexto ...............................................................................90

6.3.1.2. Definição da atividade .......................................................................................92

6.3.1.2.1. Uso dos indicadores de desempenho ..........................................................92

6.3.1.2.2. Uso do NASA-TLX ........................................................................................93

6.3.1.2.3. Escolha pelo uso do NASA-TEI .....................................................................94

6.3.2. Segunda etapa: identificar pontos críticos ......................................................... 95

6.3.2.1. O protocolo de coleta ........................................................................................95

6.3.2.1.1. A amostragem ............................................................................................96

6.3.2.1.2. O quadro de observações ...........................................................................96

6.3.2.2. A curva-TEI .........................................................................................................97

6.3.2.3. A identificação dos pontos críticos na curva-TEI................................................98

6.3.3. Terceira etapa: análise dos fatores .................................................................. 100

6.3.3.1. Entrevistas com funcionários...........................................................................100

6.3.3.2. Uso de dados secundários ...............................................................................101

6.3.3.3. Análises estatísticas e correlação entre variáveis ............................................101

6.3.3.4. Planejamento de experimentos.......................................................................102

6.3.3.5. Uso de ferramentas adicionais ........................................................................105

6.3.4. Quarta etapa: prescrever alternativas de solução ............................................ 106

6.3.5. Quinta etapa: gerir a mudança ........................................................................ 107

6.3.5.1. A priorização de alternativas de solução .........................................................108

6.3.5.2. O plano de ação ...............................................................................................108

6.3.5.3. O teste das alternativas de solução .................................................................109

6.3.5.4. A padronização ................................................................................................110

6.4 Discussão sobre o método .............................................................................................110

6.5 Sobre a Aplicação do Método ........................................................................................112

7. CONCLUSÃO ................................................................................................................ 116

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................................... 120

1

1. INTRODUÇÃO

Neste capítulo será apresentada a contextualização da pesquisa diante do

cenário atual das organizações e da transição de escopo físico das tarefas para o

cognitivo. Em seguida, será delimitado o objeto de pesquisa a ser analisado, bem

como os objetivos, método de pesquisa, limites e limitações e breve descrição dos

capítulos seguintes. Por fim, a seção 1.2 apresenta uma revisão histórica sobre os

temas permanentes a este estudo, no caso o desempenho operacional e o projeto do

trabalho.

1.1 Panorama Geral

Diversas mudanças no cenário tecnológico, entre elas o aumento da

globalização e da divisão internacional do trabalho, investimentos em sistemas de

informação e automatização e a importância da cadeia de suprimentos, conduzem à

percepção de que houve constantes alterações no funcionamento das organizações e

em suas estruturas internas ao longo dos anos. De acordo com Hayes, Upton e Pisano

(2008), o foco principal era composto a partir do paradigma industrial, caracterizado

pela produção em alta escala, extensas linhas de produção cujos componentes eram

principalmente trabalhadores humanos, maquinaria especializada e sistemas de

planejamento e de controle interno. No entanto, este foco está sendo substituído aos

poucos pelo setor de serviços, que oferece cada vez mais produtos intangíveis

compostos de atividades de maior valor agregado, e pelas empresas intensivas em

informação.

Estes autores definem este novo modelo operacional para as empresas de

maior foco no valor agregado dos bens e serviços e na informação como “A Nova

Economia Mundial”, emancipada no início da década de 90, depois da abertura

econômica global. É caracterizado pelos fenômenos da globalização, tecnologia de

informação avançada e parcerias de rede, estas últimas focadas em recursos

intelectuais ao invés de físicos. Entre exemplos das atividades realizadas por estas

empresas, cita-se o desenvolvimento de softwares, telecomunicações, entretenimento,

circuitos integrados, entre outras. Assim, nesta década ocorreu a potencialização das

indústrias intensivas em informação, o que acentuava a busca pela excelência

operacional e a importância da estratégia como elemento diferenciador em relação a

seus competidores.

2

Desse modo, as organizações começaram a desenvolver maior preocupação

com seus elementos táticos e estratégicos, pertencentes às suas camadas

hierárquicas mais altas sob a perspectiva dos organogramas. Estas atividades em

geral não eram padronizadas, com predominância do trabalho intelectual ao invés do

esforço físico. No entanto, o crescimento de processos operacionais relacionados à

Tecnologia da Informação (TI) durante a década de 80 e 90, à exemplo do

Planejamento das Necessidades de Materiais (MRP) e do Planejamento dos Recursos

da Empresa (ERP), permitiu que as empresas englobassem muitas das atividades em

termos de processos de negócios1, como a gestão de estoque, sequenciamento da

produção, controle financeiro, emissão de ordens de produção, entre outras.

(CORRÊA; CORRÊA, 2012). Assim, a conjunta expansão da TI nas empresas através

das últimas décadas nos diversos setores permitiu que os níveis operacionais das

organizações também pudessem ser caracterizados pela alta carga de trabalho mental

e cognitivo, pela convergência das necessidades em resolução de problemas e

tratamento de dados. O esforço físico não era mais tão necessário em razão do

desenvolvimento dos computadores de alta potência, que permitia a automatização de

tarefas e tornava-se cada vez mais viável economicamente como elemento básico de

qualquer organização.

Diante de uma ótica microscópica focada na atividade, De Masi (2005) explicita

que a inserção crescente da automatização das tarefas e dos sistemas de informação

alterou a essência do trabalho humano dentro das empresas. De uma natureza

predominantemente física, caracterizada por movimentos repetitivos do corpo a partir

de lógicas explicitáveis, que podem ser traduzidas para códigos e executadas com

pouco esforço por componentes computadorizados, o trabalho humano desloca-se

para um ambiente de maior âmbito cognitivo. Tarefas não padronizadas que exigem

raciocínio entram como prioridade, principalmente em sistemas complexos e em

problemas gerenciais de difícil solução, tanto nos níveis estratégico e tático quanto no

operacional.

Diversas organizações atuais possuem como principal produto o know-how

humano, modelado e explicitado a partir de suas ações cognitivas. Spiegel (2009)

mostra que atividades como a tomada de decisão, criatividade e aprendizagem são

1 Processos de negócios, de acordo com Costa e Caulliraux (1995), são meios utilizados por uma

empresa para conduzir seus negócios, de forma a gerar receita e lucro devido à sua atuação no mercado. Entre seus benefícios, cita-se possibilitar uma visão sistêmica das atividades da empresa, foco nos processos e gerenciar os inter-relacionamentos de sua cadeia de valor. São exemplos habituais os processos de venda, de fabricação, de gestão da qualidade, entre outros.

3

base de grande parte das novas estruturas organizacionais. A autora cita diversos

exemplos de capacitações organizacionais: os sistemas de controle de produção,

como no caso de sistemas MRP na ocorrência de ruptura de estoque de matérias-

primas ou em adiantar um pedido de produção, ambos focados na tomada de decisão;

conhecimento desenvolvido em laboratórios de pesquisa e instituições de ensino,

abrangendo tanto aprendizagem quanto criatividade; e tomada de decisão rápida e de

alta responsabilidade em corpos de bombeiros e postos policiais, organizações de alta

criticidade que possuem como principal produto o atendimento a situações

emergenciais e imprevisíveis.

Os três elementos levantados por Spiegel (2009) podem ser encontrados nas

diversas granularidades dentro das empresas, desde o nível operacional, passando

por supervisores e gerentes, e chegando até as tarefas dedicadas ao nível estratégico.

Sobre a tomada de decisão, esta se encontra presente na grande maioria dos níveis

gerenciais das organizações por fazer parte do cotidiano da gestão por exceção, ou

seja, uma situação fora do padrão cuja resolução é dada de forma heurística. Este tipo

de decisão é caracterizado por tomar a escolha mais prática e rápida para resolver um

problema não racional. Pode ocorrer no desenvolvimento de ferramentas, como uma

cadeia de valor 2 de Porter, na revisão do planejamento estratégico de uma

multinacional ou na escolha entre adiar uma produção por falta de matéria-prima

barata e adquirir material de um fornecedor mais caro. A autora cita a criatividade,

baseando-se em organizações que exigem o desenvolvimento de produtos ou serviços

novos constantemente, como nas áreas de pesquisa científica, projeto do produto,

desenvolvimento de uma nova coleção de uma empresa de moda, ou na criação de

uma nova campanha publicitária. Atua como uma constante forma do ser humano

manipular padrões, utilizando analogias, e reorganizá-los de forma a obter uma

solução viável e diferente das comuns para tal situação.

Já a aprendizagem está presente em diversos momentos ao longo dos

processos de negócios. Argyris e Schon (1997) relatam sobre a teoria do loop, na qual

o aprendizado organizacional é baseado em um sistema de feedback de aprendizado

diante de uma situação de trabalho, seja ela repetitiva ou analítica. O loops podem ser

divididos entre o simples, que envolve a melhoria na execução de uma tarefa através

de sua repetição contínua e no progresso pela curva de aprendizado, e o loop duplo,

voltado para implementar um novo método de executar tal tarefa mais eficientemente

2 Cadeia de valores é um modelo que desagrega uma organização em suas atividades de

relevância estratégica, dividindo-as em primárias e de apoio, para auxiliar no posicionamento estratégico de uma empresa (PORTER, 1992).

4

através de uma análise desta. Assim, é possível encontrar diversos exemplos de loops

na estrutura hierárquica das organizações, como o ensino de forma tácita de um

supervisor a um operário sobre como realizar determinada tarefa, a absorção de

informações por forma explícita pela leitura de documentos e relatórios. No entanto,

mesmo observando estes diversos níveis, um deles atrai cada vez mais foco, tanto por

novas necessidades de tarefas que envolvam tomada de decisão, criatividade e

constante aprendizagem: o posto de trabalho.

O trabalho humano, em especial o posto no qual este é realizado, é

considerado como um dos elementos básicos de uma organização (BARNES, 1977).

O posto de trabalho, desde as origens da revolução industrial, possuía uma

abordagem física, baseada em movimentos manuais, corporais, uso de ferramentas e

esforço por gasto de energia. No entanto, pelas mudanças citadas sobre as

organizações, a natureza das novas tarefas, principalmente as não-padronizadas,

passou a exigir esforços cognitivos aos quais os postos de trabalho não estão

devidamente adaptados, como apontado por Crandall, Klein e Hoffman (2006). Nisto

incluem-se operações de alto risco e concentração, como pilotagem de aviões,

atendimento em centros cirúrgicos ou monitoramento de sistemas de controle,

necessitando assim de altos níveis de atenção e engajamento. Esta necessidade de

mudança deve ser estudada e projetada pela Engenharia de Produção, de forma a

tornar o trabalho mais fluido e facilitado ao colaborador, culminando em geração de

valor para as empresas e para a própria sociedade, ou seja, na sua efetividade, a

razão de sua existência.

1.1.1 Objetivo de estudo

O presente estudo possui como objetivo geral prescrever um método para

análise e melhoria do trabalho humano e dos meios de realização deste em ambientes

de operações utilizando técnicas neuroergonômicas, em especial o

eletroencefalograma. O objetivo específico é prescrever, a partir dos resultados e

ferramentas neuroergonômicos existentes na literatura, um método que utilize o

indicador de engajamento da tarefa TEI (Task Engagement Index) para a análise de

tarefas de alto valor para organizações.

5

1.1.2 Metodologia de pesquisa

Baseado nas referências de Lakatos e Marconi (2010), o presente projeto

caracteriza-se como uma pesquisa bibliográfica, de caráter prescritivo, abordagem

qualitativa e de natureza aplicada, dirigida para a solução de problemas específicos.

Os resultados encontrados serão baseados por indução, ou seja, generalização de

verdades pontuais.

Para a pesquisa bibliográfica dos estudos atuais, o principal método utilizado

foi o Mapeamento Sistemático, apresentado por Proença Júnior e Silva (2016) como

um método que busca um estado da literatura não enviesado referente a uma questão.

Foram utilizadas palavras-chave para responder a perguntas como "Quais as

principais contribuições sobre neuroergonomia aplicada ao trabalho?" e "Quais as

principais pesquisas sobre ergonomia cognitiva?". Após o mapeamento das

referências na base de periódicos Web of Science, foram utilizados os filtros de

remoção de duplicatas, leitura do título e resumo, disponibilidade do artigo e leitura

completa deste para escolha de referências relevantes sobre o assunto determinado.

1.1.3 Limites e limitações

Sobre os limites do presente estudo, comenta-se sobre a escolha por não

aplicar o método neuroergonômico proposto em um estudo de caso real, pelo foco

bibliográfico e na consistência do protocolo de pesquisa apresentado neste trabalho; a

revisão bibliográfica não se aprofundará nos temas apresentados, pelo intuito de

apenas fornecer um panorama e algumas das principais contribuições presentes nos

campos abordados. Não serão apresentadas previsões dos resultados esperados pela

aplicação do método, devido ao seu viés de incerteza e influenciado pela natureza do

trabalho a ser analisado. Além disto, não serão abordados em detalhes o

funcionamento e características de outros instrumentos neuroergonômicos além do

eletroencefalograma (EEG); também não serão especificadas características técnicas

do EEG a ser utilizado para futuras aplicações do estudo.

Para as limitações, a principal é a necessidade de confiar nos estudos

apresentados pelos outros pesquisadores, sem validação pelos autores ou outros

relativos às áreas. Isto decorre em especial ao capítulo sobre estudos

neuroergonômicos, pelo fato do campo ser recente: diversas pesquisas encontram-se

ainda em desenvolvimento, com ausência de validações históricas ou material

consolidado, o que traz incerteza quanto aos resultados apresentados neste projeto.

6

Outra limitação é a flexibilidade do método prescrito, por sua necessidade de

se adequar às diversas naturezas de trabalho existentes em múltiplos setores. O

desenvolvimento de um método rígido dificultaria sua aplicação e poderia restringir o

alcance de um diagnóstico adequado, levando assim a propostas de solução efetivas.

1.1.4 Estruturação dos capítulos

Este trabalho está estruturado de forma lógica, indo de uma abordagem ampla

inicial, da visão clássica e histórica do desempenho operacional e projeto do trabalho,

até seu objetivo final, a estruturação de um método de análise do trabalho utilizando o

eletroencefalograma. Para ilustração de tal estrutura, foi elaborado o modelo

apresentado pela Figura 1.

Figura 1: Estruturação do presente trabalho.

Fonte: Elaboração própria.

O capítulo 1 destina-se a apresentar a visão clássica e histórica das temáticas

do projeto e desempenho do trabalho, com foco nas escolas tradicionais de Taylor e

Ford, e nos aspectos ergonômicos. O capítulo 2 trata sobre o estado da arte desta

7

temática, mostrando a evolução deste nos últimos anos e algumas das contribuições.

São relatados os temas de automação, ergonomia cognitiva e engenharia de

resiliência. Já o capítulo 3 aborda brevemente a questão da neurociência e as

principais funções executivas do cérebro humano, fundamentais para o exercício do

trabalho cognitivo.

O capítulo 4 traz uma discussão sobre a neuroergonomia, suas principais

aplicações e o indicador de Engajamento da Tarefa, o TEI, elemento fundamental para

o método proposto. O capítulo 5 traz um resumo sobre os métodos e materiais

neuroergonômicos, com foco no eletroencefalograma. O capítulo 6, cerne deste

trabalho, apresenta a contribuição do método proposto de análise neuroergonômica do

trabalho humano, com possíveis aplicações e discussões acerca deste. Por fim, a

conclusão, presente no capítulo 7, apresenta a discussão final sobre a pesquisa.

1.2 Histórico

Esta seção possui o objetivo de explorar de forma não exaustiva alguns dos

aspectos principais do histórico sobre a análise e estudo do desempenho operacional

e do trabalho humano, com foco nos principais movimentos e métodos desenvolvidos

por cada corrente e momento ao longo da história.

Para tal discussão, faz-se necessário conceituar organização, o contexto no

qual o objeto de estudo posto de trabalho se insere. Segundo Kanaane (1995),

organização é um sistema socialmente desenvolvido pelo conjunto de valores e

crenças apresentados pelos indivíduos constituintes deste, com sucessivas

assimilação e transmissão para as novas gerações. É a união entre dois ou mais

indivíduos que compartilham de um mesmo propósito, uma meta organizacional. Esta,

o objetivo de ser da empresa, é quem conduz a discussão e estudos sobre os

resultados financeiros e o desempenho operacional das organizações como um todo.

1.2.1 A relação entre resultados financeiros e desempenho operacional

Goldratt e Cox (1995), ao apresentar a Teoria das Restrições, levantam a

questão sobre o objetivo de existência das empresas, sua meta. Os autores alegam

que esta meta destina-se ao acúmulo econômico e financeiro de capital, pela geração

de dinheiro como saída através da entrada de recursos como insumos básicos e uma

estratégia clara. Já Kendall (2007) aborda o viés de que existem três objetivos gerais

8

para as organizações, sendo um principal e os outros pilares sustentadores desse

primeiro: aumentar a quantidade de lucro hoje e no futuro, aumentar o nível de

satisfação dos funcionários cada vez mais, e aumentar a satisfação dos clientes

constantemente.

Sendo assim, independente do objetivo principal para cada organização, uma

das principais preocupações existentes nestas é conseguir manter estável ou

aumentar o seu resultado econômico após suas atividades exercidas. Seja em uma

esfera microeconômica, como avaliado por Varian (2006) pela maximização do lucro

diante das decisões de preço e quantidade aplicadas, ou pela esfera macroeconômica,

como elemento constituinte da economia nacional e pelo aumento tanto da receita

gerada quanto da capacidade instalada (BLANCHARD, 2011), os resultados

econômicos possuem alta relevância para a sociedade e as redes existentes nesta.

Logo, encontrar formas do aumento da taxa entre saída e entrada de recursos

financeiros tornou-se um dos principais desafios dos gestores da administração da

produção.

No entanto, Corrêa e Corrêa (2012) discutem sobre o uso de indicadores

financeiros, como "retorno sobre o investimento", para avaliar o desempenho de uma

organização. A partir dos anos 80, pela exigência crescente dos clientes e dos

mercados mais competitivos, a estratégia aumentou sua influência nas decisões

operacionais, como em critérios de qualidade e flexibilidade diante do público-alvo.

Neste quesito, embora os indicadores de contabilidade financeira demonstrem qual o

desempenho resultante das atividades realizadas por uma organização, pouco

indicavam sobre como este desempenho foi atingido, ou quais as possíveis fontes de

melhoria. Traduz-se como uma preocupação eminente sobre os meios, e não apenas

sobre os fins.

O Balanced Scorecard, apresentado por Kaplan e Norton (1996), é um modelo

à base de indicadores que complementa os indicadores financeiros com medidas

direcionadoras e alavancadoras de desempenho, os indicadores chave de

desempenho (KPI - Key Performance Indicators). Eram baseados em quatro

dimensões: financeira, clientes, processos internos de negócio, e por fim aprendizado

e crescimento. Todas estas são interligadas entre si e com a visão e estratégia da

organização, sendo necessários, para cada KPI, determinar seus objetivos (o que

alcançar), medidas (como medir), metas (valor numérico) e iniciativas (o que fazer

para alcançar tal objetivo).

9

Assim, existe diferença entre o lucro e o desempenho operacional de uma

organização. Existe uma correlação linear positiva entre ambas, que indica que em

geral uma empresa com bom desempenho operacional tende a obter bons resultados

financeiros, no entanto esta relação não é obrigatória, já que há diversas outras

variáveis envolvidas neste conjunto, como a própria estratégia. Por exemplo, Corrêa e

Corrêa (2012) discutem brevemente a desagregação de retornos econômico-

financeiros em diversos indicadores parciais. Os autores comentam que a busca é por

utilizar indicadores que consigam capturar o todo de forma sistêmica, ao ponto de

permitir focalização e detalhamento em análises. O exemplo dado é a partir de um

indicador chamado de "Produtividade sistêmica - Psis", que retrata a razão entre lucro

e investimento total. Utilizando uma lógica de decomposição em diversos fatores

parciais, é possível chegar em um resultado matemático, conforme descrito pela

Equação 1.

(Eq. 1)

O modelo representado pela Eq. 1 omite diversas variáveis, como as

apresentadas pelo BSC, no entanto mostra a relevância do desempenho operacional.

A lógica do modelo segue a sequência apresentada por Muscat (2002), do resultado

obtido através do esforço de alocação de recursos, neste caso investimento de capital,

ilustrada pela Figura 2.

Figura 2: Modelo de relação entre recursos e resultados financeiros.

Fonte: Adaptado de Muscat (1995).

Percebe-se assim a importância do desempenho operacional para os

resultados financeiros de uma organização. Para mensurar este desempenho nas

atividades envolvidas nos processos de negócios e verificar o impacto de melhorias

propostas, Costa e Jardim (2010) apresentam as cinco dimensões do diagnóstico

operacional: eficácia, eficiência, qualidade, produtividade e efetividade, todas estas

necessárias para o atingimento da meta organizacional.

10

Os autores definem eficácia como a compatibilidade entre os resultados e as

metas impostas, ou seja, se os objetivos estão sendo devidamente alcançados. É

informalmente chamado de "fazer a coisa certa". Eficiência é a compatibilidade entre

os esforços de produção no uso de recursos e os padrões de referência de

racionalidade e economicidade. É o "fazer certo a coisa", realizar a atividade da

melhor forma possível, análogo ao rendimento de uma máquina térmica. Os

indicadores de qualidade3 são voltados para atender às expectativas de todos os

agentes envolvidos, tanto clientes quanto acionistas e sociedade, os chamados

stakeholders. Já a produtividade é a relação custo-benefício entre os resultados

(saídas) e os esforços feitos (entradas), uma versão da eficiência relacionada com a

questão econômica dos recursos utilizados. A Figura 3, neste quesito, apresenta um

modelo que apresenta o ciclo de medição através de um processo de transformação.

Figura 3: Modelo de eficácia e eficiência de um processo.

Fonte: Adaptado de Corrêa e Corrêa (2012).

Por fim, é apresentado o conceito de efetividade. É definido como a criação de

valor sustentável a todos os agentes envolvidos na operação, garantindo tanto a

3 Corrêa e Corrêa (2012) dissertam sobre diversas definições atribuídas ao longo da história

para a qualidade, envolvendo autores como Juran, Deming e Shewart. Entre algumas destas, destaca-se a qualidade como as características dos produtos que atendem às necessidades dos clientes, como a ausência de deficiências, e como um pacote de valor que engloba dimensões como desempenho e confiabilidade.

11

competitividade quanto a durabilidade da organização. Pode ser traduzido como "fazer

certo a coisa útil", ou seja, é a soma de eficiência e eficácia. Logo, diz-se que um

processo, ou organização, que é efetiva é ao mesmo tempo eficiente e eficaz. Os

autores conceituam como "a razão de ser da organização", seu propósito, ou

retomando Goldratt e Cox (1995), sua meta.

Uma abordagem possível sobre a importância da melhoria do desempenho

operacional é a que relaciona a taxa de inovação com o desempenho do pacote de

valor oferecido pelo competidor. Teece (1986), ao apresentar as origens sobre a

inovação tecnológica e o aumento dos lucros a partir desta, comenta sobre a evolução

dos sistemas produtivos de setores industriais em três fases principais: estado pré-

paradigmático, paradigma de melhoria de produto (ou projeto dominante) e paradigma

de melhoria de processos. Estes estágios estão representados pela Figura 4, que

relaciona taxa de inovação com ciclo de vida de um produto.

Figura 4: Taxa de inovação de produto e processo durante o ciclo de vida dos produtos.

Fonte: Adaptado de Teece (1986).

O primeiro estágio, representado pelo intervalo "A", é descrito como incipiente,

no qual os projetos de produtos daquele setor são fluidos, e processos vagos e

improvisados. Não há um nível de maturidade atingido, apenas concorrência entre as

empresas por conta de seus diferentes projetos. A taxa de inovação do produto é alta,

enquanto a de inovação do processo é baixa, esta iniciando apenas após um projeto

12

minimamente estabilizado. Quando um projeto é estabelecido como o mais promissor,

após série de tentativas e erros, adentra-se na fase de projeto dominante,

representada pela parte "B" da Figura 4. A preocupação gira em torno de satisfazer as

necessidades do usuário da melhor forma possível, com a declividade da taxa de

inovação de produto e aumento da taxa de processo.

No entanto, a fase que se preocupa com o desempenho operacional de forma

sólida é a do paradigma de melhoria de processos, representado pelo intervalo "C". Ao

atingir a maturidade do projeto dominante, a taxa de inovação de processo ultrapassa

a de produto, e concorrência passa a girar em torno dos diferenciais competitivos de

custo e diferenciação, utilizando variáveis como escala, custos de produção,

aprendizagem, flexibilidade, proteção contra imitação de concorrentes, etc. Neste

âmbito que entram os esforços para atingir os melhores resultados totais da

organização: maior velocidade, maior capacidade, giro de estoque, lucratividade, entre

outros possíveis.

Assim, ao alcançar o auge do desempenho de processos, pelo

desenvolvimento de uma tecnologia de transformação dominante, a tendência é que o

fenômeno da competitividade gere uma inovação disruptiva, conforme apresentado

por Christensen (1992) no modelo da curva-s4. Ao ser inserida uma nova tecnologia

em determinado setor, representada pela Figura 5 como uma segunda tecnologia,

ocorre uma queda de desempenho no curto prazo, que é suprida com o passar do

tempo e de esforço em engenharia ao se repetir o ciclo de inovação: pré-

paradigmático, paradigma do produto e paradigma do processo. Pelo

acompanhamento das novas tendências pelo mercado, representado pela curva

tracejada, a busca por melhorias de desempenho ocorre continuamente.

4 A curva-s é um modelo de inovação que relaciona o desempenho de um produto como

agregador de valor a seu cliente e o esforço despendido na elaboração deste, medindo assim a taxa de inovação. Possui este formato por ser caracterizada com um pequeno acréscimo de desempenho no início do ciclo de vida do produto, aumento potencial da taxa após a quebra do paradigma inicial de qual o melhor desenho, e por fim redução na taxa ao fim do ciclo de vida, pela saturação dos mercados e alta competitividade (CHRISTENSEN, 1992).

13

Figura 5: O impacto da inovação disruptiva na performance do produto.

Fonte: Adaptado de Christensen (1992).

No entanto, Teece (1986) ressalta que nem sempre este modelo pode ser

verdadeiro, em geral sendo mais para setores industriais. Hayes et al. (2008)

apresentam uma matriz na qual classificam diversos setores em relação à taxa de

inovação em produto (horizontal) e em processo (vertical). Enquanto setores como

vestuário, papel e agricultura possuem baixos índices para os dois tipos de inovação,

indústrias de aço e construção naval focam principalmente em melhorias de processo.

No entanto, os setores que se sobressaem pela alta taxa de inovação de ambos

produto e processo são os quais há o advento da era da informação e novas

tecnologias: setores farmacêuticos, de semicondutores, materiais avançados,

equipamentos eletrônicos e, finalmente, o setor de serviços. É relatado que o foco

converge para a resolução de problemas técnicos complexos, rápida resposta ao

mercado e rápida elevação da produção, ou seja, este foco converge para a criação

de alto valor pela organização.

Traz-se, ao final disto, a discussão sobre como realizar a melhoria de

processos e o alcance da efetividade das operações diante do contexto atual.

Organizações focadas na informação e globalizadas; com atividades que afastam

esforços físicos e exigem demandas cognitivas; com processos que pedem tanto

14

flexibilidade quanto resposta rápida aos clientes, ou à sociedade em geral; com

tomada de decisão não automatizável; com constante exigência de aprendizado e

criatividade que não podem ser atribuídos a algoritmos computacionais.

Percebe-se assim que o elemento central de uma organização nada mais é do

que o próprio ser humano, que tanto executa quanto gerencia e torna efetivas as

operações realizadas. É o indivíduo que controla as atividades, toma as decisões,

desenvolve sua destreza e habilidades, que é envolvido pelo clima organizacional, que

planeja e concebe o projeto. Mesmo em uma fábrica escura, na qual apenas há a

necessidade de maquinários para a produção, é necessário monitoramento, controle e

resolução de problemas e exceções ocorrentes. Assim, faz-se indispensável

compreender melhor como o ser humano processa informações e reage diante das

demandas de tarefas impostas a ele. Em outras palavras, compreender de que forma

este age cognitivamente, psicofisiologicamente e no seu comportamento, para por fim

entender como é possível tornar mais efetivas as operações de organizações

majoritariamente cognitivas.

1.2.2 O estudo da melhoria do trabalho e das organizações

Segundo Taylor (1914), o trabalho é um dos principais fatores existentes para o

progresso do ser humano e suas civilizações. O início do estudo deste se intensificou

ao final do século XIX, com o advento da revolução industrial e com o aumento da

capacidade instalada das organizações produtivas, em especial as fabris. De acordo

com Slack et al. (2009), diversos pesquisadores americanos iniciaram pesquisas

voltadas ao objeto “projeto de trabalho” com o objetivo de desenvolver novas técnicas

gerenciais para obter melhores resultados na fabricação de seus produtos. Entre

estes, pode-se citar aumentar o volume de produção, reduzir tempos de ciclos e

impulsionar os lucros empresariais, o que tornaria consequentemente suas

organizações mais competitivas estrategicamente.

O bom desempenho operacional, caracterizado por maiores lucros e maiores

salários, pode ser atingido através de duas vertentes apresentadas pela Figura 6, de

acordo com a discussão proposta por Vasconcelos e Motta (2002). De um lado, a

teoria científica representada por Taylor (1914) preconizava a abordagem operacional

de chão de fábrica que através de seu estudo do trabalho conseguiu aumentos de

produtividade. Por outro lado, Fayol (1965) trazia o aumento de eficiência através de

15

sua teoria clássica de estrutura organizacional, na qual seus princípios alavancaram a

administração que se prestava a cuidar das tarefas rotineiras.

Sobre estas linhas de pensamento, é importante ressaltar que o mesmo

postulado fundamental é adotado, o do Homo Economicus, no qual o ser humano é

um agente racional que deseja maximizar seus ganhos, concentrando-se nos fatores

que apresentem maior nível de utilidade, é perfeitamente informado e utiliza a lógica

diante de todas suas decisões (VARIAN, 2006). Assim, seja pela vertente da alta

gerência ou pelo chão de fábrica, os resultados devem ser maximizados, aumentando

receitas e minimizando custos para obter maiores lucros e salários.

Figura 6: As vertentes para maiores lucros de Taylor e Fayol.

Fonte: Vasconcelos e Motta (2002, p.34).

Como foco deste trabalho na vertente operacional do trabalho humano, faz-se

interessante avaliar a comparação da corrente administrativa de Fayol com outros

autores clássicos da literatura de projeto do trabalho ao longo da história da

Engenharia de Produção. A Tabela 1 resume as principais características, vantagens e

desvantagens entre diversos autores, com destaque da teoria de Fayol (1965)

comparada com Taylor (1914), o casal Gilbreth e Barnes (1977), autores que

discursaram sobre o trabalho humano.

16

Tabela 1: Comparação entre alguns autores clássicos sobre produtividade e trabalho humano.


17

Um destaque inicial a ser feito é sobre o papel de Smith (1776) sobre a

importância da produtividade de forma macroeconômica. No entanto, seu discurso

sobre as formas de melhoria desta através da redução dos tempos improdutivos, como

de configuração de máquinas, melhoria na destreza do operador e especialmente na

divisão do trabalho em tarefas singulares, mostra a preocupação histórica na melhoria

do desempenho operacional. Cabe destacar aqui também a recomendação de

investimento em inovação, o que vai de acordo com a discussão proposta por Teece

(1986) e Christensen (1992).

Em contrapartida à teoria da administração clássica proposta por Fayol (1965),

que preconiza o alcance de melhores resultados econômicos através da correta

aplicação de seus princípios administrativos, a teoria da administração científica

manifesta a necessidade constante de combater a baixa produtividade dos

trabalhadores ao realizar suas atividades, ou seja, obter uma taxa de execução de

tarefas muito abaixo do potencial possível. Assim, estas tarefas eram caracterizadas

por apresentarem tempos de atravessamento altos para movimentação de matéria-

prima, movimentos inadequados do corpo humano, tamanho de lotes de transferência

menor do que o possível, ociosidade de grande porcentagem do tempo de trabalho,

etc (TAYLOR, 1914).

Em conjunto a estes fatos, pela falta de padronização dos métodos de trabalho

e sua consequente baixa produtividade, a administração científica proposta por Taylor

também visava à substituição dos métodos de trabalho empíricos por científicos,

baseando-se em normas, leis e fórmulas estudadas a partir da compreensão da tarefa

a ser realizada.

Ao estudar exemplos de diversas organizações industriais durante sua vida

profissional, como o manejo de pás e inspeção de esferas metálicas, o autor

desenvolve em sua obra teorias sobre a gerência da produção na escala atomística,

ou seja, da própria tarefa em si. Pela compreensão do difícil cenário industrial, com

corpo de funcionários desmotivados e jornadas de trabalho intensas, Taylor estudou

aspectos como políticas de incentivo e motivação, fadiga e descanso de trabalho,

produtividade, seleção de pessoal capacitado, entre outros. Com o uso destes

princípios foi possível propor um esboço de uma teoria científica sobre o trabalho

humano. O autor mostra em sua obra os resultados econômicos advindos do uso da

administração científica, relata sobre a necessidade de padronização de métodos e

equipamentos, e até mesmo sobre a escolha do biotipo humano mais adequado a

18

certos tipos de trabalho, como o chamado “homem bovino” para maximizar a

produtividade de tarefas que exijam alto grau de esforço físico.

Dando continuidade aos trabalhos realizados por Taylor, Barnes (1977)

apresenta os resultados observados nas obras de Frank e Lilian Gilbreth. Após o

levantamento dos princípios da administração científica, houve um maior foco no

estudo do trabalho e seu relacionamento com os postos de trabalho, estes definidos

como a configuração física de um sistema homem-máquina-ambiente, o local onde é

efetuada uma determinada ação ou atividade de trabalho, em geral por trabalhadores

ou por maquinários (IIDA, 2005). O foco da discussão do autor é dar continuidade aos

estudos do projeto do trabalho, utilizando assim dois elementos principais: o estudo de

movimentos (ou projeto de métodos), definido como a análise para estabelecer o

melhor método de se executar uma tarefa, e o estudo de tempos (ou medida do

trabalho) que tem o intuito de encontrar o tempo-padrão para execução de uma tarefa

específica.

De acordo com tais definições, o autor propõe uma metodologia geral de

solução de problemas, dividida nas seguintes etapas: definição do problema, ao

formular a situação-problema, com o levantamento da meta a ser atingida; análise do

problema, pelo detalhamento do estado atual, com obtenção de dados e fatos, método

atual e as características nas quais o processo está inserido; pesquisa de soluções

possíveis, ao utilizar métodos como eliminar atividades desnecessárias, aplicando os

princípios de economia de movimentos; avaliação das alternativas, com a

determinação da solução preferível, seja de menor custo, start-in (entrada no

mercado) e ramp-up mais rápido (atingimento do ponto máximo de produção), ou de

melhor qualidade e menor nível de perda; e por fim a recomendação para a ação, ao

preparar a documentação necessária, focar na padronização da atividade escolhida,

com maior detalhamento possível e previsão de objeções e problemas que podem ser

decorrentes.

Baseado neste processo geral de resolução de problemas, o autor denota um

foco explícito no projeto de postos de trabalho e em seus métodos padronizados. Ao

longo de sua obra "Estudo de movimentos e de tempos", diversas ferramentas são

abordadas para a aplicação das etapas de “Análise do problema” e de “Pesquisa de

soluções possíveis”, atingindo desde o processo como um todo até o elemento

fundamental das atividades, os micromovimentos. Para a análise do processo de

negócio de uma forma ampla, uma categoria de ferramentas baseia-se na análise

geral das atividades. O fluxograma, ou gráfico de fluxo de processo, é uma ferramenta

19

que explica o conjunto de etapas para a execução total de um processo. É composto

em geral pelas etapas de operação, inspeção, espera, transporte e armazenagem. Em

conjunto ao fluxograma, há o mapofluxograma, definido como a inserção do

fluxograma na planta-baixa (ou mapa) da organização, com o intuito de compreender

geograficamente a dinâmica das atividades, o cruzamento de transportes, a distância

entre postos, entre outros fatores. Uma variante do fluxograma é o gráfico do fluxo do

processo do grupo, utilizado para análise do trabalho de diversos operadores

trabalhando conjuntamente, de forma a comparar a sequência de atividades entre

cada um destes. A Figura 7 apresenta um exemplo de fluxograma, utilizando a

notação da Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME - American

Society of Mechanical Engineers), que descreve a atividade de recobrir rebolos com

pó de esmeril.

Figura 7: Exemplo de fluxograma.

Fonte: Adaptado de Barnes (1977).

20

Após compreender o processo como um todo, faz-se necessário adentrar no

segundo grupo de ferramentas, cujo foco alinha-se na análise dos movimentos e na

interação com o ambiente. O gráfico de atividades, ou gráfico homem-máquina, possui

o propósito de analisar a distribuição das etapas de uma atividade (ou processo) entre

o trabalhador e a máquina/equipamento, e a utilização percentual de cada um destes.

Assim é possível perceber a participação do operador na tarefa e o grau de

automatização, que caso seja alto pode permitir que várias tarefas sejam comandadas

por um único indivíduo. Também há o gráfico de operações, ferramenta utilizada para

a análise dos movimentos fundamentais das mãos, como agarrar, transporte

carregado, encaixar e usar. Estuda-se simultaneamente tanto a mão esquerda quanto

a mão direita e suas comparações, procurando assim encontrar oportunidades de

melhoria nos âmbitos de materiais e seu manuseio, ferramentas e gabaritos, máquina,

operador e condições de trabalho.

Após a escolha da recomendação de ação e definição do novo método, é

necessário prescrevê-lo e padronizá-lo. O autor apresenta o uso de fichas impressas

que mostram os elementos do trabalho, a disposição de cada componente do posto de

trabalho e a sequência de movimentos necessária para executá-los. Também há foco

na realização de treinamentos orais e práticos, de forma que o trabalhador se

familiarize rapidamente com a atividade a ser exercida.

Para a correta implantação do método e gestão da mudança, ainda há o estudo

de tempos, focado na cronometragem das atividades. Barnes (1977) diz que suas

vantagens envolvem estabelecer programações e planejar o trabalho, determinar

custos-padrão, determinar eficiência de máquinas e quantidade de máquinas a serem

operadas por um trabalhador, estabelecer pagamento de incentivos e de mão-de-obra

indireta, entre outros. Para a execução do estudo de tempos, o autor declara como

necessário a execução de oito passos: obter e registrar informações sobre a operação;

dividir a operação em elementos e registrar detalhadamente o método empregado;

observar e registrar o tempo gasto pelo operador; determinar o número de ciclos a

serem cronometrados; avaliar o ritmo do trabalhador; verificar a suficiência da

quantidade de ciclos; determinar tolerâncias; determinar o tempo-padrão da operação.

Com a execução conjunta do estudo dos movimentos e dos tempos, é possível

realizar melhorias contínuas nos postos de trabalho, e no correto treinamento do

operador para obtenção do ritmo necessário para cumprir o método definido. As

contribuições apresentadas por Ford (BATALHA, 2013), voltadas para a

especialização e divisão do trabalho pela linha de montagem, vão de encontro e

21

avanço nos estudos de Barnes (1977). Já Ohno (1997) utiliza alguns novos critérios

em suas operações, cujo foco aproxima-se mais do processo como um todo e em

seus resultados e menos no posto de trabalho em si, para adaptar-se às necessidades

provenientes da alta competitividade entre os mercados.

1.2.3 A Ergonomia

Em paralelo aos estudos de análise da tarefa, outras vertentes também

buscavam se aprofundar na temática da Teoria das Organizações, especialmente no

âmbito do aumento de produtividade do trabalho. Surgiram também demandas por

maiores preocupações com a figura humana, por conta de aspectos como o aumento

de doenças ocupacionais e alienação do trabalhador, em especial após o Fordismo. A

ergonomia, definida como o estudo da adaptação do trabalho ao homem (IIDA, 2005),

surgiu para contemplar estes dois aspectos. Entre outras definições, o autor relata

sobre o relacionamento do trabalhador com o ambiente, e sobre a aplicação de

conhecimentos de anatomia, fisiologia e psicologia na solução de problemas advindos

deste relacionamento.

A ergonomia baseia-se na relação do operador com os seus meios de trabalho,

ou seja, com o maquinário utilizado, com as condições ambientais, com a formalidade

do método, com o clima organizacional, entre outros. A análise ergonômica volta-se

para a análise de demandas, que são problemas verbalizados ou não que causam

intempéries na atividade do trabalho e na qualidade de vida do indivíduo. Guérin et al.

(2001) definem que demandas são uma forma de expressão de objetivos não

necessariamente compartilhados por todos os envolvidos. A natureza das demandas

pode ser diversa. Podem ser problemas relacionados à saúde física do trabalhador,

como lesões por esforço repetitivo (LER) e doenças osteoarticulares relacionadas ao

trabalho (DORT); podem ser expressos por comportamentos como fadiga, monotonia,

sonolência ou estresse; podem ser acidentes de trabalho provocados por falhas de

segurança, como uso impróprio de equipamentos de proteção individual (EPI) ou por

falta de manutenções; podem ser medidas por variáveis como absenteísmo,

rotatividade ou alto índice de não-conformidade, entre outras diversas possibilidades.

Baseado na análise destas demandas, a ergonomia pode ser dividida em três

vertentes: física, cognitiva e organizacional. A primeira, proveniente da corrente norte

americana, lida principalmente com questões relativas ao contato do trabalhador com

o posto de trabalho e o arranjo físico deste: a altura ideal da cadeira, temperatura

22

ambiente ótima, distância da tela do computador, alcances das mãos e alternância de

posturas são alguns dos meios encontrados que aumentam tanto o bem-estar quanto

a produtividade do trabalhador (IIDA, 2005).

Sobre a mesma corrente, ainda há a modalidade da Análise Ergonômica do

Trabalho - AET (GUÉRIN et al., 2001), aplicada nas organizações como uma opção

análoga ao processo geral de solução de problemas. É uma metodologia baseada na

coleta de dados por observações diretas, interação com os operadores, entrevistas e

verbalizações. O processo, assim, possui as seguintes fases: identificação da

demanda, na qual existe algum problema ou mal-estar no tecido operário da empresa;

exploração do funcionamento da empresa, ao caracterizar a população fixa e variável,

a produção e indicadores relacionados a ambos; análise do processo técnico e das

tarefas; observações abertas e globais da atividade; levantamento de hipóteses e de

um pré-diagnóstico para aprofundamento da análise, definição de plano de ação,

execução deste plano de ação; diagnóstico local incidindo sobre as situações

analisadas em detalhe.

A Figura 8 apresenta o modelo representativo da ação ergonômica, em formato

de ampulheta. Guérin et al. (2001) esclarecem que a abordagem vem a partir da

identificação de uma demanda, e que o processo de análise e reformulação desta são

características indispensáveis à boa conduta da AET. Também esclarece a

possibilidade das demandas virem de diversos agentes envolvidos, não só dos

trabalhadores, mas também da direção, de sindicatos, de instituições públicas, de

parceiros sociais, entre outros.

23

Figura 8: Esquema geral da Análise Ergonômica do Trabalho.

Fonte: Guérin et al. (2011, p.86)

A segunda escola é a anglo-saxônica, também conhecida como Engenharia de

Sistemas Cognitivos. Segundo Crandall, Klein e Hoffman (2006), seu principal método

é a Análise Cognitiva do Trabalho (CTA). Possui propósito similar ao apresentado pela

AET, no entanto denota foco nas tarefas e atividades cognitivas realizadas pelos

postos de trabalho. Entre outras características relevantes para a ergonomia cognitiva,

Lee et al. (2014) discutem sobre os princípios que devem ser atendidos para o

desenho dos sistemas de trabalho. Estas características são a segurança, conforto,

facilidade de uso, desempenho e estética. São princípios que se relacionam com os

aspectos sensorial, de memória, resposta motora e de percepção dos seres humanos,

todos necessários a correta execução das tarefas.

24

Uma das principais etapas da CTA é a coleta de dados. Em geral, esta ocorre

por quatro meios diferentes. O primeiro, e mais comum, é a entrevista estruturada,

pela sua grande eficiência e pela captura de informações que possam facilmente

passar despercebidas. O segundo, os autorrelatos, são fontes de informação para que

os participantes possam externalizar suas impressões sem a necessidade de um

entrevistador, no entanto são relatadas dificuldades em reportar os processos

cognitivos realizados pelo próprio participante (CRANDALL; KLEIN; HOFFMAN, 2006).

Já as observações diretas, segundo os mesmos autores, constituem de um dos meios

mais eficazes para compreender a essência da tarefa realizada, além da captura de

elementos que não podem ser retratados por nenhum outro meio. Sua principal

desvantagem, porém, é que pode não ser factível, já que a atividade pode não ser

frequente, ou os observadores podem atrapalhar a conclusão de uma tarefa crítica,

como a de um policial, e até mesmo inibir os observados de realizarem suas tarefas da

forma como constantemente executam.

Por fim, o último método de coleta é o da captura automatizada. Utilizam

equipamentos próprios para coleta, como o eletroencefalograma e o eye tracking.

Suas principais vantagens são a precisão dos dados, informações quantitativas sobre

elementos do corpo humano de difícil coleta por meio comuns, além da facilidade e

rapidez de captura. Já as desvantagens mais comuns são a dificuldade em programar

softwares específicos para estes casos, a incerteza em determinar quando interromper

a performance da tarefa, e a falta de sensibilidade para capturar as nuances e

confusões da atividade realizada. Diante de tal classificação o presente estudo terá

foco na captura automatizada como instrumento principal, com complemento por

observações diretas e autorrelatos. As entrevistas poderão ser um complemento, no

entanto serão estruturadas em baixo grau, apenas para questionamentos e dúvidas,

para que os agentes envolvidos não sejam influenciados por questionários fechados.

A última categoria é a ergonomia organizacional, definida por Iida (2005) como

a vertente que se ocupa dos sistemas sociotécnicos, abrangendo fatores como

estruturas organizacionais, políticas e processos. Possui foco no projeto do trabalho,

comunicações, participação coletiva, cultura organizacional, prescrição do método,

entre outros tópicos. É a vertente mais próxima da Teoria Organizacional. Utiliza-se de

prescrições sobre seleção e treinamento, turnos de trabalho, flexibilidade, entre outros.

Em resumo, foca-se sobre o contexto determinado gerencialmente pelas regras e

políticas da empresa.

25

Em resumo, a ergonomia, ou fatores humanos, como um todo possui um foco

voltado para a análise das diversas demandas das organizações, e para isto utiliza

como uma das variáveis de observação ampla o comportamento humano. As reações

do corpo humano diante de uma situação de trabalho podem promover pistas

importantes de problemas que estejam acontecendo para que ocorra perda de

efetividade da tarefa. No entanto, o comportamento é apenas a parte externa do

fenômeno que ocorre dentro do corpo humano por sua cognição. Faz-se importante

também compreender não só as causas dos meios de trabalho que resultam em tal

comportamento, mas saber quais são os efeitos psicofisiológicos que ocorrem dentro

do organismo do ser humano envolvido, isto é, como a mente e corpo do operador

realmente agem diante destas demandas. Para tal, houve o surgimento do estudo da

neuroergonomia.

26

2. ESTUDOS ATUAIS SOBRE MELHORIAS NO TRABALHO HUMANO

O presente capítulo destina-se a apresentar algumas das discussões,

tendências e descobertas atuais que abordam os temas relacionados a desempenho

operacional, projeto do trabalho e de seus principais elementos.

Um ponto inicial de interesse é a mudança de contexto apresentada na

introdução, no qual o aumento da competitividade estimula as organizações a

encontrarem novas formas de desenvolver seus processos. Hayes, Upton e Pisano

(2008) discutem que, neste cenário atual, a preocupação principal das empresas não

deve ser apenas no desempenho em eficiência, como pregava o taylorismo, ou em

eficácia, conforme a era da qualidade, mas sim em identificar em quais bases sua

estratégia deveria ser implementada. Assim, aborda-se o conceito de estratégia de

operações, no qual há maior preocupação de alinhamento do processo de produção e

entrega de valor ao cliente com a intenção estratégica, resultados financeiros,

mercado-alvo e ambiente em constante transição. Corrêa e Corrêa (2012)

complementam relatando que não há mais o pressuposto de que há uma forma ótima

de se realizar o trabalho, mas que esta depende das características do ambiente no

qual a organização encontra-se inserida.

Os autores levantam, então, as diversas formas de competição no mercado,

que são aspectos de desempenho que os clientes adquirentes do pacote de valor

oferecido devem valorizar. São estes os objetivos principais: menor preço ou custo,

baseado no ideal da administração científica de melhor eficiência gera menores

custos, em geral para mercados de massa; maior velocidade, com melhorias de

acesso, atendimento, cotação e entrega, aumentando o nível de serviço oferecido5;

maior confiabilidade, dada pela estabilidade do serviço oferecido em critérios como

pontualidade, segurança e robustez; maior qualidade, voltada para oferecer um pacote

de valor diferenciado por questões como desempenho, durabilidade, estética e

conforto; e maior flexibilidade, voltada para a melhoria dos processos produtivos com

inclusão de habilidades para alterar mix de produtos, volumes de produção e

introdução ou retirada de produtos do mercado. Pela variedade de critérios, há

conflitos entre estes, também conhecidos como trade-offs: não é possível obter a

melhoria de ambos simultaneamente, ao melhorar um, o desempenho de outro é

5 Nível de serviço é a qualidade com que os bens e serviços são gerenciados e entregues ao

cliente final. Por exemplo, no caso logístico, é relativo ao fluxo dentro de todas as etapas da cadeia de suprimentos e com os indicadores finais de entrega, como tempo de atravessamento até o consumidor final (BALLOU, 2009).

27

afetado de forma negativa. Por isto, a correta escolha dos objetivos de competição e

dos melhores indicadores chave (KPI - Key Performance Indicators) para representá-

los é fundamental no cenário contemporâneo.

2.1 Engenharia de Métodos e Melhoria do Trabalho

Os estudos acerca da Engenharia de Métodos e a melhoria do trabalho

humano são ainda foco de pesquisas nos últimos anos, em especial para a aplicação

de projetos em empresas para melhorar seus processos produtivos. Kessler et al.

(2016) apresentam uma pesquisa de bibliometria quantitativa realizada entre 2011 e

2015 no portal de periódicos Capes, com a finalidade de obter um panorama geral do

número de publicações neste campo, a partir da escolha de alguns termos chave: mix

de produtos, manufatura eficiente, produtividade, eficiência global de equipamentos

(OEE), lógica fuzzy, eficiência, teoria das restrições, manufatura lean e mapa do fluxo

de valor. Destaca-se que os termos foram pesquisados em inglês. Os resultados

encontram-se na Figura 9.

Figura 9: Quadro-resumo das pesquisas bibliométricas sobre melhoria do trabalho.

Fonte: Adaptado de Kessler et al. (2016)

As cores na figura representam a intensidade de pesquisas. Para a diagonal

principal, foram apresentados os resultados da pesquisa única pelos termos chave. Já

nas outras células, foram pesquisados ambos os termos da linha e coluna. Destaca-se

aqui o alto número de pesquisas contendo o termo eficiência, um dos grandes pilares

28

do desempenho operacional, e também os termos produtividade e lógica fuzzy. No

entanto, a pesquisa falha ao não apresentar os resultados relativos ao termo eficácia,

voltado ao atingimento de metas operacionais. Termos mais específicos, como

manufatura eficiente e mapa do fluxo de valor, foram pouco encontrados.

Na temática sobre melhorias dos métodos utilizados no projeto do trabalho, os

estudos da engenharia de métodos são abordados na discussão de Bian et al. (2012),

que relatam sobre a dificuldade e tempo gasto com a coleta manual de dados para o

estudo do trabalho, como tempos e movimentos das mãos, o que atrasa a implantação

de melhorias e desloca a carga de trabalho de atividades de grande importância para

a coleta de dados. Sobre tal, um artifício utilizado por diversas empresas é a filmagem

do trabalho realizado pelos operadores com câmeras de vídeo, com posterior

discussão deste em grupos de trabalho com o intuito de encontrar deficiências e

melhorar os métodos empregados. Assim, os autores discutem sobre o

desenvolvimento de um software capaz de substituir a coleta e análise manual dos

dados por uma automática. O programa deveria incluir a identificação dos elementos

básicos (os chamados therbligs, movimentos fundamentais das mãos como agarrar,

selecionar e transportar carga), dos tempos de ciclo e tempo padrão, e necessidade

ou não de cada movimentação manual. Por fim, poderia ser elaborado, com o apoio e

avaliação de um engenheiro de produção, um procedimento operacional padrão (POP)

para aquela determinada tarefa, o chamado método prescrito. O uso da tecnologia da

informação e dos processos digitais neste caso mostra-se como um importante apoio

para a melhoria das atividades de padronização de tarefas.

Ma et al. (2011) apresentam alguns dos problemas existentes nas grandes

linhas de montagem e empresas manufatureiras relacionados com a falta de

preocupação com a figura do ser humano, como tratar trabalhadores como máquinas

ou o grande aumento de fadiga pelo crescimento da carga mental de trabalho. Bian et

al. (2012) também ressaltam que o pressuposto do Homo economicus, utilizado por

Taylor (1914), ignora as necessidades humanas dos trabalhadores, delegando tarefas

monótonas e repetitivas, restringindo o tempo para lazer ou descanso. Pela definição

do trabalho como o conjunto de atividades que, realizadas por recursos humanos,

agregam valor (CORRÊA; CORRÊA, 2012), faz-se fundamental compreender o

funcionamento do corpo humano diante dos meios de trabalho para poder projetar

processos de trabalho mais adequados e que obtenham maior efetividade, reduzindo

estes problemas.

29

Uma abordagem necessária para compreender melhor o ser humano é a

fisiológica e neurocientífica, que enxerga as variáveis relativas ao corpo humano de

forma sistêmica. MA et al. (2011) discutem a abordagem da neuroengenharia industrial

(Neuro-IE), combinação de neurociências e engenharia de produção focada nas

condições fisiológicas dos indivíduos. A Neuro-IE obtém dados reais pela medição das

ondas cerebrais e outros indicadores fisiológicos com ferramentas de neurociências e

tecnologia de biofeedback6, analisa estes dados, adiciona atividades neurais e status

fisiológico no gerenciamento dos processos produtivos, e por fim realiza a integração

entre homem e máquina ao ajustar os meios de trabalho de acordo com as respostas

dos indivíduos ao sistema de biofeedback, evitando acidentes e não-conformidades e

melhorando eficácia e eficiência. Dessa maneira, pelo uso de sistemas de biofeedback

por instrumentos eletrônicos, é possível o próprio operador monitorar e controlar seu

estado fisiológico.

Segundo Ferreira e Gontijo (2017), o estudo de tempos, que objetiva aumentar

a produtividade, e o estudo de movimentos, que visa a padronização dos processos de

trabalho, começaram a ser usados conjuntamente a partir de 1930 e chamados de

Engenharia de Métodos. O conhecimento do modo e do tempo adequado para realizar

um processo é fundamental para o balanceamento da cadeia de produção e ajuda a

mantê-los em controle, e deve ser utilizado vinculado aos objetivos estratégicos da

organização. Os mesmos autores destacam 4 elementos de estudo que devem ser

considerados na seleção do método no sistema de produção: a tecnologia de

informação, os equipamentos, os materiais e a força de trabalho. Juntos possibilitam o

atendimento à demanda prevista, a identificação da sequência adequada dos eventos

e as previsões apropriadas dos recursos.

A Engenharia de Métodos, de acordo com Da Costa et al. (2017), é uma das

abordagens mais utilizadas para o planejamento e padronização do trabalho. Em um

estudo de caso na indústria têxtil, os autores empregaram o estudo de tempos e

movimentos para utilizar os recursos disponíveis com eficiência. Analisaram o tempo

de ociosidade de um trabalhador enquanto a máquina estava operando (a máquina

era usada 71% do tempo, e o operador apenas 29%) e concluíram que poderiam

6 Segundo Mckee (2008), biofeedback é a técnica de monitoramento e uso de informações

fisiológicas do corpo humano para indicar aos indivíduos seu estado de funcionamento,

utilizando coleta de dados por instrumentos não-invasivos, como ressonância magnética e

eletroencefalogramas, e transformando as informações em sinais sonoros ou visuais. Entre os

indicadores coletados, cita-se pressão arterial, taxa de respiração, batimentos cardíacos, entre

outros.

30

adicionar um novo equipamento ao setor sem sobrecarregar a mão de obra, mas

dobrando a produtividade do processo. Os benefícios observados foram: redução da

ociosidade, aumento da produção sem grandes investimentos, diminuição da

monotonia, maximização da lucratividade do setor e produção enxuta.

Kessler et al. (2017) estabelecem que a produção lean é um dos mais

influentes paradigmas na indústria de fabricação. Algumas das técnicas enxutas de

chão de fábrica são produção de lotes pequenos, trabalho padronizado, Kanban, entre

outras. O estudo realizado pelos autores foi no setor de marcenaria, analisando como

melhor estruturar o processo produtivo de forma a aumentar a produtividade e a

agilidade nos prazos de entrega. A partir da observação in loco do processo de

fabricação de pistas de boliche e do Mapeamento de Fluxo de Valor da empresa, foi

determinado o gargalo do processo e definido o indicador de Eficiência Global de

Equipamentos (OEE). Esse indicador mede o desempenho, aponta oportunidades de

desenvolvimento e direciona o foco de melhoria em três diretrizes: disponibilidade

(utilização de equipamentos), eficiência (taxa operacional) e qualidade. Caso qualquer

uma destas diretrizes não esteja dentro dos padrões, ocorrem desperdícios. Os

desperdícios são divididos em superprodução, espera, transporte, processamento

inadequado, estoques desnecessários, movimentos e custos dos defeitos. Para

avançar na filosofia de produção enxuta, as organizações devem minimizar os

desperdícios.

Camiño (2017) estudou o caso de uma empresa brasileira do setor de bebidas

sob a perspectiva lean seis sigma, com o objetivo de incrementar o volume de vendas.

A produção enxuta busca eliminar do fluxo todas as etapas que não agregam valor,

enquanto o Seis Sigma reduz a variabilidade dos processos, melhorando a capacidade

das etapas que criam valor. O método que estrutura o lean seis sigma é o DMAIC

(Definir, Medir, Analisar, Melhorar e Controlar), que utiliza ferramentas como Carta de

Controle, Gráfico de Pareto, Diagrama de Ishikawa e 5W2H para solucionar

problemas.

2.2 Automação

Outra área estudada é a de automação industrial. Conforme Teixeira, Visoto e

Paulista (2016), a automação adentrou o parque industrial brasileiro de forma

expressiva nas últimas décadas, por facilitar o atingimento dos objetivos de

competitividade citados anteriormente, como qualidade e custo. Os autores a

31

descrevem como a manipulação dos processos de uma indústria por aparatos

mecânicos e automáticos, em geral englobando diversas tarefas, de forma a substituir

os trabalhadores por equipamentos.

Entre as vantagens da automação, são citadas o aumento da qualidade do

produto devido à padronização e à precisão refletida, redução de custos com

estocagem de produtos e materiais, possível redução nos tempos de tarefa, e menor

tempo gasto no projeto e fabricação de produtos novos. No entanto, os autores

também levantam as desvantagens existentes, em especial a deslocação (ou

demissão) dos trabalhadores e o aumento do custo em treinamento e qualificação dos

funcionários para operação destas máquinas.

Baseado nas tarefas que os trabalhadores realizam, Frey e Osborne (2017)

classificaram 702 ocupações por quão sucessíveis elas são à automação. Eles

concluíram que durante as próximas duas décadas, 47% dos trabalhadores dos

Estados Unidos correrão risco de perder seu emprego devido a automação, fenômeno

conhecido como desemprego tecnológico.

Segundo Acemoglu e Restrepo (2017), robôs industriais são máquinas

totalmente autônomas que não precisam de um operador humano e podem ser

programados para executar diversas tarefas manuais, como sondagem, pintura,

montagem, manuseio de materiais ou empacotamento. Máquinas como elevadores,

guindastes ou cafeteiras não são robôs industriais por terem propósito único, não

serem reprogramáveis para outras tarefas e necessitarem de um operador humano.

Os autores afirmam que a indústria automobilística emprega 39% dos robôs industriais

existentes, seguida pela indústria de eletrônicos com 19%, e indústria metalúrgica e

indústria de plástico e químicos, ambas com 9%.

Outra área ligada à automação é a Internet das Coisas (IoT), tendência há

muitos anos e considerada a próxima Revolução Industrial e a próxima Internet. A

visão é que milhões de dispositivos usados para aplicações críticas em tempo serão

conectados através da Internet. Essa rede de objetos inteligentes globais é chamada

de Internet das Coisas Industrial (IIoT).

Para Lennvall, Gidlund e Akerberg (2017), automação industrial é um domínio

no qual aplicações são muito complexas, críticas e perigosas. Se o processo encontra

problemas, geralmente tem consequências graves, como perda financeira e riscos ao

meio ambiente e à saúde das pessoas. A maioria das soluções de IoT são voltadas

para o consumidor, logo não dão suporte para requisitos de indústrias pesadas. Por

32

isso, hesitam em usar essa tecnologia para qualquer operação crítica em seu

processo, considerando utilizar em partes não críticas apenas.

Os sistemas de IoT precisam cumprir as exigências cobradas da área de

automação industrial, especialmente a necessidade de oferecer disponibilidade,

comunicação de dados confiável e determinista, interoperabilidade e um alto nível de

segurança. Antes que a IoT seja lançada na automação industrial, é necessário que

haja um modelo de negócios sustentável.

A automação industrial pode ser dividida em subáreas: automação predial,

automação de processos, automação fabril e automação de subestação. A pirâmide

de automação é dividida em diversas camadas com um conjunto diferente de redes,

cada um com demandas e importâncias distintas. Na base da pirâmide está a rede de

campo que tipicamente consiste de sensores e acionadores. O próximo nível é a rede

de controle que contém controladores e servidores de conectividade. Os níveis do topo

são rede de servidores e planta, composto basicamente por locais de trabalho do

operador, estações e servidores de engenharia e monitoramento, e na camada mais

alta os sistemas de decisão de negócio.

Partindo para outro campo de aplicação, Schreckenghost et al. (2018)

descreveram o software PRIDE, desenvolvido para criar e executar procedimentos

eletrônicos para operações da NASA, que usa os procedimentos como uma maneira

de planejar como os operadores vão se desempenhar em trabalhos nominais e não

nominais, para amenizar os riscos de trabalhar em uma área altamente crítica. A

NASA está interessada no uso de procedimentos como base da automação da tarefa.

A automação tem potencial de reduzir a carga de trabalho de astronautas, e pode ser

benéfica em tarefas que tendem ao erro humano, como o monitoramento de vigilância.

Dentre os desafios em procedimentos automatizados, ressaltaram a captura do

conhecimento do procedimento que pode ser usado para execução manual e

automatizado e a comunicação do comportamento automatizado e seus efeitos nos

sistemas.

2.3 Ergonomia cognitiva

Uma das principais abordagens ergonômicas é a vertente cognitiva, pelo

crescimento da necessidade de se compreender as relações do cérebro humano com

o ambiente. Dittmar e Forbig (2013) trazem um panorama das temáticas atuais às

quais a ergonomia cognitiva tem se empenhado. O foco original tem sido no

33

desempenho de usuários independentes, na compreensão de suas habilidades,

necessidades e preferências enquanto interagem com máquinas e computadores. No

entanto, o campo tem crescido gradualmente sua perspectiva para incluir a análise e o

desenho dos diversos elementos dos sistemas de trabalho, como as tarefas e as

tecnologias de suporte. As principais características desta análise são baseadas em

aspectos como o nível de estresse dos trabalhadores, a capacidade cognitiva, o nível

de motivação, nível de competência e a influência dos turnos de trabalho sobre o

trabalho realizado (VIDAL et al., 2000). Para tal progresso, os autores relatam que há

forte interação com disciplinas como interação homem-computador (HCI), psicologia

cognitiva, ciência da informação, sociologia e ciências organizacionais.

Dittmar e Forbig (2013) apontam que um dos desafios contemporâneos do

desenho de sistemas de trabalho é compreender como os diversos elementos do

computador podem ser desenvolvidos com o intuito de dar suporte às atividades não

apenas de escritórios, mas também em tarefas relacionadas a outros ambientes, como

residências, mobilidade, segurança, entre outros. Nesse âmbito, a prioridade para o

desenho dos sistemas passa dos resultados do desempenho operacional para a

interface com o usuário, baseada na diversidade de lares e nas preferências pessoais.

Há um movimento crescente em compreender as demandas cognitivas em atividades

cotidianas.

O foco do desenho dos sistemas está presente em diversas áreas de atuação

de serviços. Por exemplo, Barcelini, De Greef e Detienne (2016) citam áreas como a

mobilidade urbana, o automonitoramento da saúde humana e as escolas. Para a

primeira, novas ferramentas e serviços estão sendo desenvolvidos para dar suporte à

tomada de decisão quanto à rota de viagem escolhida, tanto para veículos particulares

quanto para transporte público. Já para a saúde humana, a criação de tecnologias de

automonitoramento possui o propósito de melhorar a capacidade das pessoas de se

cuidarem e promoverem atividades de automonitoramento em casa, aumentando a

autonomia e o incentivo à prevenção da saúde de adultos e idosos a partir de tarefas

incluídas na rotina diária. Por fim, no ambiente escolar, os autores citam que há o

crescimento de estudos sobre como desenhar e introduzir a tecnologia nas escolas,

alterando as tarefas dos professores para auxiliar no engajamento dos alunos e em

descobrir formas destes desenvolverem suas habilidades.

O aumento do número de atividades que utilizam computadores e o

crescimento da indústria de processos contínuos reflete as necessidades de melhoria

dos postos de trabalho, tanto física quanto cognitivamente. Por exemplo, Shikdar e Al-

34

Kindi (2007) dissertam sobre a existência de grande quantidade de computadores em

escritórios e chão de fábrica, o que resulta em aumentos de gastos com tecnologia e

proporcional incremento no número de problemas de segurança e saúde ocupacional.

As características das tarefas, problemas dos usuários, fatores ambientais e interação

do homem e o computador afetam de forma considerável o desempenho humano. No

caso dos computadores, as variáveis mais relevantes são o brilho da tela, fadiga e

postura inadequada, pois podem resultar em doenças ocupacionais LER-DORT.

Já Nery et al. (2015) dissertam sobre a busca da redução do esforço cognitivo

que a atividade laboral exige, minimizando a fadiga mental. De forma a melhorar o

trabalho neste âmbito, os autores sugerem que diversas organizações estão

realizando estudos baseados nos conhecimentos da ergonomia cognitiva, cujo foco é

dado pela interação homem-máquina. Assim, os autores apresentam estudo de caso

para proposta de melhorias ao posto de trabalho de liberação de ordens de

manutenção de uma indústria sucroalcooleira, com a observação de variáveis como a

comunicação no posto, a tomada de decisão, o uso dos dispositivos e equipamentos

utilizados pelo setor, as tensões e dificuldades encontradas, e o processo de feedback

do trabalho realizado.

Em estudo sobre o setor de óleo e gás, Johnsen, Kilskar e Fossum (2017)

dissertam sobre a segurança das atividades realizadas. De acordo com os autores, a

introdução de novas tecnologias, além de alterar os meios de produção, também

aumenta a complexidade dos sistemas e das organizações. Esta complexidade

aumenta os riscos para os seres humanos, como operadores e usuários de sistemas,

levando assim para novos desafios da gestão de riscos, que, juntamente com a

segurança, tem se tornado uma tarefa crítica para diversas indústrias.

Para tal, é ressaltado pelos autores a importância da ergonomia no desenho e

uso de sistemas críticos seguros, a necessidade de foco em habilidades não técnicas

(como comunicação, trabalho em equipe e tomada de decisão entre diferentes atores),

a avaliação da segurança de tarefas críticas e a identificação de controles que podem

maximizar a possibilidade de desempenho humano de sucesso. No entanto, no setor

de óleo e gás poucos estudos foram conduzidos com o propósito de explorar os

fatores humanos na fase de desenvolvimento.

Assim, Johnsen, Kilskar e Fossum (2017) apresentam um foco da ergonomia

em centros e cabines de controle, pois são um ponto crítico da operação e segurança

entre o processo e o operador humano. Seus estudos demonstram a revisão do

estado dos fatores humanos em quatro projetos de desenho de salas de controle

35

utilizando novas tecnologias como operações remotas e suporte remoto. Os principais

aspectos observados foram a implementação de operações em plataformas pouco

adequadas para o uso humano de forma contínua, e no uso de circuitos fechados de

televisão (CCTV) para monitoramento e vigilância. Além dos resultados presentes na

Figura 10, foi verificado que grande parte das organizações estudadas terceiriza as

atividades relacionadas à ergonomia e segurança do trabalho.

Figura 10: Problemas ergonômicos identificados em centros de comando do setor de óleo e gás.

Fonte: Adaptado de Johnsen, Kilskar e Fossum (2017)

Além da preocupação com o desenho dos postos de trabalho, outra

preocupação ergonômica é o tópico das falhas humanas, no qual Bligard e Osvalder

(2014) discutem sobre a consideração dos elementos humanos no projeto das

máquinas, a partir da interface homem-máquina. Se estas forem adaptadas às

características, habilidades e limitações humanas, a probabilidade da ocorrência do

erro humano e o nível de estresse tendem a ser decrescentes, enquanto a efetividade

dos sistemas cresce.

Segundo os autores, erro de uso não é uma falha do usuário, mas sim um erro

que ocorre do uso do sistema. É o resultado da incompatibilidade entre os diferentes

elementos deste sistema: usuário, equipamento, atividade e ambiente. Já um

36

problema de usabilidade é um fator ou propriedade existente no sistema homem-

máquina que reduz seu desempenho durante esta interação. Assim, um problema de

usabilidade é uma fraqueza em alguns dos elementos do sistema (seres humanos,

máquina, ambiente e tarefas) que desencadeia, em determinadas circunstâncias, um

erro de uso.

Diante deste contexto, os autores propõem um método analítico para avaliação

combinada de ergonomia física e cognitiva em uma máquina, chamado de Avaliação

Combinada Física e Cognitiva (CCPE). É uma abordagem de avaliação da interação

homem-máquina para identificar incompatibilidades nos sistemas existentes. A

abordagem sugere a análise integrada entre erros de uso e problemas de usabilidade,

erros de ergonomia física em conjunto com demandas das tarefas, nível de automação

e carga de trabalho física e mental. O modelo do CCPE encontra-se na Figura 11.

Figura 11: Modelo de Avaliação Combinada Física e Cognitiva.

Fonte: Adaptado de Bligard e Osvalder (2014)

Nos temas apresentados de desenho de postos de trabalho, interface do

homem com a máquina e erro humano, a ergonomia cognitiva esteve presente

buscando encontrar as melhores práticas para potencializar tanto as condições de vida

do trabalhador quanto seus resultados. Surge, neste contexto, a engenharia de

resiliência, fundamental para a gestão da segurança das organizações.

37

2.4 Engenharia de Resiliência

Um dos principais temas de análise correlatos à ergonomia cognitiva é a

segurança das organizações. Hollnagel, Woods e Leveson (2007) comentam que

esforços para melhorar a segurança de sistemas foram muitas vezes dominados por

uma análise retrospectiva dos eventos ocorridos na própria empresa em questão ou

na indústria em geral. Há uma motivação natural de prevenir que esses eventos se

repitam, pois podem causar graves perdas e exigir novas demandas de segurança.

Estas, no entanto, são vistas como maiores gastos para a organização e, por esse

motivo, indesejadas. Fazer as atividades de forma segura sempre foi e sempre será

parte das práticas operacionais, tanto no nível individual quanto no organizacional.

Os autores comentam que analisar as lacunas entre a prescrição formal do

trabalho e a prática revelou que pessoas em diversas funções sempre tiveram

dificuldade em antecipar caminhos para falhas, criar e sustentar estratégias sensíveis

às falhas e manter margens de segurança quando pressionadas para aumentar a

eficiência. Melhorias e mudanças podem acabar contribuindo para o erro,

principalmente se os efeitos colaterais da mudança não forem previstos de forma

correta. Para tal, entra aqui o conceito de engenharia de resiliência.

Madni e Jackson (2009) decorrem sobre a questão do erro humano, que não

representam um colapso ou funcionamento inadequado do sistema, mas sim uma

inabilidade deste de se adaptar adequadamente a perturbações e mudanças no

mundo real pela limitação de um número finito de recursos e tempo. Para tal, os

autores também discursam sobre as técnicas de engenharia de resiliência.

Ao contrário da análise probabilística de risco e avaliação probabilística de

segurança, os autores dissertam sobre duas técnicas disponíveis para introduzir

resiliência nos sistemas organizacionais: os métodos analíticos e os integrativos. Os

métodos analíticos são baseados em técnicas probabilísticas tradicionais, utilizados

em situações que podem ser previstas, e normalmente estão limitados a um único

produto ou sistema e uma organização. Já os métodos integrativos são aqueles

abrangentes que cobrem heurística, gestão de risco e fatores culturais.

Para os autores, a resiliência tem quatro objetivos principais: evitar, resistir, se

adaptar e se recuperar de disrupções. Sobre cada uma destas, evitá-las requer

antecipação; resistir a elas exige um sistema robusto; a adaptação demanda a

habilidade de reconfigurar a forma ou capacidade disponível; a recuperação implica na

38

habilidade de restaurar o sistema no estado mais próximo possível ao original. Logo,

um sistema resiliente deve ter a capacidade de antecipar, aprender e se adaptar.

Righi e Saurin (2011) dissertam que a engenharia da resiliência é um

paradigma para a gestão da segurança que foca em como ajudar as pessoas a lidar

com complexidade sob pressão para atingir o sucesso. Ela trabalha com a perspectiva

da variabilidade, focando no seu controle, visto que a variabilidade do desempenho

humano está sempre presente dentro do sistema, sendo fonte de sucesso e

insucesso. Já resiliência pode ser definida como a habilidade do sistema de realizar

adaptações às circunstâncias existentes, com o intuito final de manter o estado de

controle sobre a segurança ou o risco. Segundo Hollnagel, Woods e Leveson (2007)

os cinco princípios da engenharia de resiliência são o comprometimento da alta

gerência, cultura de relatar problemas, sistema de aprendizado com erros prévios,

consciência de todo o pessoal sobre o que está acontecendo na empresa, preparo

para lidar com problemas e flexibilidade do sistema.

Sobre as aplicações da engenharia de resiliência, Righi e Saurin (2011)

apresentam uma breve revisão da literatura sobre o assunto. Ao total, foram

encontradas aplicações nos mais diversos ramos, como aviação, biologia, construção

civil, emergência, ferroviário, marítimo, petróleo, químico, rodoviário, saúde e

tecnologia da informação.

Azadeh et al. (2017) apresentam, no âmbito industrial, a relação da manufatura

lean, cujo objetivo é produzir mais com menos recursos, com a engenharia de

resiliência. Os autores incorporaram quatro princípios adicionais aos conceitos

clássicos e chamaram de engenharia de resiliência integrada (IRE): auto-organização

do sistema, trabalho em equipe, redundância (existência de substituição de recursos

críticos) e tolerância a falhas.

O objetivo principal de sua pesquisa foi analisar o desempenho do ponto de

vista da produção lean e da engenharia de resiliência integrada, através de um

algoritmo composto por várias redes neurais artificiais e de métodos matemáticos e

estatísticos robustos. No modelo, fatores de IRE e lean foram considerados como

variáveis de entrada e saída respectivamente. Depois de determinar a melhor

estrutura para estimativa de cada output, o algoritmo foi usado para calcular a

pontuação de eficiência de unidades de tomada de decisão. Analisou estatisticamente

como cada fator afetava o desempenho e também eliminou todos os inputs e outputs e

mediu a eficiência, comparando a média obtida na presença e na ausência dos

fatores. Se a média da eficiência antes da eliminação dos fatores fosse igual a depois,

39

então eles não teriam impacto significativo na organização. Caso fosse maior, o

impacto seria positivo e uma média anterior menor representa um impacto negativo.

Os resultados mostraram que a orientação ao cliente, redução de desperdício e

padronização do produto, e flexibilidade, auto-organização e redundância não tiveram

impacto significativo na organização. A cultura de relatar problemas, sistema de

aprendizado, consciência da situação, comprometimento da alta gerência, preparo e

trabalho em equipe, além de gestão de tarefa, apresentaram impactos positivos. Por

fim, o sistema de produção puxado e tolerância a falhas manifestaram impactos

negativos. Esses resultados podem ser utilizados para realizar ações corretivas em

fatores negativos e reforços em fatores positivos.

Já Ren et al. (2017) abordam o desenho da resiliência utilizando a motivação

pelo conceito de otimização de múltiplos objetivos para sistemas de engenharia

complexa (CESs). Um modelo de resiliência foi originado a partir do conceito de um

ciclo de três fases do sistema (pré-desastre, durante desastre e pós-desastre),

estabelecendo uma base teórica para o trabalho de design de resiliência. De acordo

com os autores, o modelo resume três capacidades de resiliência, que consistem em

capacidade defensiva, adaptativa e de recuperação, e mostra três dimensões

preferíveis no desenho, sendo estas a funcionalidade, rapidez e desenvoltura. Assim,

o modelo construído possui o objetivo de maximizar a probabilidade de sobrevivência

e a oportunidade de reação, e minimizar o custo total.

40

3. BREVE REVISÃO DE LITERATURA SOBRE NEUROCIÊNCIAS

Antes de adentrar no escopo da neuroergonomia, faz-se necessário introduzir

brevemente as neurociências. Assim, este capítulo destina-se a apresentar de forma

superficial sua definição e origem, principais características e funções executivas.

As neurociências são a ciência interdisciplinar cujo foco é o sistema nervoso,

formado pelo encéfalo, medula espinhal e nervos, e ligada a disciplinas de medicina,

biologia, matemática, física e química, entre outras (BEAR; CONNORS; PARADISO,

2008). É uma disciplina iniciada desde as primeiras civilizações da antiguidade,

através de estudos sobre danos cerebrais no antigo Egito e sobre a correlação entre

estruturas e funções pelos gregos. Estes autores discursam sobre as novas subáreas

de estudo do campo neurocientífico, os níveis de análise. Os principais são, em ordem

crescente de complexidade: o nível molecular, o celular, de sistemas, comportamental

e, por fim, o cognitivo. Este último é relacionado à compreensão dos mecanismos

neurais do ser humano relacionados às atividades mentais superiores, como a

consciência, linguagem e imaginação, e tomada de decisão. A base desta pesquisa é

descobrir como a atividade do encéfalo cria a mente.

O principal elemento para as neurociências cognitivas é o cérebro, localizado

na região craniana do ser humano. Este é dividido em diversas regiões que, de acordo

com Filho (2013), contribuem para a cognição dos indivíduos, em especial o córtex

frontal, parietal e hipocampal. Outras regiões também são de grande importância,

como a temporal e a occipital, no entanto, para efeitos deste estudo, a região cuja

atenção será voltada é a frontal.

Figura 12: Modelo esquemático da anatomia do cérebro.

Fonte: Filho (2013, p.55)

41

O córtex cerebral é a camada mais externa do cérebro humano e é

responsável por processar desde funções simples, como o recebimento de estímulos

sensoriais, até funções mais complexas, como a memória, atenção e emoção. De

acordo com a discussão de Filho (2013), a região do córtex frontal contribui para a

realização dos movimentos voluntários e do controle do comportamento do ser

humano. Pelo fato de estar envolvido com o controle do comportamento, o lobo frontal

relaciona-se com as funções espaciais em relação ao ambiente. Este lobo é dividido

em três regiões: o córtex motor primário, o córtex pré-motor e o córtex pré-frontal. Este

último, o córtex pré-frontal (HPFC – Human Prefrontal Cortex), é a região que contém

os processos cognitivos mais importantes para o estudo ergonômico, essenciais para

o entendimento do comportamento humano (PARASURAMAN, 2003).

Segundo Grafman (2008), o HPFC é uma região do córtex proporcionalmente

maior que as outras, que apresenta uma evolução da estrutura neural interna de

maneira que permite a execução de funções cognitivas mais complexas. Possui

conexões com diversas partes do cérebro e células capazes de lidar com uma

quantidade maior de estímulos do que qualquer outra área cortical. Neurônios do

córtex pré-frontal respondem a um estímulo continuamente até que o objetivo inicial

seja alcançado ou o comportamento seja interrompido, fato que indica a relação dessa

área com a manutenção de um estímulo no decorrer do tempo, ou seja, a memória

operacional.

3.1 Funções Executivas

Segundo Grafman (2008), o HPFC realiza funções executivas que mediam

muitas das habilidades necessárias para o bom desempenho operacional em tarefas

demandantes. As funções executivas são habilidades cognitivas que apoiam

atividades diárias, como o planejamento, atenção, inibição e raciocínio lógico, todas

voltadas para o atingimento de um objetivo. Em uma divisão possível, as principais

categorias são a memória de trabalho, o gerenciamento de emoções, a resolução de

problemas e análise de novos objetivos comportamentais.

Um modelo de função executiva importante é baseada nos processos

automáticos e controlados, que se baseia na obtenção de novos objetivos

comportamentais. O processamento automático torna ativa uma sequência aprendida

de diversas informações de forma direta, sem esforços e de forma inevitável. Já o

processamento controlado é caracterizado por ser lento e trabalhoso, utilizado para

42

tarefas difíceis. Promove uma ativação de forma temporária de uma sequência de

informações que pode ser estabelecida a curto prazo (GRAFMAN, 2008). Assim, sem

a necessidade de atenção ativa ou controle ativo, o indivíduo é, portanto, engajado em

um processo automático. No entanto, com a repetibilidade da prática do pensamento

controlado, as habilidades controladas podem se tornar automáticas. Assim, traz-se o

conceito de controle cognitivo, definido por Filho (2013) como a habilidade que faz

com que o controle dos processos realizados no cérebro se distancie das reações

reflexivas diante do ambiente (automáticas), com o propósito de realizar uma ação

futura.

A Figura 13 apresenta um modelo que relaciona as funções executivas e as

respostas geradas ao ambiente, apresentado por Squire et al. (2012, apud FILHO,

2013). A partir da coleta de informações de determinado ambiente, os sistemas

sensoriais capturam as sensações do ser humano e transferem para o sistema

nervoso. Este pode gerar respostas por processos reflexivos (ou automáticos), que

ocorrem por conta do instinto passado pela evolução biológica do ser humano, ou por

processos controlados, que são aprendidos através de prática e repetição diante de

determinada situação. Assim, os sistemas motores emitem uma resposta física para o

ambiente, percebido pelos agentes envolvidos como um comportamento do ser

humano. Ressalta-se a importância da informação para o comportamento, pois essa é

armazenada em padrões de conexões de neurônios. O aprendizado e a memória,

neste caso, são o resultado de alterações nestes padrões originais, por conta de um

novo contexto no qual o indivíduo foi conduzido a agir diferente.

Figura 13: Modelo de relação entre as funções executivas e as respostas geradas ao ambiente.

Fonte: Adaptado de Filho (2013).

43

A resolução de problemas baseia-se na tomada de decisão, que é a

capacidade de analisar informações relevantes diante de determinado contexto. Para

isto, a função de raciocínio lógico recorre a modelos de seleção de informações

relevantes. O modelo de Broadbent (2013), também chamado de "teoria gargalo",

refere-se a um filtro que funciona como um "tampão", selecionando informações

relevantes da consciência. Ao discutir estímulos que sejam concorrentes, o filtro

determina que as informações devem ser classificadas como relevantes ou

irrelevantes, selecionando assim a informação que vai passar pelo filtro por ela ser

importante em relação a determinado contexto, enquanto o restante é ignorado.

Uma das principais funções executivas é a memória de trabalho, definida por

Ruchkin et al. (1997) como o processo cognitivo que permite a ativação temporária de

informações na memória para rápido uso ou manipulação. Ou seja, guardar

temporariamente informações em uma memória de curto prazo para ser utilizada em

alguma ocasião necessária. Filho (2013) ressalta o uso deste processo também para a

criação de um "bloco de rascunho mental", possibilitando a representação de

informações não presentes no ambiente.

O autor também relata a importância da função para a abordagem

comportamental. A memória de trabalho funciona como um fator fundamental para a

atenção e inibição no caso dos processos de controle, já que ela direciona

informações que auxiliam na escolha da resposta motora a ser tomada, contexto este

também explorado por Grafman (2008) como uma função executiva. Nisto, por trazer

as informações do passado e confrontar com as possibilidades futuras, a partir de um

determinado contexto presente, são criados ciclos de percepção que auxiliam à

análise de qual a melhor ação a ser tomada, diante de um determinado objetivo.

Grafman (2008) e Filho (2013) discutem sobre um elemento importante para a

cognição social, a hipótese do marcador somático. Após verificação de problemas

como reconhecimento de pessoas e obediência a regras sociais em pacientes com

lesões na região do córtex pré-frontal ventromedial, surgiu a indicação da existência

dos marcadores somáticos, que são moduladores do sistema nervoso que ativam os

aspectos sociais e de tomada de decisão.

Outro ponto desta teoria é que, na ocorrência de escolhas complexas ou

conflitantes, não é possível utilizar apenas os processos cognitivos, pois estes podem

ser sobrecarregados, culminando em resultados insatisfatórios. Quando tal fato ocorre,

os marcadores somáticos auxiliam na tomada de decisão, pois são associações entre

44

diversos estímulos de recompensa, levando a um estado desejado tanto social quanto

fisiológico.

3.2 Aplicações das funções executivas

Grafman (2008) aborda a discussão sobre a aplicação das funções executivas

em atividades do dia-a-dia, a partir do ponto de que o HPFC é utilizado a quase todo

momento em uma jornada diária de um ser humano. O primeiro exemplo citado pelo

autor é a direção, que necessita de aspectos de percepção, táticos e estratégicos.

Como exemplo, cita o uso da tomada de decisão entre atingir objetivos a longo prazo,

como prevenir acidentes ou infrações de trânsito, e a curto prazo, como desrespeitar

os limites de velocidade para chegar a tempo de uma reunião. Outro ponto é o

indivíduo como ser multitarefa: ao uso do celular, a atenção que estava voltada para a

condução passa a ser dividida com outro elemento, reduzindo o desempenho em pelo

menos uma das tarefas realizadas.

Um segundo exemplo é o do julgamento do comportamento social. Para inferir

características sobre outros indivíduos, é necessário acessar padrões

comportamentais guardados na memória, utilizando o modelo da "teoria gargalo". O

HPFC utiliza processos como de sabedoria, controle interno, insights e sensibilidade

para realizar este julgamento. Em uma ocasião, por exemplo, de uma avaliação em

tribunal de um réu por juízes, o papel desempenhado por estes ainda adiciona a

tomada de decisão a partir do conhecimento global intrínseco a este junto com as

provas e testemunhos disponíveis.

Um último exemplo, apresentado também por Filho (2013), é o do mercado

financeiro, no qual ocorre a necessidade constante de se realizar julgamentos e

previsões para obter um desempenho satisfatório. A tomada de decisão diante de

cenários como alto crescimento do valor das ações com grandes flutuações em

comparação com um estado mais estável, porém de poucos rendimentos, necessita

de altos índices de atenção e resgate de informações relevantes, além do

gerenciamento contínuo das emoções pelo aumento do nervosismo. Entre outros

fatores que comprovam mudanças de desempenho estão a formação profissional

(para operadores de mercado financeiro, os processos controlados desta natureza já

passaram a ser automáticos em parte dos casos) e a faixa etária dos operadores

envolvidos.

45

3.3 O sistema dual

Para melhor compreensão de como funcionam as funções executivas do

cérebro, faz-se necessário compreender a teoria do processo dual. Esta foi proposta

por EVANS (1984), cujo objetivo era dividir os processos de pensamento em duas

vertentes, em heurísticos e analíticos. O autor sugere, em seu trabalho, que os

processos heurísticos de um ser humano são baseados em informações relevantes

para o contexto presente. Essas informações então são processadas e migram para

serem utilizadas, na sequência, pelos processos analíticos.

Esta teoria foi melhor desenvolvida por Kahneman (2011), expoente na área

neuroeconômica, o qual dissertou sobre a divisão dos processos de pensamento em

intuição e raciocínio, também chamados de sistema 1 e sistema 2. O primeiro sistema

é caracterizado pelo raciocínio associativo, rápido e automático, podendo ter

influências emocionais incluídas em tal processo. O sistema 1, de acordo com o autor,

é influenciado também pelas experiências passadas adquiridas pelo indivíduo, e

dificilmente pode ser alterado ou manipulado.

Já o sistema 2, relacionado ao raciocínio, possui velocidade inferior ao primeiro

e caracteriza-se por ser volátil, baseado em regras e de caráter racional e analítico.

Em geral, é sujeito a julgamentos e outras atitudes que sejam executadas de forma

consciente. Pela sua natureza, este tipo de pensamento ocorre na memória de

trabalho, ou na de curto prazo, o que denota ter uma capacidade de armazenamento

limitada e mais lenta se comparada ao sistema 1. O autor também inclui que este

sistema caracteriza-se pelo pensamento hipotético e pela correlação com a

inteligência geral dos indivíduos. Como exemplo, cita-se a quantidade de esforço

realizada entre duas tarefas, uma de natureza simples como apontar para um objeto e

relatar qual a cor dele, e uma de natureza complexa, como tentar realizar uma

operação aritmética de multiplicação de dois ou mais dígitos sem uso de qualquer

artifício.

Filho (2013) consolida que o processamento dual cria o postulado da existência

de dois sistemas no cérebro humano, dois sistemas cognitivos distintos separados e

subjacentes, relacionados ao raciocínio e pensamento dos indivíduos. Ressalta a

importância no foco funcional de cada uma de suas partes, em correspondência às

funções executivas gerais do cérebro, para o processo de tomada de decisão e afins.

O autor apresenta, por fim, um resumo das características de cada um dos sistemas,

presente na Figura 14.

46

Figura 14: Características dos sistemas do processamento dual.

Fonte: Filho (2013, p.70)

Assim, as diferenças entre os sistemas 1 e 2, em conjunto com as funções

executivas do cérebro, mostram a importância da pesquisa e estudo sobre o

comportamento cognitivo humano. Dentro deste panorama, porém, ressalta-se a

importância de entender como que estas características afetam o cotidiano dos seres

humanos e suas interações com os elementos presentes nos diversos ambientes, seja

em seus lares, mobilidade ou ambiente de trabalho. Por exemplo, compreender como

o ser humano reage a determinada atividade mental baseado no modelo do

comportamento dos sistemas 1 e 2. Para tal motivação, faz-se necessário apresentar

o campo da neuroergonomia.

47

4. NEUROERGONOMIA

Este capítulo possui o propósito de apresentar a neuroergonomia e os

principais aspectos envolvidos nesta: descrições, métodos, ferramentas, conceitos,

aplicações e perspectivas futuras. Será utilizada uma abordagem mais geral, com foco

apenas nos equipamentos eletroencefalograma e eye tracking, fundamentais para as

análises realizadas ao longo deste estudo.

4.1 Panorama Geral da Neuroergonomia

A neuroergonomia é o estudo do cérebro e do comportamento no trabalho

(PARASURAMAN, 2003). De acordo com Parasuraman e Rizzo (2008), é uma área

interdisciplinar, cuja base vem da união entre ergonomia, também conhecida como

fatores humanos, e as neurociências. O principal objetivo da neuroergonomia não é

apenas estudar a estrutura do cérebro e suas funções, propósito este atribuído

principalmente às neurociências, mas também fazer isto no contexto da cognição e

comportamento humano em diversos ambientes: no trabalho, em casa, transporte,

organizações e outros do cotidiano.

Já Johnson e Proctor (2013) apresentam uma visão voltada diretamente para

os meios de trabalho. Os autores dissertam que o objetivo principal da

neuroergonomia é utilizar os conhecimentos existentes e emergentes da área

neurocientífica para compreender o comportamento e desempenho humano em

tarefas de trabalho de alta relevância, com o intuito de desenhar sistemas e ambientes

de trabalho que sejam seguros, eficientes e agradáveis para seus usuários. Funke et

al. (2017), por outro lado, comentam que a neuroergonomia é uma dimensão da

ciência ergonômica e de fatores humanos, cujo foco é dado no estudo das funções

cerebrais para compreender o desempenho no trabalho.

A neuroergonomia teve seu surgimento através das disciplinas de ergonomia e

neurociências, desenvolvidas no período pós Segunda Guerra Mundial, a partir dos

anos 50. Houve crescimento espetacular de ambas disciplinas por conta do

crescimento tecnológico nas ciências da computação e na engenharia. No entanto,

como aponta Uehara e Moraes (2001), não houve contato entre a ergonomia e as

neurociências ao longo do desenvolvimento de seus campos. Apenas na década de

90 que ocorreu uma convergência de objetivos entre a psicologia cognitiva e os

trabalhos em neurociências, resultando na ascensão da neurociência cognitiva. O

encontro das disciplinas de psicologia cognitiva, ergonomia e neurociências resulta no

48

surgimento assim da neuroergonomia, nos anos 2000. Além disto, neurociência e

neurociência cognitiva só se preocuparam recentemente com a relação de suas

descobertas com o funcionamento real do ser humano, fora do ambiente de

laboratório. Pelo curto ciclo de vida até o momento, não há um corpo coerente de

conceitos e evidências empíricas que constituem a teoria neuroergonômica, há apenas

teorias de pequena escala que podem ser integradas à macroteoria, mas que seriam

apenas pertencentes a um campo específico do funcionamento humano.

Parasuraman (2003) relata que existem diversas lacunas entre funcionamento

do cérebro, comportamento humano, trabalho, tecnologias e outros agentes

envolvidos. Diante disto, elenca dois principais objetivos para a neuroergonomia:

utilizar o conhecimento existente e emergente da performance humana e funções

cerebrais para desenhar tecnologias e ambientes de trabalho com operações mais

seguras e eficientes; avançar na compreensão do funcionamento do cérebro em

relação à performance do ser humano em tarefas do mundo real.

De forma correlata à ergonomia original, a neuroergonomia estuda diversas

naturezas do trabalho humano e suas interações. A sequência das atividades

ergonômicas ao longo do tempo em relação ao desenho de ambientes e postos de

trabalho teve início com estudos do trabalho físico motor, ampliando suas bases para

o cognitivo, seguindo para as dimensões estéticas e mais atualmente os fatores

afetivos e emocionais. A neuroergonomia não possui o foco unicamente no aspecto

cognitivo, mas também estuda os outros fatores, sendo um de grande importância

atual a base neural da performance física: agarrar, mover e levantar objetos e

membros do próprio corpo humano.

Parasuraman (2003) disserta que o princípio guia da neuroergonomia é o

exame de como o cérebro lida com as tarefas complexas do cotidiano. Estas

atividades envolvem funções cognitivas e perceptivas como ver, ouvir, responder,

memorizar, decidir e planejar, realizadas tanto de forma voluntária quanto involuntária.

Diante disto, a premissa básica de tal contexto é que a abordagem neuroergonômica

permite ao pesquisador questionar diferentes possibilidades e desenvolver novos

modelos que expliquem os seres humanos e o trabalho, ao invés da abordagem

baseada somente nas medidas de desempenho geral das tarefas e nas percepções

subjetivas do operador humano, como através do uso de questionários fechados.

Outras vantagens são percebidas para a neuroergonomia. Além da coleta de

dados e possibilidade de melhoria em ambientes reais de trabalho, Zheng (2018)

relata que é possível realizar medições de forma contínua; os métodos utilizados

49

possuem alta sensibilidade, o que pode auxiliar no diagnóstico das fontes de baixo

desempenho; a possibilidade de realizar medidas quando não são encontradas

medidas comportamentais que expliquem os problemas, entre outros.

No entanto, existem diversas desvantagens para a abordagem

neuroergonômica no estado da arte. Pela falta de estudos e pesquisas na área, ainda

há poucas aplicações e métodos que funcionem para laboratório, e ainda mais para o

trabalho real. Os aparelhos utilizados na coleta de dados são dispendiosos, tanto por

seu custo inicial quanto para sua utilização; muitos possuem um volume elevado e não

são portáteis, o que implica dificuldades em realizar medições em qualquer ambiente;

a resolução temporal e espacial varia de acordo com o aparelho utilizado

Diversos exemplos ilustram o campo de estudo da neuroergonomia. Teve início

pela concentração ergonômica no desenho de mostradores e telas de controles na

cabine de comando de aeronaves. Relacionado a este campo, Parasuraman e Rizzo

(2008) citam o exemplo da implantação de um novo sistema de monitoramento de

tráfego aéreo instalado na cabine. A aplicação de princípios neuroergonômicos pode

dizer quais as características de símbolos (forma, intensidade, mobilidade, cor, etc.)

que representam informações importantes ao piloto que atraem maior nível de atenção

para um potencial intruso nas redondezas, evitando que ocorram colisões ou outros

tipos de acidentes aéreos. Os autores também relatam a preocupação de que a

apresentação de grande quantidade de informações de trânsito, enquanto auxilia o

piloto a monitorar o espaço aéreo imediato, pode aumentar a carga mental de trabalho

total deste, degradando o desempenho de tarefas primárias de voo.

Outro exemplo de aplicação é o da direção de carros, no qual é necessário

compreender a interação entre o olho, o cérebro e o automóvel (RIZZO; KELLISON,

2004). Utilizando técnicas de ressonância magnética funcional (fMRI), é possível

perceber quais regiões do cérebro são ativadas de acordo com cada atividade

realizada, ou a relação entre sonos de curta duração ao volante com a atividade

cerebral.

Uma vertente relacionada com a neuroergonomia é o neuromarketing, que

estuda o comportamento do consumidor (SOARES NETO, 2007). Utilizando as

técnicas semelhantes à neuroergonomia tradicional, como neuroimagem, o

neuromarketing explora respostas inconscientes e percepções dos consumidores

diante de um produto ou de uma propaganda, compreendendo melhor a experiência

destes. Existe uma relação com o desempenho operacional, pois, a partir do momento

que a percepção de valor é dada pelo cliente, compreender como o satisfazer da

50

melhor forma auxilia na melhor concepção e desenho dos processos de produção e

projeto do produto otimizado.

Sobre outras aplicações, em conjunto à ergonomia tradicional, diversos ramos

utilizam dos conceitos neurocientíficos para melhoria da interação do homem com os

meios de trabalho. Um deles é a Realidade Virtual (VR), que pode ser utilizada para

estudar a performance do trabalho de operadores humanos engajados em tarefas

insalubres ou perigosas sem exposição ao risco e condições prejudiciais, a partir do

uso de simuladores. Entre as possibilidades envolvidas, pode-se estudar a influência

de doenças, drogas, fadiga ou até de tecnologias nas operações de trabalho, como

celulares na pilotagem de aviões ou condução de automóveis. Estes estudos possuem

o intuito de explicar e prescrever melhorias para diversos ambientes do cotidiano:

como reduzir o risco de quedas por idosos, ou o treinamento de estudantes para evitar

pré-julgamentos iniciais inadequados ou erros cruciais ao realizar procedimentos

médicos, precauções na operação de maquinaria pesada, entre outros.

Outro tópico no qual a neuroergonomia tem se aprofundado é o dos sistemas

semiautomatizados, nos quais pode ser variável a proporção entre operações

realizadas manualmente e automaticamente. Uma aplicação possível neste âmbito é a

neuroengenharia, ou a interface cérebro-computador (Brain Computer Interface – BCI),

que se utiliza dos sinais cerebrais como um canal de comunicação adicional para

interação humana com ambos ambientes, natural e artificial. Baseado na ideia de

biocibernética, diferentes tipos de ondas cerebrais são utilizadas para controlar

dispositivos externos sem a necessidade de comandos manuais, o que pode ser

vantajoso para indivíduos que tenham controle motor limitado ou sem nenhum controle

motor.

O usuário de uma BCI pode interagir com o ambiente sem a necessidade de

utilizar movimentos das mãos, pés, olhos ou boca. Neste caso, treina-se o usuário

para que este seja engajado em uma atividade mental específica que é associada a

uma onda elétrica cerebral singular, idiossincrática. Assim, os potenciais do cérebro

resultantes são capturados, gravados, processados e classificados de forma a permitir

que se tenha um sinal de controle em tempo real para um dispositivo externo.

O grande avanço da neuroergonomia é sua possibilidade de ultrapassar as

barreiras de compreensão da real interação entre ambiente, máquina e trabalhador. A

preocupação sai do campo comportamental, no qual são vistas as respostas do

operador diante de uma situação ou estímulo, para a compreensão biológica do que

ocorre dentro do organismo. Em outros termos, em vez de analisar um contexto a

51

partir de emoções, falas, semblantes e outros tipos de comunicação corporal, passa-

se a descrever e explicar o feedback, ou seja, como o operador percebe tal fato, diante

da resposta do organismo. Nesta, podem ser incluídas ondas cerebrais, aumento da

sudorese, velocidade do fluxo sanguíneo, ativação de regiões do cérebro, entre outros.

Em resumo, o conceito da neuroergonomia é focado na análise de ambientes

reais e na relação das atividades com as funções executivas do cérebro. A visão

adotada é a da influência do contexto e da tecnologia empregada, ou seja, dos meios

de trabalho existentes, no cérebro e na mente dos seres humanos. Adotar

experimentos em condições controladas pode trazer avanços, no entanto é a situação

do cotidiano, junto de suas diversas variáveis de impacto, que deve ser realmente

analisada. Esse avanço pode, em suma, prover grandes benefícios para a pesquisa e

prática ergonômica, complementando métodos como a Análise Ergonômica do

Trabalho. Permite ao pesquisador fazer perguntas mais aprofundadas sobre diversos

tópicos, como alocação de atenção, do que antes.

4.2 Aplicações Atuais da Neuroergonomia

Por ser um campo de estudo relativamente recente, os estudos atuais sobre

neuroergonomia ainda estudam diversas aplicações originais, como a aviação civil e

serviços de monitoramento. Serão apresentados alguns destes campos e objetos de

pesquisas atuais.

4.2.1. Aviação

Um dos setores de maior foco dos estudos neuroergonômicos é o de aviação.

Di Stasi et al. (2015) discorrem sobre os problemas cognitivos apresentados pelos

pilotos de avião. Além de comentar que a aviação militar e civil contemporânea é

muitas vezes estressante e cognitivamente exigente, os autores relatam que grande

parte dos acidentes de avião, de 80 a 85%, são causados por erro humano, que está

diretamente relacionado a falhas no desempenho cognitivo, principalmente em

momentos de decolagem ou aterrissagem. Em conjunto a isto, também é ressaltado o

fato de que há diversas tarefas em que habilidades cognitivas são mais importantes do

que as físicas, como a exigência de memorizar e lembrar de procedimentos

padronizados durante o percurso. Dessa maneira, a carga de memória demandada do

piloto é geralmente alta. Logo, entender o impacto dos procedimentos do voo no

52

processo cognitivo do piloto em diversos estágios e detectar seu declínio pode ajudar

a melhorar a segurança no ar.

Com este foco, os autores apresentam um estudo sobre o comportamento das

ondas cerebrais em pilotos militares em relação à complexidade dos procedimentos

realizados em voos reais de helicóptero. Foi utilizado inicialmente um questionário

para determinar a base do ciclo circadiano dos indivíduos, verificando assim que estes

são mais alertas durante a manhã e o início da noite. Os experimentos duraram cerca

de uma hora cada, com cada estágio consistindo em cerca de quinze minutos:

decolagem, dois procedimentos aéreos e aterrissagem. Os dados coletados pelo EEG

foram tratados utilizando um procedimento manual de retirada de artefatos.

Sobre os resultados, foi demonstrado que procedimentos cognitivamente

demandantes (como decolagem e aterrisagem) induziram uma potência maior no EEG

nas ondas alfa e beta, enquanto procedimentos menos demandantes (como exercícios

de voo) induziram uma potência menor nestas ondas. Não houve mudanças

significativas em ondas como delta e teta. O aumento das ondas de maior frequência

foi atribuído à necessidade de lembrar procedimentos de voo durante as diversas

etapas, em especial a decolagem e aterrissagem, o que aumenta a carga de memória

necessária à atividade. Assim, concluiu-se que o espectro de potência do EEG é

sensível a variações na complexidade dos procedimentos durante os voos.

Já Causse et al. (2013) direcionaram seus estudos para o problema da

mudança de trajeto aéreo. Os autores relatam que, de acordo com a legislação,

condições de risco, como veículos na pista, instabilidade na chegada e ventos fortes,

requerem que o piloto retorne para realizar uma nova tentativa mais segura ou

encaminhe até outro aeroporto. Entretanto, há grande quantidade de pilotos que

preferem seguir com o pouso apesar das condições adversas, fenômeno chamado

Erro de Continuação do Plano (PCE – Plan Continuation Error).

Segundo os autores, alguns experimentos tentaram abordar a dificuldade que

estes pilotos possuem em mudar o plano de voo, e diversas hipóteses de natureza

cognitiva e psicossocial foram levantadas como explicação, como habilidades de

atualização da memória reduzidas, problemas de comprometimento com a tarefa,

estresse psicológico e fraca análise de risco. Foi verificado que uma mudança no

plano de pouso pode causar estresse e sensação de incerteza tanto na equipe quanto

nos passageiros, o que pode afetar a reinserção nos padrões de aterrissagem. Entre

algumas das mudanças ocorrentes, foi descoberto que a carga mental de trabalho

subjetiva e a frequência cardíaca eram mais altas durante essa mudança do trajeto do

53

que em qualquer outro estágio do voo. A hipótese dos autores, confirmada pelos

resultados de um experimento realizado, é que, além dos fatores cognitivos e

psicossociais, as emoções negativas consequentes da mudança de voo provocam

prejuízo temporário no processo de tomada de decisão e favorece o PCE.

Além das etapas de controle das aeronaves, uma outra tarefa cognitiva

demandante é o Controle de Tráfego Aéreo (ATC), que tem como principal tarefa guiar

as aviações por um ambiente aéreo controlado, respeitando as exigências de

segurança de manter uma distância e altitude mínima de separação entre elas, além

de otimizar suas trajetórias. Giraudet et al. (2015) dissertam sobre o fato de cada

controlador ser responsável por um volume de espaço aéreo que é representado em

um sistema de visualização do radar onde são exibidas a posição de diversos aviões.

Os controladores também devem estar atentos para qualquer ocorrência de

notificações visuais na tela, engatilhada pelas redes de segurança. Assim, a alta carga

de trabalho cognitivo do ATC pode consumir uma grande proporção da atenção dos

operadores, cujos recursos devem estar divididos entre visão e audição. O foco nos

dispositivos visuais pode levar a uma negligência dos alertas auditórios,

principalmente se os mostradores visuais não forem bem desenhados. Por isso,

introduzir desenhos eficientes e proeminentes que reduzam a carga cognitiva é de

grande importância para melhorar o desempenho das tarefas do ATC, preservando

assim os recursos de atenção que podem ser exigidos por outros canais de

informação. Este fato deve ser considerado principalmente em cenários de

multitarefas, para a certificação de que o desenho de uma atividade não favorece

apenas esta e prejudica as outras existentes.

Dentro deste contexto, os autores realizaram um estudo que compara dois

tipos de notificações visuais, chamados de Box-Animation (BA) e Color-Blink (CB),

sendo o primeiro em formato e cores visualmente mais impactantes, com colchetes

que piscavam em volta da aeronave, e o segundo mais discreto, necessitando de

monitoramento ativo para ser percebido. Conclui-se que as notificações BA são mais

perceptíveis e não exigem uma busca visual constante para serem detectadas,

enquanto as CB podem passar despercebidas se o controlador não estiver ativamente

monitorando o radar. A detecção de notificações periféricas foi mais precisa no BA, e o

grupo de participantes que usou esse modelo teve o desempenho menos prejudicado

durante o aumento da velocidade. Ressalta-se o ponto da aplicação de um

questionário NASA-TLX para verificar diferenças na carga mental dos dois modelos,

no entanto os participantes não perceberam a diminuição de demanda mental do

54

modelo BA comparado ao CB, demonstrando assim a importância de se considerar

medidas subjetivas e objetivas comportamentais.

Além dos elementos inerentes à atividade em si, variáveis externas podem

afetar o desempenho operacional dos pilotos de aeronaves. Por exemplo, Chua e

Causse (2017) dissertam sobre o efeito do envelhecimento em duas funções

executivas: a memória operacional espacial, e o raciocínio e planejamento espacial.

Segundo os autores, os pilotos trabalham com funções executivas em diversas

atividades, como acionamento de memória, planejamento de rotas e raciocínio

espacial, que são impactadas pelo decorrer da idade. Ao realizar experimentos sobre

a temática, verificou-se que, no geral, jovens adultos (com menos de 25 anos) foram

mais eficazes na memória do que os mais velhos (mais de 57 anos). Entretanto, a

idade não apresentou um impacto significativo na ativação do cérebro ou no

desempenho dos indivíduos em relação às atividades de raciocínio, planejamento. Da

mesma forma, a variável experiência de voo recente também não demonstrou efeito

relevante no desempenho operacional.

4.2.2. Carga de trabalho mental

Uma segunda temática de interesse atual é a carga mental de trabalho,

também estudada pelo campo da ergonomia cognitiva. A carga de trabalho é

caracterizada em relação à demanda imposta por tarefas nos recursos limitados de

processamento de informação do operador (HART; STEVELAND, 1988). Matthews et

al. (2015), sobre este assunto, dissertam que a avaliação da carga de trabalho

necessita de métricas válidas e confiáveis, e o seu monitoramento é importante para

detectar sobrecargas e regular alocação de função em sistemas automatizados.

A carga de trabalho não é diretamente observável, mas inferida por diversos

métodos, incluindo relatórios subjetivos, medidas psicofisiológicas e o desempenho

em si. Os instrumentos mais usados e validados são escalas subjetivas como a NASA-

TLX.

O método TLX (indicador de carga da tarefa - Task Load Index) é uma técnica

proposta pela NASA a partir dos estudos de Hart e Staveland (1988) para medir o alto

uso das capacidades cognitivas do trabalhador. A partir da definição de carga mental

como o custo de completar os requerimentos de uma missão por um operador humano

(HART, 2006), o NASA-TLX foi desenvolvido pela ideia de seis dimensões que

compõem este custo: exigência mental, exigência física, exigência temporal, nível de

55

esforço, nível de realização e nível de frustração. Cada uma destas avaliações estão

descritas na Figura 15.

Como apresentado por Matthews et al. (2015), o NASA-TLX é um indicador

subjetivo da carga mental de trabalho, isto é, depende das opiniões dos funcionários

envolvidos. Corrêa (2003) explica que, após escolher o grupo de indivíduos que

participará do experimento, a primeira fase consiste em distribuir os pesos entre as

seis dimensões através de um questionário. São apresentadas quinze combinações

de duas dimensões possíveis, e o indivíduo tem que escolher qual a mais

representativa entre as duas para determinada tarefa. Ao final, cada escolha

representa um ponto para a dimensão escolhida, e os pesos distribuídos são

equivalentes ao somatório de pontos. Este processo está descrito na Figura 16. A

segunda etapa consiste na atribuição de notas para cada dimensão, em uma escala

de 0 a 10, dividida em seções de 0,5 pontos cada uma, conforme exemplo

apresentado na Figura 17. Ao final, a avaliação do indivíduo será a média ponderada

das notas obtidas. A nota final da atividade será, assim, a média das notas dos

indivíduos.

56

Figura 15: Definições das avaliações da escala NASA-TLX.

Fonte: Corrêa (2003, p.148).

Figura 16: Atribuição de pesos para a escala NASA-TLX.

Fonte: Adaptado de Hart e Staveland (1988).

57

Figura 17: Exemplo de escala do NASA-TLX.

Fonte: Corrêa (2003, p.149).

Uma aplicação do NASA-TLX é utilizada por Lee et al. (2014), durante a

comparação ergonômica entre os esforços físicos e cognitivos de cirurgias realizadas

por seres humanos e por robôs. Pelo fato de cirurgiões estarem expostos à fadiga

física em excesso e altos níveis de carga mental de trabalho quando realizam cirurgias

pesadas, a alternativa do uso de cirurgias robóticas, que são menos demandantes em

termos de carga de trabalho física e mental, são uma solução viável. Estudos

realizados pelos autores utilizando o NASA-TLX comprovaram que as condições

ergonômicas físicas e cognitivas de cirurgias robóticas são menos demandantes do

que as associadas com cirurgias comuns, incentivando assim o uso de robôs para

tarefas de menor complexidade.

No entanto, este tipo de escala possui algumas limitações: as respostas podem

ser tendenciosas em ambientes de alto risco, autorrelatos não são a forma de medição

mais adequada, e algumas facetas da carga de trabalho podem ser inacessíveis à

58

consciência. A Tabela 2 apresenta alguns critérios para a avaliação dos métodos de

aferição da carga mental de trabalho.

Tabela 2: Critérios para avaliar os instrumentos de carga de trabalho.

Critério Descrição

1. Sensibilidade Capacidade do instrumento de detectar mudanças na dificuldade da

tarefa ou demanda cognitiva

2. Diagnosticabilidade Capacidade do instrumento de diferenciar fontes distintas de carga

de trabalho, como capacidades específicas ou recursos múltiplos

3. Seletividade/Validade Sensibilidade do instrumento apenas para mudanças na demanda

cognitiva, não em outras variáveis (como estresse)

4. Confiabilidade Avaliação contínua da carga de trabalho mental

5. Intrusão Inexistência de interferência com a tarefa

6. Requisitos para

implementação

Restrições práticas associadas à instrumentação, software e

treinamento

7. Aceitação do

operador

Percepção do operador em relação à validade e utilidade do

procedimento

Fonte: Adaptado de Matthews et al. (2015).

Borghetti, Giametta e Rusnock (2017) dissertam que sistemas

neuroergonômicos devem ser capazes de diferenciar os níveis de carga de trabalho e

identificar quando o operador está em um estado de sobrecarga, possibilitando

também antecipar quando ele entrará nesse estado. Para tal, cita o conceito de

sistemas adaptativos, os quais proporcionam um incentivo para a existência de

avaliação em tempo real da carga mental de trabalho, já que estes precisam ser

capazes de realizar alocações dinâmicas de tarefas conforme problemas aparecem. O

uso de métodos neuroergonômicos, além das métricas comportamentais, é importante

porque os sistemas automatizados modernos reduzem a quantidade de atividades

físicas exigidas do operador.

Ainda contribuindo à discussão, Matthews, Mcdonald e Trejo (2005) relatam

que há uma relação entre desempenho e carga de trabalho, apresentada pela Figura

18. Baseado nisto, há o pressuposto da existência de um nível ótimo de carga mental

de trabalho. Os autores relatam que, em cargas baixas, as pessoas tendem a diminuir

vigilância e se tornarem desatentas, enquanto em altas cargas suas capacidades de

59

processamento de informação são ultrapassadas. Nos sistemas complexos atuais, é

principalmente em altas cargas de trabalho que ocorrem erros humanos.

Figura 18: Correlação entre engajamento e desempenho.

Fonte: Adaptado de Matthews, Mcdonald e Trejo (2005).

4.2.3. Vigilância e atenção

Um dos principais sistemas de trabalho existentes na atualidade é o de

monitoramento e controle. A eficiência e segurança destes sistemas complexos

homem-máquina pode ser criticamente dependente da carga mental de trabalho e da

vigilância dos operadores envolvidos nestes.

A vigilância é a habilidade dos observadores de detectarem sinais transientes e

não frequentes durante prolongados períodos de tempo, como nas atividades de

monitoramento. Possui um papel fundamental em diversos destes contextos: áreas

militares, controle de tráfego aéreo, controle de qualidade de processos industriais,

inspeção de bagagens em aeroportos, monitoramento de sinais vitais durante

cirurgias, etc. (WARM; PARASURAMAN, 2007).

O desenho de um sistema homem-máquina de alta qualidade não importa

apenas para a questão do desempenho na realização das tarefas, mas também por

quão bem os operadores podem atender às demandas impostas a eles por estes

sistemas, ou seja, pelos meios de trabalho. Neste quesito, Warm e Parasuraman

(2007) mostram que há dificuldade em saber se estes operadores poderão satisfazer a

demandas adicionais e inesperadas quando estiverem com alta carga mental e

cognitiva, e se conseguirão manter os níveis de vigilância e atenção adequados no

caso de ocorrerem eventos críticos. Como exemplo desses ambientes, pode-se citar

60

plantas químicas industriais, no qual o vazamento de um produto inflamável pode

destruir cidades e causar alto impacto social, econômico e ambiental.

Como exemplo de tarefa relacionada a eventos críticos, Parasuraman e Galster

(2013) abordam a atividade de detecção de ameaças. Segundo estes, a detecção de

ameaças baseadas em movimento é sensível à atenção em diversos contextos:

quando as imagens de vigilância são escondidas por outros movimentos ou estão

visualmente degradadas, quando existem outros estímulos ou tarefas que competem

pela atenção dos operadores, e quando ameaças de baixa probabilidade devem ser

observadas por um longo período de tempo.

Para tal, os autores dissertam acerca de uma abordagem relevante para

melhoria da detecção de ameaças em ambientes militares ou civis, baseada em três

etapas: identificar a existência de condições não ideais para o monitoramento humano,

avaliar estas condições em relação a um referencial de detecção esperado e, caso

necessário, utilizar ferramentas para aumentar o seu desempenho operacional. Os

problemas de desempenho em vigilância, segundo os autores, ocorrem pelo fato das

capacidades naturais humanas estarem se tornando cada vez mais incompatíveis com

a enorme capacidade de armazenamento e processamento de dados, e com a

velocidade de tomada de decisão que os computadores oferecem e demandam.

Atualmente os operadores humanos já estão sobrecarregados pela quantidade de

dados que as novas tecnologias oferecem. Neste âmbito, alega-se que o aumento do

desempenho humano se dará pelo aumento do uso de sistemas autônomos ou pela

melhoria dos humanos em si, através de treinamentos mais intensificados, por

exemplo.

Com o propósito de medição e melhoria do desempenho nas atividades de

vigilância, como a de detecção de ameaças, Warm e Parasuraman (2007) afirmam

que o uso de indicadores cerebrais é mais indicado do que o uso de medidas

comportamentais, que podem ser superficiais para eventos como os descritos. A

análise das situações deve seguir o esquema em que o meio de trabalho impacta o

cérebro dos operadores, resultando em um comportamento específico que, por fim,

traduz-se em uma performance da tarefa. Por isso, o uso de indicadores cerebrais

seria mais adequado, e, neste caso, é necessário compreender como medir os níveis

de atenção, carga mental de trabalho e de vigilância a partir destes indicadores

fisiológicos.

A revisão apresentada pelos autores aponta que um dos principais indicadores

fisiológicos encontrados é a velocidade do fluxo sanguíneo no cérebro, utilizando a

61

sonografia transcraniana Doppler (TCDS) ou a ressonância magnética funcional

(fMRI). Há uma ligação forte entre o fluxo sanguíneo no cérebro e atividade neuronal

na performance de atividades mentais, logo pode-se dizer que o fluxo sanguíneo

estaria positivamente correlacionado com os níveis de vigilância realizados sobre

determinada tarefa.

Sobre este indicador, Funke et al. (2013) apresentam um estudo para

compreensão dos efeitos da incerteza sobre a localização espacial de sinais críticos

em tarefas de vigilância constante. Tarefas dessa natureza estão relacionadas à

habilidade do observador de detectar estímulos infrequentes e imprevisíveis no

decorrer de um longo período de tempo, encontradas em áreas como aviação,

vigilância militar, segurança de aeroportos ou fronteiras, navegação litoral, controle de

processo industrial e monitoramento médico. Além da velocidade do fluxo sanguíneo

cerebral, também foi utilizada a fadiga oculomotora como um segundo indicador. Foi

verificado em um experimento realizado que o nível de fechamento dos olhos

aumentou e a velocidade do fluxo sanguíneo cerebral no hemisfério direito diminuiu

com o tempo de tarefa em situações de incerteza espacial. Comparando com as

condições de certeza, nas quais estes indicadores foram pouco afetados, percebe-se

a importância de saber onde em um mostrador ou em um painel os sinais críticos

serão apresentados.

4.2.4. Sono e Controle Circadiano

Muitos organismos apresentam mudanças diárias em seus comportamentos e

fisiologia. Nos mamíferos, como os seres humanos, estes ciclos de 24 horas são

conhecidos como ciclos, ou ritmos, circadianos. Iida (2005) apresenta a importância do

ritmo circadiano utilizando a divisão de seres humanos entre matutinos e vespertinos.

A Figura 19, que apresenta as variações na temperatura corporal do ser humano ao

longo de um dia, mostra as diferenças entre ambas classificações: enquanto o auge

de temperatura do ciclo matutino encontra-se por volta de 12h, o do vespertino

aproxima-se de 16h. Também é possível visualizar o padrão cíclico, o que infere que

há momentos de atuação e de repouso ao longo do dia para cada um dos órgãos

funcionais.

62

Figura 19: Ciclos circadianos.

Fonte: Iida (2005).

Os ciclos circadianos são controlados por um relógio interno chamado

suprachiasmatic nucleus (SCN), localizado no hipotálamo. Estes ciclos são

sincronizados com sinais externos sobre o tempo, os zeitgebers (zeit = tempo, geben

= dar), sendo o principal a luz solar. Entre as diversas funções corporais que são

afetadas por esse ciclo, pode-se citar a temperatura, nível de alerta, padrões de sono,

cortisol, melatonina, entre outras.

Iida (2005) também apresenta um estudo que relaciona a produtividade do

trabalho com o ritmo circadiano. Ao separar os indivíduos em grupos de pessoas

matutinas e vespertinas, foi verificado que pessoas matutinas possuem um melhor

desempenho até as 12h, seu horário de pico de temperatura corporal, enquanto os

vespertinos possuem um crescente desempenho até aproximadamente 20h. Os

resultados do estudo estão presentes na Figura 20.

63

Figura 20: Estudo sobre a relação entre ciclos circadianos e produtividade.

Fonte: Iida (2005).

Como explica Mallis, Banks e Dinges (2008), para a maioria dos animais os

horários de acordar e dormir são sincronizados com o controle circadiano do sono e

dos outros diversos ritmos, sob condições naturais. No entanto, os seres humanos

podem suprimir este ciclo biológico e alterar estes ritmos cognitivamente, ou seja,

deslocar-se fasorialmente do relógio biológico. Quando o ciclo do sono encontra-se

fora de fase em relação ao ciclo circadiano, efeitos negativos podem ocorrer, como

prejuízos nas funções cognitivas, sonolência, alteração no funcionamento hormonal,

problemas gastrointestinais, entre outros.

Em adição ao ciclo circadiano, outro ponto de grande relevância é o ciclo do

sono, responsável por programar as horas de repouso e de alerta. Quanto menor a

quantidade de sono diária obtida por um indivíduo, maior será a necessidade

homeostática para dormir. Faz-se necessário então obter o sono profundo, e

especialmente a atividade cerebral durante este sono profundo, que são marcas do

processo homeostático do sono. Assim, percebe-se que ambos os processos

circadiano e homeostático influenciam no horário e no nível de alerta e de

desempenho cognitivo do ser humano durante o ciclo de 24 horas.

64

4.2.4.1. A privação do sono

Segundo Mallis, Banks e Dinges (2008), a privação do sono pode ser

classificada de diversas formas: parcial ou total, aguda ou crônica, e voluntária ou

involuntária. A privação parcial ocorre quando o indivíduo deixa de cumprir a parcela

recomendada de sono para repor suas energias, podendo ser restrita de forma

contínua ou de forma separada.

Os autores relatam que existe correlação positiva entre a quantidade de horas

de sono de um ser humano e seus níveis de alerta e desempenho nas tarefas.

Quando a privação parcial do sono ocorre, estes níveis são afetados, no entanto caso

a privação ocorra durante dias seguidos, o decréscimo em tais níveis ocorre

drasticamente.

Já a privação total ocorre quando um adulto sadio permanece acordado por

mais de 16 horas seguidas. A Figura 21 apresenta o resultado de cinco testes

cognitivos de 30 minutos de duração, realizados a cada 2 horas com 24 pessoas que

ficaram acordadas por 88 horas contínuas, iniciadas às 8h da manhã. Os testes foram

tarefas sobre vigilância psicomotora (PVT), memória de trabalho, memória de curto

prazo e acurácia subjetiva. Analisando a figura, percebe-se que a série temporal

possui tendência negativa, no entanto há comportamento cíclico e sazonal. O

desempenho no período de 24 a 30 horas é melhor do que no período entre 16 e 24

horas, por exemplo, percebendo-se assim a influência do ciclo circadiano nos

resultados obtidos. Todas as cinco curvas mostram que os melhores resultados são

em geral próximo a 10 horas acordados, pelo período da tarde e início da noite,

quando a temperatura corporal encontra-se maior.

65

Figura 21: Decréscimo no desempenho cognitivo ao longo do tempo acordado.

Fonte: Adaptado de Mallis, Banks e Dinges (2008).

Por fim, a última condição apresentada é de inércia do sono. Ela acontece

quando a pessoa sente sonolência e desorientação logo ao acordar, podendo durar

minutos até horas. É caracterizado como um estado transiente do cérebro entre o

sono e o acordado que pode causar problemas cognitivos neste meio tempo, como

lapsos de memória e atenção. Em geral, caso o indivíduo durma mais do que sete

horas, a inércia do sono possui sua duração bem curta. No entanto, se este tiver

privação do sono ou acordar perto do momento de vale do ciclo circadiano (menor

temperatura corporal), a intensidade e duração da inércia do sono será maior.

Mallis, Banks e Dinges (2008) relatam que há uma correlação negativa entre

perda de sono e performance cognitiva, ou seja, quanto maior a privação do sono,

piores serão os resultados obtidos em tarefas cognitivas. Uma consequência direta

disto é o aumento da variabilidade na acurácia e na velocidade de realização de

66

tarefas, isto é, há problemas tanto na eficiência e produtividade quanto na eficácia

destas atividades. Diversas outras consequências estão resumidas na Tabela 3, que

também as correlaciona com problemas comportamentais e com problemas para a

organização, de cunho econômico, social e ambiental.

Tabela 3: Consequências da privação do sono.

Fonte: Adaptado de Mallis, Banks e Dinges (2008).

Além disso, estes efeitos causam problemas nas outras esferas envolvidas, de

cunho social, econômico e ambiental. Primeiramente, ocorre redução de eficiência:

aumento nos tempos de tarefas e de reação e necessidade de mais pessoas e mais

matéria-prima para suprir os problemas ocorrentes. Também ocorre redução na

eficácia: aumento no número de erros, perda de níveis de alerta e vigilância,

negligência de atividades não-finalísticas, entre outros. Assim, ocorre perda de

efetividade da organização, ou seja, na sua geração de valor para a sociedade como

um todo.

Outra questão envolvida neste assunto é a quantidade de horas de sono que o

funcionário deve ter diariamente para evitar a privação do sono, principalmente para

os problemas de regulamentos de carga horária de trabalho e repouso. Há o

pressuposto de que 8 horas de descanso entre períodos de trabalho seria ideal para

recuperar-se do cansaço e evitar insônia. No entanto, os autores mostram que o sono

fisiológico apenas ocorre em 50 a 75% do tempo de descanso. Assim, pessoas que

possuem 8 horas de descanso apenas dormem efetivamente de 4 a 6 horas.

Um experimento realizado por Van Dongen et al. (2003) e outro por Belenky et

al. (2003) relacionam a performance nas tarefas cognitivas com o tempo de sono

durante duas e uma semana, respectivamente. Foram utilizadas tarefas de vigilância

psicomotoras, e mensurado o número de lapsos ocorridos por cada uma destas, e foi

percebido que a quantidade de falhas é quase linearmente proporcional à quantidade

de horas não dormidas, ou inversamente, quanto mais próxima da faixa de 7 - 9 horas

67

a quantidade de horas dormidas diariamente for, melhor será a performance dos

operadores. Assim, a recomendação é de períodos de descanso de 10 a 14 horas

para assegurar que a quantidade de sono necessária seja obtida. Também se

recomenda tal para motoristas, já que em geral o número de acidentes de trânsito

aumenta consideravelmente quando os indivíduos envolvidos dormem menos de 6

horas por dia.

É ressaltado que se torna fundamental seguir tais recomendações. Enquanto

as percepções de fadiga e sonolência não são percebidas pelos seres humanos ao

longo dos dias de privação do sono, seu desempenho cognitivo cada vez atinge

patamares piores. Os indivíduos concluem que conseguiram ajustar seus organismos

à quantidade de horas dormidas, e não percebem os malefícios que isto causa.

4.2.4.2. Causas de perda de sono

As principais causas da privação do sono para operadores humanos são o

trabalho noturno, turnos rotativos e a jornada de trabalho extensiva (MALLIS; BANKS;

DINGES, 2008).

O trabalho noturno é uma condição de atividade que atinge grande parte dos

trabalhadores, seja este permanente ou rotativo. Os indivíduos inseridos nesta

condição experienciam disrupção do sono matutino, levando à perda de sono durante

o dia e sonolência durante o trabalho noturno, causado pelo desalinhamento do corpo

com o ciclo circadiano. Akersted (2003) relata que mais de 50% dos trabalhadores

neste turno possuem perda de sono de 2 a 4 horas por dia. Este tipo de atividade

ocorre em diversos ambientes que exigem operação em 24 horas diárias, como

indústrias, hospitais, centros de controle, casinos, aeroportos, empresas de

telecomunicações, segurança, entre outros.

Há outras causas também citadas pela literatura. Uma delas é a jornada

irregular, na qual o corpo não se estabiliza em determinado ciclo. Por exemplo,

caminhoneiros podem dirigir por horas seguidas e em horários como madrugada, o

que aumenta os níveis de fadiga e falta de atenção, podendo levar a acidentes fatais.

Na aviação, por exemplo, há também a causa relacionada a fusos horários. Pilotos de

avião e comissários de bordo, ao estarem em viagens internacionais, ultrapassam as

fronteiras transmeridionais e podem desajustar seus períodos de sono em relação ao

ciclo circadiano. Assim, enquanto seria hora de descansar pelo excesso de horas

trabalhadas, há o estímulo externo da luz que faz com o que cérebro acredite ser dia,

68

impedindo o sujeito de obter seu período regular de sono (MALLIS; BANKS; DINGES,

2008).

4.3 O Indicador de Engajamento da Tarefa: NASA-TEI

Este subcapítulo possui o intuito de apresentar a origem, o funcionamento e

algumas das principais pesquisas e aplicações sobre o indicador de engajamento da

tarefa, o TEI (Task Engagement Index) ou NASA-TEI. A escolha deste indicador é

baseada na facilidade de obtenção de suas medidas utilizando um

eletroencefalograma, por ser portátil, leve e de precisão adequada para realizar

análises. O conceito do TEI surgiu através dos estudos sobre automação adaptativa, e

foi sendo adaptado para diversas outras áreas, como de jogos eletrônicos,

neuromarketing e de melhorias em relação ao aprendizado.

4.3.1. A origem pela automação adaptativa

Uma das principais formas de melhoria de operações é a automação, definida

por Parasuraman e Riley (1997) como um agente maquinário capaz de realizar

funções normalmente executadas por um ser humano. A automação, tanto física

quanto de tomada de decisão, ocorre a partir da compreensão de como tais tarefas

são realizadas. No caso da física, utiliza-se de mecanismos como locomoção,

carregamento de peso, processos mecânicos, entre outros. Já para a de tomada de

decisão, entender quais os algoritmos envolvidos atrás do processo de decisão para

que o computador possa também realizar tal atividade com baixo índice de erro.

Sistemas automatizados possuem diversas vantagens. São concebidos e

desenhados para reduzir as demandas de tarefas e carga de trabalho para os

operadores. Além disto, permitem que a amplitude de controle e operação (amplitude

horizontal e vertical) seja aumentada, que sejam realizadas tarefas fora da capacidade

humana, manter o nível de desempenho por períodos maiores de tempo, reduzir a

quantidade de erros humanos e aumentar a segurança dos locais (SCERBO, 2007).

No entanto, o autor adverte que um sistema automatizado também aumenta a

carga de trabalho mental e cria condições de trabalho inseguras. É apresentado o

caso de Degani (2004), no qual o treinamento de pilotos de avião resulta em uma

queda deste por problemas na interpretação de um sistema automatizado. Existe

grande quantidade de problemas que podem ocorrer pela automatização de sistemas.

69

Segundo Scerbo (2007), ela não torna as tarefas mais simples, mas sim altera a

natureza do trabalho. Mais especificamente, altera a forma como as atividades são

distribuídas ou realizadas e introduz novos e diferentes tipos de problemas. Além

disto, pode convergir para diferentes tipos de erros pelo fato dos objetivos do operador

podem estar divergentes dos objetivos do sistema. Por fim, quando um sistema é

altamente automatizado, há pouca quantidade de tarefas a serem realizadas pelos

operadores, tornando-os monitoradores passivos em vez de participantes ativos.

Parasuraman, Mouloua e Molloy (1996) mostram que esta mudança de realizar para

monitorar inibe a habilidade dos indivíduos de detectar sinais críticos ou condições

perigosas, além das habilidades manuais piorarem consideravelmente na presença de

longos períodos de automação.

Como contribuição aos problemas da automatização, Berberian et al. (2017)

dissertam sobre o out-of-the-loop (OOTL). Segundo os autores, neste fenômeno o

operador perde a consciência da situação e não é capaz de monitorar o sistema com

eficiência, levando mais tempo ou sendo impossibilitado de detectar falhas na

automação, decidir se é necessário intervir ou procurar a ação mais adequada. Existe

um loop de controle, no qual cada sistema possui um estado desejado e meios para se

ajustar a esse estado, recebendo feedback comparando a situação atual com a

esperada, e realizando correções em cima daquela. A tecnologia de automação cria

uma distância entre o operador humano e esse loop de controle, o que impacta a

obtenção e análise de informação, tomada de decisão e ação. Além disto, os autores

dissertam também sobre a “opacidade do sistema”, a dificuldade que operadores

humanos têm em compreender claramente as intenções do sistema e prever a

sequência de eventos que vão ocorrer.

Em virtude da presença de tais problemas, há a pesquisa por métodos

alternativos de se implementar sistemas automatizados. Um destes métodos é a

automação adaptativa, voltada para a neuroergonomia, no qual o número de sistemas

operando sob condições de automatização pode ser modificado em tempo real.

Também há o fato de que as mudanças possam ser feitas tanto pelo próprio sistema

como pelo operador. Assim, a automação adaptativa permite que os níveis de

operação sejam mais próximos possível da necessidade real do operador.

Scerbo (2007) também disserta acerca de duas características importantes

para a automação: autoridade e autonomia. Quanto maior o nível de sistemas

automatizados, maior é o nível de autoridade e autonomia do computador. Já quando

as tarefas são controladas majoritariamente por humanos, o sistema apenas oferece

70

sugestões de mudanças para o usuário. Em algumas situações nas quais o operador é

vulnerável, seria de grande importância que o sistema tivesse autoridade para realizar

as automatizações.

O autor também relata que há diversas estratégias pelas quais a automação

adaptativa pode ser implementada, divididas em categorias de funcionalidade e de

ativação. Sobre a primeira tarefas inteiras podem ser alocadas tanto para o sistema

quanto para o operador, ou uma tarefa específica pode ser dividida de forma que o

operador e o sistema dividam a responsabilidade por porções únicas desta tarefa. De

forma alternativa, uma tarefa pode ser transformada para um formato diferente para

que possa ser mais fácil ou mais desafiadora para o operador realizá-la.

Sobre a segunda categoria, esta é responsável pelos mecanismos de troca

entre operador e sistema de acordo com os níveis de automação (SCERBO, 2007).

Podem ser realizadas diversas abordagens neste contexto. A primeira é baseada em

estratégias de objetivos: mudanças nos níveis de automação são ativadas por uma

série de critérios ou eventos externos, assim o sistema apenas realizaria a troca em

momentos específicos da tarefa ou se detectasse alguma situação de emergência.

Outra abordagem seria no uso de medidas em tempo real do desempenho do

operador para ativar a mudança na automação. Utilizar modelos de carga de trabalho

ou performance do operador para guiar uma lógica adaptativa seria uma outra

possibilidade. Por fim, medidas psicofisiológicas que refletem a carga de trabalho do

operador poderiam ser utilizadas para trocar entre modos.

O tipo de automação adaptativa que segue os conceitos neuroergonômicos é a

da última abordagem citada, pelo uso de indicadores psicofisiológicos para ativar a

mudança entre modos. Scerbo (2007) mostra que há diversos índices com estes

propósitos, podendo medir atividade cognitiva, níveis de excitação, demandas de

tarefas externas, etc. Podem ser medidas cardiovasculares, respiração, resposta

galvânica da pele (GSR), atividade oculomotora, discurso, como também as medidas

apresentadas no Capítulo 5 sobre o eletroencefalograma, as ondas cerebrais (BYRNE;

PARASURAMAN, 1996).

71

4.3.2. O indicador de engajamento da tarefa

O TEI foi desenvolvido por Pope, Bogart e Bartolome (1995), pesquisadores da

agência espacial NASA, com o intuito de prosseguirem em estudos relacionados à

automação adaptativa diante do problema de engajamento mental apresentado na

seção anterior. Inicialmente, foi desenvolvido um método de loop fechado para avaliar

o design da interface entre homem e máquina baseado na capacidade de promover

engajamento do operador. Assim, o objetivo do método seria determinar o mix ótimo

entre a alocação de tarefas para o indivíduo e o sistema, ou seja, a razão entre tarefas

manuais e automatizadas, baseado em um critério de engajamento proveniente da

atividade elétrica do cérebro, extraída utilizando o EEG.

Para a aplicação deste método, um loop biocibernético é formado ao ajustar o

nível de automatização, ou seja, a razão entre tarefas manuais e automatizadas,

baseado em um índice de engajamento que reflete o real engajamento mental do

operador, conforme apresentado pela Figura 22. De acordo com os autores, o arranjo

ótimo entre as tarefas é observado quando o comportamento do sistema de feedback,

ou seja, o valor da variável, atinge uma oscilação estável, equilibrada, o que reflete

consequentemente em um nível de engajamento estável e um mix ótimo entre tarefas

manuais e automatizadas.

Figura 22: Ciclo de feedback biocibernético para engajamento mental do operador.

Fonte: Adaptado de Pope, Bogart e Bartolome (1995).

72

O mix de tarefas é adaptado para as necessidades de engajamento do

operador ao automatizar ou tornar manual uma tarefa, ocorrendo quando o indicador

avisa que o nível de engajamento está alto ou baixo demais. Assim, quando o nível de

engajamento está diminuindo, uma tarefa é tornada manual, para poder aumentar o

valor do índice; já quando o nível está aumentando, automatiza-se uma tarefa pelo

fato do operador poder monitorá-la de forma atenciosa, reduzindo o nível de demanda

sobre o indivíduo. Após determinado período de tempo, quando o nível de

engajamento estabiliza-se, é possível dizer que foi alcançado o mix ótimo entre as

tarefas.

Pope, Bogart e Bartolome (1995) precisavam descobrir qual o melhor indicador

que reflete o nível de engajamento, baseado nas ondas cerebrais capturadas pelo

EEG. Foi realizado um estudo aplicando a bateria de testes multiatributo 7

(COMSTOCK; ARNEGARD, 1992) em seis voluntários, capturando as ondas alfa, beta

e teta durante o desempenho das atividades. Neste caso, as tarefas de

monitoramento, comunicação a gestão de recursos foram mantidas em modo

automático, deixando apenas a tarefa de rastreamento para a troca entre o estado

manual e o automático. Esta última se configurava em mover um símbolo para dentro

de um retângulo central utilizando um controle. Ao todo, foram utilizados quatro

candidatos para representarem o índice de engajamento: beta/alfa, beta/(alfa + teta),

(alfa em T5 e P3)/(alfa em Cz e Pz) e (alfa em O1)/(alfa em O2), sendo T5, P3, Cz, Pz,

O1 e O2 localizações de eletrodos ao longo do couro cabeludo do voluntário.

Ao final do experimento, foi concluído que o melhor indicador seria beta/(alfa +

teta), pela maior diferença estatisticamente significante entre as condições de

feedback positiva e negativa. Assim, o indicador de engajamento da tarefa (TEI),

matematicamente, é definido na Equação 2. Vide Tabela 5 para definição das ondas.

𝑇𝐸𝐼 = 𝛽/(𝛼 + 𝜃) (Eq. 2)

7 A bateria de testes multiatributo (MATB) é um teste desenvolvido por Comstock e Arnegard

(1992), aplicado em computadores, que consiste de quatro janelas separadas, cada uma com uma tarefa de diferente natureza: monitoramento, rastreamento, comunicação e alocação de recursos. Cada uma destas foi desenvolvida de forma análoga às atividades realizadas por profissionais de área de controle de tráfego aéreo. Estas tarefas podem variar em dois níveis, o automático e o manual.

73

Chaouachi et al. (2010) relatam que, para o TEI, existem dois principais

métodos que ajudam a interpretar esse índice: o método da inclinação e o método

absoluto. No primeiro, a inclinação da derivada de índices de engajamento

consecutivos (a cada 2 segundos) é computado, considerando o sinal negativo ou

positivo. No segundo, é estabelecido um limite de engajamento ao fazer a média de

valores do índice obtidos ao longo de um período de tempo prévio ao teste,

estabelecendo uma base; quaisquer valores excedendo esse limite são considerados

positivos, e valores abaixo são considerados negativos (FREEMAN et al., 1999).

No entanto, Zhang et al. (2013) apresentam algumas limitações e

desvantagens do TEI, dissertando sobre a dificuldade de sua aplicação em sistemas

críticos. Relatam que o TEI tem potencial para uso em automação adaptativa (AA),

porém, ao utilizar a lógica de estabilizar moderadamente o engajamento mental

durante todo o experimento, pode fazer com que o operador assuma o controle das

operações quando desengajado e abandone o controle quando estressado. Os

autores relatam que tal princípio não é adequado para tarefas da vida real, em

particular para sistemas críticos de segurança, porque a relação entre operador e

tarefa é mais complicada e varia dinamicamente. Nesses casos, a automação

adaptativa deveria permitir ao operador um período de descanso da contínua tomada

de decisão, mas não interrompê-lo desnecessariamente. Os autores também alegam

que o TEI parece medir a vigilância generalizada, e não o engajamento por si só.

4.3.3. Aplicações do NASA-TEI

Em relação às aplicações do TEI, foi verificado que este foi utilizado em

diversas pesquisas laboratoriais com atividades controladas relacionadas ao trabalho

humano, em especial ao cenário de automação adaptativa. Por exemplo, Atchley,

Chan e Gregersen (2014) relatam que o engajamento diminui conforme os níveis de

energia e motivação dos indivíduos decaem. Já PRINZEL et al. (2000) comparam,

utilizando o TEI, o desempenho e a carga de trabalho subjetiva entre indivíduos que

realizam uma tarefa única e uma atividade multitarefa. Utilizando o erro quadrático

médio (RMSE) como medida para avaliar a eficácia dos resultados, foi verificado que o

desempenho de uma atividade de única tarefa foi melhor do que o de multitarefa. O

NASA-TLX relatou que os participantes classificaram a atividade multitarefa como de

maior carga de trabalho mental. Sun et al. (2015) buscam desenvolver um sistema

efetivo de monitoramento da sonolência de um piloto através do EEG, analisando as

mudanças na atividade cerebral durante uma simulação de direção. Pesquisas

74

sugerem o uso do TEI para verificar a melhor aplicação, assim, de alternância entre

atividades manuais e automáticas durante momentos de trabalho.

Chaouachi et al. (2010), no entanto, comentam que o índice de engajamento foi

pouco utilizado em outros campos além do da cognição automatizada. Uma

possibilidade de uso é no campo da educação, com o intuito de encontrar formas de

aumentar o engajamento e a efetividade dos estudos. Neste quesito, os autores

dissertam sobre a questão do aprendizado, fundamentalmente relacionado às

emoções, propondo que sistemas de ensino devem adaptar sua comunicação e

habilidade de interação com alunos levando em conta as mudanças que ocorrem

nessa dimensão. No entanto, ao relatar a possibilidade do uso do TEI para a medição

dos aspectos cognitivos, comenta que poucas pesquisas foram realizadas utilizando o

indicador para avaliar o impacto que o componente emocional tem no engajamento

humano.

O experimento utilizado selecionou uma série de alunos instruídos a não

estarem engajados ou muito relaxados e devem responder 3 séries de 10 perguntas

de verdadeiro ou falso consecutivas. Os resultados sugerem que um nível de

engajamento maior é atingido quando o indivíduo está relaxado e não entediado. Os

participantes foram divididos em dois grupos: alunos cujos níveis médios de

engajamento eram menores que uma base neutra (medição anterior ao experimento,

ao observar uma tela branca durante algum tempo) durante o experimento, ou seja,

menos engajados com a tarefa, e alunos cujos níveis eram maiores. Os autores

comentam que, como parte dos resultados obtidos, o desempenho do segundo grupo

foi significativamente maior que do primeiro. Isto, em geral, foi baseado em algumas

tendências: uma série sucessiva de respostas erradas reduz o engajamento mental, e

após algumas respostas certas os participantes tendem a relaxar e diminuir o nível

também.

Por fim, os últimos resultados foram, além da correlação entre o engajamento e

o estado emocional dos participantes, a correlação entre o TEI e o nível de

desempenho dos aprendizes, conforme verificado pela Tabela 4. Quanto maior o

engajamento, menor a variabilidade e maior a eficácia do desempenho.

75

Tabela 4: Correlação entre engajamento e desempenho.

Fonte: Adaptado de Chaouachi et al. (2010).

Com o mesmo propósito de estudo do nível de engajamento de alunos, Ghali e

Frasson (2014) utilizaram diversas categorias de jogos cerebrais para verificar a

variação de alguns estados específicos do cérebro (engajamento, carga de trabalho e

distração), dependendo do tipo e dificuldade do jogo. Os resultados preliminares

mostraram uma relação próxima entre a categoria do jogo, a carga de trabalho mental

e o desempenho do participante. As três categorias de jogos desenvolvidas foram de

memória, concentração e raciocínio. Além disso, os autores também verificaram que,

quanto mais interessante é a natureza ou categoria da tarefa, mais engajados os

participantes estavam. Os estados de engajamento e carga de trabalho dependem

significativamente da categoria do jogo, diferente da distração.

Já Andujar e Gilbert (2013) abordam a questão do aprendizado em relação à

leitura. Ao partir da pergunta do aumento da retenção de informações ao incrementar

o engajamento na leitura, estes realizam experimentos baseados em uma interface

cérebro-máquina (BCI) passiva, na qual se estuda o estado do usuário enquanto este

desempenha uma determinada tarefa. Além da medição do TEI, foi proposta a coleta

de dados pela percepção do usuário e pelo algoritmo Emotiv, que também utiliza um

EEG e calcula frustração, meditação e excitação. A pesquisa, no entanto, não

apresentou resultados relevantes que contribuíssem para a área.

Por fim, Szafir e Mutlu (2012) propõem a criação de robôs adaptativos que

auxiliam na atividade de ensino. Conforme o modelo apresentado pela Figura 23, o

experimento realizado mede o TEI dos alunos a partir do EEG, e o robô utiliza de

técnicas para o aumento do engajamento quando percebe uma queda nos níveis

deste, como mudança de volume, gestuais e interjeições. Ao realizar no final

perguntas sobre a aula ministrada, foi percebido um melhor desempenho no grupo de

alunos cujo robô realizava procedimentos para aumentar a atenção do que o grupo

cujo robô apenas discursava.

76

Figura 23: Modelo do uso de robôs adaptativos na aprendizagem.

Fonte: Adaptado de Szafir e Mutlu. (2012).

Outra área de uso é a de publicidade e propaganda, chamada de

neuromarketing. Por exemplo, Young (2002) decorre sobre o uso do TEI para a

avaliação do impacto de comerciais de televisão diante dos consumidores. Ao utilizar o

EEG, foi possível avaliar quais os principais momentos, ou cenas, nos quais o nível de

engajamento do usuário era mais acentuado, e as cenas que deveriam ser alteradas

para que o produto divulgado chamasse a atenção do consumidor.

4.3.4. Implicações sobre o NASA-TEI

Diante da insuficiência de princípios de postos de trabalho aplicados ao

trabalho cognitivo, faz-se necessário utilizar outros elementos para ajudar a completar

as lacunas existentes. O TEI mostra-se como uma possibilidade viável, diante de sua

fácil utilização e portabilidade do instrumento.

De acordo com a definição proposta por Schaufeli et al. (2002), o engajamento

é a combinação de diversos fatores, como vigor, dedicação, atenção e vigilância. Os

últimos dois elementos estão presentes na natureza de diversos tipos de trabalho, é

necessário atenção para a execução correta de todos os passos da atividade, seja

física ou mental, e vigilância para impedir que ocorram não conformidades durante

77

esta mesma execução. A falta de atenção pode gerar retrabalho ou redução do tempo

de execução das tarefas, enquanto a falta de vigilância pode gerar aumento no

número de erros e equívocos cometidos. Por exemplo, durante o processo de

inspeção de controle de qualidade industrial, o nível de vigilância deve ser mantido

suficiente para que a identificação de condições anormais, como furos, ranhuras,

mudança na tonalidade, quebras, dimensões fora da especificação, entre outros,

possa ocorrer de forma a reduzir o número de produtos vendidos abaixo da qualidade

e permitir que a empresa cumpra programas que aumentem sua reputação, como o

seis sigma. Assim, a vigilância pode ser caracterizada como um aspecto da eficácia.

No mesmo ambiente fabril, a atenção pode ser um aspecto necessário em uma linha

de fabricação, na qual a montagem de diversas partes do produto envolve a

memorização de sua ordem e de qual matéria-prima é utilizada em qual momento.

Mesmo com a repetição e ganho de expertise pela curva de aprendizagem, a

mudança de foco da atividade para aspectos que distraiam o operador reduz o nível

de produtividade, afastando-se do tempo padrão indicado e da quantidade de material

necessário, aumentando, por exemplo, o custo do produto. Pode-se associar assim

com a eficiência.

Pode-se utilizar outro exemplo para ilustrar a importância do engajamento. Em

uma natureza de trabalho diferente, a de centros de comando e controle, a vigilância

está sempre presente, pela análise de displays em tempo real que ilustram as

condições de determinada situação e seu nível de criticidade. Neste caso, um exemplo

possível seria o de uma sala de comando do setor energético: monitorar

constantemente diversas telas que mostram, cada uma, um aspecto diferente da

distribuição, transmissão e geração de energia elétrica necessita de habilidades de

enxergar pequenas não conformidades através do uso de padrões de alta exigência.

Já para o atendimento a chamados telefônicos que ilustrem emergências, como no

caso de corpos de bombeiros, é exigido alto grau de atenção tanto para a captura das

informações necessárias quanto para a correta inserção destas no sistema. Junto a

isto, é também fundamental que o tempo de atendimento seja o mais rápido possível,

quanto a incidência de erros seja a menor possível.

O TEI mostra-se útil para o reprojeto de postos de trabalho em diversos

setores. É necessário analisar alguns aspectos referentes à sua natureza, para que

seja possível descrever como este pode ser aplicado futuramente. Neste âmbito,

primeiro faz-se necessário compreender a natureza do indicador, dada pelas as ondas

cerebrais. Como apresentado, o TEI é calculado a partir da razão entre as ondas beta

e a soma das ondas alfa e teta.

78

Para analisar a natureza do indicador diante de operações, é necessário

inicialmente compará-lo com um valor de referência. Este deve ser obtido antes da

coleta dos dados em um momento sem execução de nenhuma atividade, como olhar

para uma tela branca na posição sentada. Assim, comparando os valores com a

referência, é possível perceber se a atividade em geral estressa ou relaxa o operador.

Durante a análise de uma atividade, também se faz válido comparar os

diversos momentos com medidas estatísticas descritivas, como a média aritmética.

Dado que a média dos ciclos de uma atividade seja determinado valor, momentos

muito maiores (picos) ou muito menores (vales) devem ser inspecionados. Além disso,

comparar as médias entre diversas atividades de um processo de negócio pode inferir

quais as etapas mais demandantes cognitivamente e quais são mais relaxantes, o que

auxilia no balanceamento cognitivo das tarefas.

Por fim, faz-se aqui necessário desenvolver formalmente um método para a

análise cognitiva do trabalho utilizando o TEI. A relação das demandas de

desempenho operacional, como baixa eficiência ou aumento do índice de não

conformidade, é essencial para orientar quais atividades devem ser medidas, quais as

variáveis devem ser consideradas, e quais as possibilidades de balancear a carga de

trabalho mental dos trabalhadores das organizações. Deve-se assim elaborar um

protocolo que explicite o passo-a-passo das ações a serem realizadas, métodos de

medição, aparato tecnológico necessário, entre outras informações, para a aplicação

de uma análise neuroergonômica da tarefa.

79

5. MATERIAIS E MÉTODOS

Este capítulo possui o propósito de discutir acerca dos métodos e dos materiais

neuroergonômicos usados para o desenvolvimento do método proposto, utilizando o

TEI. Serão abordadas as possibilidades e a justificativa das escolhas realizadas.

5.1 Os instrumentos neuroergonômicos

De acordo com Parasuraman e Rizzo (2008), os métodos neuroergonômicos

são divididos em estudos de comportamento e desempenho, neuroimagem, medidas

oculomotoras e técnicas computacionais, cada qual com suas vantagens e

desvantagens.

Os principais métodos existentes até tal momento são os de neuroimagem,

influentes no desenvolvimento do campo da neurociência cognitiva. Há duas

categorias principais nas quais as ferramentas podem ser divididas. A primeira é o

grupo de medição da hemodinâmica cerebral, ou fluxo sanguíneo, que possui

integrantes como a Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET – Positron Emission

Tomography), a imagem por Ressonância Magnética Funcional (fMRI – functional

Magnetic Resonance Imaging), e Ultrassonografia Transcraniana Doppler (TCDS –

Transcranial Doppler Sonography). Já o segundo grupo é caracterizado pela medição

da atividade eletromagnética cerebral, composto por ferramentas como o

Eletroencefalograma (EEG), que mede a atividade elétrica das células neuronais

localizadas na região da testa e couro cabeludo; Potenciais Relacionados a Eventos

(ERP – Event-Related Potentials), responsáveis por verificar as respostas do cérebro

diante eventos motores, cognitivos e sensoriais; e a Magnetoencefalografia (MEG),

que mede o fluxo magnético na superfície da cabeça humana.

Estas ferramentas possuem características relevantes para a análise

neuroergonômica. A Figura 24 apresenta três principais características: resolução

temporal (intervalo de tempo entre geração de um dado e outro) no eixo x, resolução

espacial (qualidade da imagem produzida) no eixo y, e a invasibilidade destes através

da escala de cores, de acordo com a legenda presente na própria figura.

80

Figura 24: Caracterização de técnicas de mapeamento cerebral para aplicações ergonômicas.

Fonte: Parasuraman (2011, p.182)

Analisando o gráfico, é possível perceber que PET, MEG e fMRI são

consideradas atualmente as melhores técnicas não-invasivas para avaliação e

localização de atividade neural, por sua boa resolução espacial. No entanto, são

técnicas que envolvem grande quantidade de recursos financeiros e operacionais. Já

técnicas mais práticas, como o EEG, ERP e TCDS são mais práticas por sua

portabilidade e tamanho, no entanto produzem resultados de qualidade inferior.

Não há uma técnica atualmente que seja a melhor possível, representada pelo

ponto ideal da Erro! Fonte de referência não encontrada.. É necessário saber, além

de quais resultados desejam ser alcançados, qual o capital possível a ser gasto nos

experimentos, a resolução dos dados necessária para a análise, entre outros fatos.

Uma terceira dimensão, não apresentada pelo gráfico, seria a portabilidade dos

aparelhos, que varia devido a seu tamanho pode permitir ou não que sejam realizados

experimentos fora do laboratório, em condições não controladas. Esta é uma das

deficiências que dificulta a realização de testes em ambientes reais, para a análise do

trabalho real.

81

Outra classificação que se utiliza de equipamentos são as técnicas

oculomotoras, responsáveis pela movimentação dos olhos e de suas fixações. Em

geral atuam como ferramentas adicionais, como eye tracking 8 . São comumente

sistemas caracterizados por sua alta velocidade, podendo até serem portáteis ou não.

Os avanços existentes nestas pesquisas serão detalhados em capítulos posteriores.

Por ora, faz-se necessário compreender melhor o funcionamento dos métodos

utilizados pela neuroergonomia. Para os propósitos deste estudo, optou-se por

descrever detalhadamente o uso e os estudos recentes do EEG e do eye tracking, por

critérios necessários à aplicação em pesquisa de campo: portabilidade, alta

disponibilidade, baixo custo e facilidade de uso. Outros equipamentos, como o TCDS,

serão apresentados em tópicos relacionados às pesquisas recentes realizadas.

5.1.1. O Eletroencefalograma (EEG)

O eletroencefalograma (EEG) é uma das principais ferramentas

neuroergonômicas de pesquisa e prática existentes. Em geral, é utilizado no couro

cabeludo dos seres humanos, para captação das ondas cerebrais. De acordo com

Gevins e Smith (2006), o EEG é extensivamente documentado como um índice

sensível de mudanças na atividade neuronal devido às variações na quantidade ou

tipo de atividade mental que um indivíduo se engaja, ou em mudanças no estado geral

de alerta ou excitação. O EEG grava uma diferença variante no tempo da voltagem

entre um eletrodo localizado no couro cabeludo e um eletrodo de referência inserido

em algum outro lugar no corpo humano. No cérebro sadio e acordado, por exemplo, a

amplitude pico-a-pico do sinal registrado é usualmente abaixo de 100 microvolts, e a

maior parte do poder do sinal provêm de oscilações rítmicas abaixo de uma frequência

de 30 Hz.

O EEG separa o sinal elétrico em diversas ondas cerebrais, sendo as principais

gama, beta, alfa, teta e delta, cujas curvas estão presentes na Figura 25. A Tabela 5

resume as principais características destas ondas diante de seus níveis alto, baixo e

ótimo. Demos (2005) relata que enquanto a onda beta está diretamente relacionada

com o nível de excitação do indivíduo, as ondas alfa e teta estão inversamente

8 O eye tracking é um aparato tecnológico com o objetivo de estudar os movimentos oculares,

possibilitando sua gravação e rastreamento, em relação a determinado ambiente (RODAS; VIDOTTI, 2016). Possui o propósito de apresentar padrões de escaneamento visual dos indivíduos, podendo auxiliar assim a elaborar novos designs em diversos meios, como painéis de controle, propagandas publicitárias, filmes, entre outros.

82

relacionadas: quanto mais altas, mais relaxado este se encontra. Percebe-se aqui que

não se deve tentar almejar níveis nem tão elevados nem tão baixos de tais ondas, mas

sim o nível ótimo, que alavanca as habilidades do ser humano diante das tarefas das

quais este se encontra.

Figura 25: Comparação gráfica entre as ondas cerebrais do EEG.

Fonte: Adaptado de Nacy et al. (2016).

Tabela 5: Características das principais ondas cerebrais.

Fonte: Adaptado de Demos (2005).

83

Neste âmbito, o EEG possui vantagens relativas às outras técnicas de

neuroimagem funcional, pelo fato de ser um método de monitoramento contínuo do

funcionamento do cérebro. O aparelho pode atuar tanto por longos períodos de tempo

quanto em ambientes não laboratoriais, como leitos de hospital. É o método mais

escolhido para tarefas de monitoramento clínico.

Entre as principais vantagens do EEG, pode-se citar que é robusto para

conseguir medir em tarefas cujas condições sejam relativamente desestruturadas,

sensível o suficiente para variar entre dimensões de interesse, inobstrusivo para não

afetar o desempenho do trabalhador, e não tão caro, em relação aos outros

instrumentos neuroergonômicos, para que se possam realizar experimentos fora de

laboratórios. Também possui resolução temporal adequada para permitir capturar as

mudanças no status mental com o decorrer das mudanças do comportamento, e

preferencialmente é compacto o suficiente para permitir sua portabilidade.

A principal desvantagem no uso do EEG é a presença dos artefatos: além das

ondas cerebrais, há a contaminação nos coletados dados pelo aparelho por causa de

fatores externos ao cérebro, que podem ser instrumentais ou fisiológicos. Entre estes,

a movimentação dos olhos, piscadas, atividade muscular, movimentos de cabeça e

outras fontes instrumentais e fisiológicas. Uma técnica utilizada para a eliminação

destes ruídos possível baseia-se na revisão dos dados primários, identificação das

fontes dos artefatos e eliminação de qualquer contaminação nos segmentos do EEG,

com o intuito de que os dados usados na análise representam a atividade cerebral

real. Para grandes quantidades de dados, esta é uma atividade custosa e intensiva em

trabalho, que é ao mesmo tempo subjetiva e variável. Para ser prático em contextos

aplicados à rotina, estas decisões devem ser feitas utilizando algoritmos. Gevins e

Smith (2006) comprova que algoritmos automatizados de decisão podem obter

resultados tão bons quanto o consenso de humanos experientes.

Um último fator que deve ser levado em conta é a singularidade dos indivíduos

relacionados ao experimento. Os padrões de mudanças obtidos pelo EEG ao se

realizar um experimento, relativos às tarefas realizadas, variam em conjunto com

diferenças individuais, tanto por suas habilidades quanto por sua cognição.

Em geral, grande parte dos estudos realizados nesta temática comparam os

resultados obtidos pelo EEG com as mudanças na carga mental de trabalho e

alocação de esforços mentais. Uma abordagem existente foi de como o

comportamento dos sinais capturados pelo EEG muda em resposta às variações da

demanda da memória de trabalho (WM - Working Memory). A WM pode ser

84

conceituada como uma resposta à habilidade de controlar a atenção e sustentar o foco

em uma representação mental ativa particular em resposta a influências que distraiam

o usuário, de forma a armazenar temporariamente informações. É também chamada

de memória de curto prazo. (GEVINS; SMITH, 2006). A WM possui um papel

importante nas atividades de compreensão, explicação, planejamento e aprendizado,

ou seja, em boa parte das atividades relacionadas ao trabalho cognitivo.

Assim, pode-se dizer que os componentes espectrais do EEG variam em um

padrão previsível em resposta às variações da demanda cognitiva da tarefa. Esta

condição, na qual há uma correlação entre ambos os fatores, é essencial para o

desenvolvimento de métodos baseados em EEG para monitorar carga de trabalho

cognitiva. Por exemplo, podem-se utilizar comparações entre o comportamento das

ondas, como alfa ou beta, e algum indicador de desempenho, como número de erros

em algum teste.

O objetivo de se utilizar um EEG em experimentos é buscar a melhor

compreensão do impacto neurobiológico das condições da tarefa que impõem carga

de trabalho excessiva ou que resultam em fadiga mental (GEVINS; SMITH, 2006).

Tarefas que apresentem estas condições em geral levam os indivíduos a erros de

performance que podem ser de baixa gravidade e até fatais, mesmo em indivíduos

alertas trabalhando em condições normais de rotina.

85

6. A APLICAÇÃO DO NASA-TEI PARA PROJETO DE POSTOS DE TRABALHO: O

MÉTODO PROPOSTO

Após o levantamento do estado da arte de análises do trabalho e de

neuroergonomia, e a pouca aplicação de métodos neuroergonômicos para estudo da

atividade real, faz-se aqui necessário o desenvolvimento de um protocolo experimental

para prescrever melhorias para as tarefas humanas de natureza cognitiva. Com a

escolha do EEG como principal instrumento e do TEI como forma principal indicador, e

com a ampla variedade de ferramentas de Engenharia de Produção, é possível utilizá-

los baseado na abordagem MIASP - Métodos de Identificação, Análise e Solução de

Problemas, também chamado por Barnes (1977) como processo geral de solução de

problemas.

MIASP são abordagens provenientes do campo gerencial, com o intuito de

obter melhorias em um sistema para gerar resultados cada vez melhores. Foram

popularizados durante a era da Qualidade durante a década de 1980, através de

filosofias gerenciais como o Controle Total da Qualidade (TQC) e a Gestão Total da

Qualidade (TQM). Os autores desta época utilizavam a denominação MASP para

classificar os primeiros métodos genéricos de resolução dos problemas ocorrentes,

como o ciclo PDCA – Plan, Do, Check, Act (Planejar, Fazer, Checar e Agir). Em

seguida, ocorreu o surgimento dos MIASP, pelo entendimento da necessidade

fundamental de se identificar os problemas corretamente e suas causas-raiz, ou seja,

o motivo pelos quais estes problemas ocorrem (CORRÊA; CORRÊA, 2012).

Estes métodos são utilizados em larga escala por suas diversas características

e seu fácil uso e aprendizado. Eles promovem resultados de forma mais rápida,

facilitam a dimensão coletiva e a interação entre diversas disciplinas diferentes,

auxiliam a aprendizagem organizacional, melhora o uso dos diversos recursos

envolvidos, entre outras vantagens. Em geral, os problemas podem ser identificados

de diversas formas: como resultados indesejados, situações desfavoráveis cujo

controle é dificultado, resultados diferentes do desejado, entre outros (DUARTE, 2007;

PAULISTA; GALDINO, 2014).

Assim, o método, que visa a analisar de forma neuroergonômica o trabalho, é

estruturado em cinco etapas, conforme Figura 26.

86

Figura 26: Modelo do método proposto.


O método proposto é baseado em etapas do MIASP: identificar o objeto de

estudo, identificar os pontos críticos, analisar os pontos críticos, prescrever

alternativas de solução e gerir a mudança necessária. Ressalta-se que, após

completar a etapa 5, caso existam mais pontos críticos a serem analisados que não

foram priorizados anteriormente, deve-se retornar à etapa 3; caso contrário, o

processo deve ser repetido, configurando-se assim como uma atividade de melhoria

contínua. No entanto, antes do detalhamento de cada uma das etapas do método, é

necessário explicar o aparato experimental a ser utilizado, bem como algumas

recomendações necessárias tanto aos pesquisadores quanto aos voluntários dos

experimentos.

6.1 Aparato Experimental e Recomendações

Para a execução do método, o aparato experimental utilizado deverá ser

composto pelos seguintes itens: um eletroencefalograma portátil, com um ou mais

eletrodos acoplados (pode ser modelo de touca ou de headset, no caso estudado será

retratado o modelo headset); um tablet com aplicativo para capturar os dados

87

advindos do EEG e realizar filtros (um exemplo possível é da marca Neurosky,

utilizada neste estudo); um aplicativo de nuvem para gravação dos dados, conectado

ao aplicativo (ex: Dropbox); uma câmera de vídeo para filmagem das repetições do

operador; um computador para plotagem dos gráficos e comparação com as

gravações de vídeo; caso necessário, também pode ser utilizado um eye tracking para

captura dos movimentos oculomotores. Recomenda-se possuir ferramentas

estatísticas para realizar análises necessárias, como regressões lineares e cálculo de

correlações.

Sobre as recomendações para o experimento, é necessário instruir os

voluntários a evitarem realizar quaisquer movimentos desnecessários, já que passam

a virar artefatos que corrompem os dados do EEG. Caso a operação envolva

movimentos físicos, estes deverão ser retirados posteriormente utilizando algoritmos.

Também é necessário recomendar que permaneçam relaxados, já que o aparelho não

emite choques elétricos nem causa outros tipos de incômodo. Um fator importante é

uma conversa inicial antes do experimento, tanto para esclarecer dúvidas relacionadas

ao processo quanto para tranquilizá-los e estes se sentirem familiarizados com a

presença dos pesquisadores, já que pressão e observação de pessoas externas

podem alterar o ritmo e desempenho do trabalho. Além disso, a coleta de dados não

deve ser realizada em situações de risco ou anormalidades, evitando transtornos para

a organização.

Também é recomendado, para a execução do método, que a captura e uso dos

dados seja dado apenas em condições estáveis. Entre estas, evitar voluntários em

estado de humor ou saúde inapropriado, com características físicas e sociais distantes

do comum da população do trabalho, ou que constantemente realizem atividades fora

do procedimento padrão (exemplo: conversar com colegas). Sobre a captura de

dados, recomenda-se não utilizar repetições com características anormais (tempo de

execução fora dos limites superior ou inferior estatístico, produtos com defeitos de

qualidade, etc.). Por fim, ao início do experimento, faz-se necessário capturar um valor

base para o indicador, ao pedir que o operador fixe sua atenção em uma tela branca e

relaxe por aproximadamente um a dois minutos, e calcular a média do TEI neste

intervalo de tempo.

88

6.2 Representação do experimento

Após a aquisição do aparato instrumental e as devidas recomendações feitas

aos voluntários, a coleta de dados pode ser realizada. A Figura 27 apresenta um

resumo esquemático do processo de coleta.

Figura 27: Representação do experimento.


A etapa inicial de preparação exige a colocação de uma câmera de vídeo em

local fixo para a filmagem completa do operador realizando seu trabalho e todos os

aspectos relevantes a este. O EEG deve ser colocado antes da execução do trabalho

na cabeça do voluntário. No modelo headset, base para execução deste estudo, é

necessário que seja colocada uma presilha de fio-terra na parte inferior da orelha

direita do indivíduo, que seja passado um gel condutor no meio da fronte deste (cerca

de dois a três centímetros acima da altura dos olhos) e encaixado o eletrodo. O EEG

89

deve ser ajustado de forma a não incomodar nem atrapalhar a execução da tarefa.

Após o uso, o gel deverá ser enxaguado.

Durante a realização da tarefa, as ondas cerebrais serão capturadas pelo EEG,

que as envia para o tablet, via Bluetooth ou Wi-Fi. Lá, estas são decompostas nos

espectros por filtros para tornarem-se ondas alfa, beta e teta, entre outras possíveis.

Estas, presentes no domínio da frequência, são convertidas para o domínio do tempo

utilizando uma Transformada Rápida de Fourier 9, para facilitar a leitura e análise

posterior. Os dados são enviados para a nuvem pelo aplicativo (no exemplo estudado,

o Dropbox) para poderem ser acessados de qualquer sistema.

Antes da análise dos dados, é necessário retirar os artefatos presentes neles,

isto é, dados desnecessários capturados pelo EEG que distorcem as ondas cerebrais.

Para isto, recomenda-se o uso de algoritmos ou softwares que passam diversos filtros

nos dados a fim de limpá-los. Por exemplo, Amabile (2008) sugere o uso do método

da análise espectral singular local (Local SSA10), no qual os dados são decompostos

analogamente às séries temporais em tendência, oscilação e ruído, e assume-se que

os artefatos são as componentes tendência e ruído. Após a aplicação do Local SSA, o

autor recomenda a aplicação do método do desvio padrão, que seleciona um sinal de

referência para selecionar o limiar que determina quais segmentos do sinal coletado

será considerado artefato ou não, baseado no cálculo do desvio padrão de um trecho

considerado sem artefatos.

Os dados filtrados aparecem como valores adimensionais separados por

ondas. O cálculo do TEI deve ser feito manualmente como de acordo com a Equação

2, a razão entre o poder da onda beta e a soma dos poderes das ondas alfa e teta. Em

seguida, para suavização dos dados, pode-se calcular a entropia de Shannon, uma

técnica aplicada na teoria da informação que mede o nível de dispersão dos dados, no

entanto não retira o fator do comportamento temporal dos dados. Para o EEG, esta

medida descreve estatisticamente a variabilidade contida no sinal deste. A Equação 3

apresenta a fórmula geral, e a Equação 4, a forma utilizada neste contexto

(KANNATHAL, 2005).

9 A Transformada de Fourier (FT) é uma ferramenta matemática que faz a transição dos sinais

entre o domínio do tempo e da frequência. Pode ser discreta ou contínua. A Transformada Rápida de Fourier (FFT) é uma versão mais eficiente desta técnica que transforma uma FT discreta longa em várias FTs discretas menores. Como o número de operações para o cálculo de uma FT discreta de N pontos é N

2, a quebra torna o cálculo mais otimizado (GONÇALVES,

2004).

10 Para uma explicação mais detalhada de ambos os métodos, conferir Amabile (2008).

90

𝐻 = − ∑ 𝑝𝑘𝑙𝑜𝑔𝑝𝑘

𝑛𝐾=1 (Eq. 3)

𝐻(𝑥) = 𝑙𝑜𝑔2𝑥 (Eq. 4)

Os valores tratados do TEI, por fim, devem ser plotados em gráficos utilizando

algum software estatístico, para a conjunta análise com as gravações realizadas.

6.3 Descrição do Método

Para melhor compreensão do método e de suas etapas, este subcapítulo

destina-se a explicar a composição e ferramentas utilizadas neste. Com o objetivo de

analisar o trabalho que ocorre em estado real a partir das bases neuroergonômicas

definidas previamente, é necessário que sejam estabelecidos os métodos para a

coleta e análise dos dados necessários para o protocolo proposto. Estes utilizam

abordagem de métodos de trabalho, originária da Engenharia de Produção, com o

desenho de experimentos laboratoriais.

6.3.1. Primeira etapa: definir o objeto de estudo

A primeira etapa consiste na definição de qual será o objeto de estudo, ou seja,

a organização, o processo, o posto de trabalho e a atividade pertencente a este, com o

intuito de aumentar o valor oferecido pela organização como um todo. Para tal, antes

da definição desta atividade, faz-se importante compreender a natureza da

organização escolhida, utilizando assim a etapa de identificação do contexto.

6.3.1.1. A identificação do contexto

Antes da coleta dos dados fisiológicos utilizando o equipamento principal

escolhido, o EEG, é necessária a identificação e caracterização do ambiente

selecionado, com o intuito de enxergar quais as principais demandas e variáveis

relacionadas a ele. Para tal, propõe-se um plano de perguntas baseado em Meirelles e

Salles (2007), à base do check-list, que ressalta diversas características voltadas à

Engenharia de Produção que podem ou não ser relevantes ao objeto de estudo.

Os dados a serem coletados podem ser agrupados em categorias. A primeira,

de identificação, abrange o nome, endereço, contato da organização, número de

turnos, número de funcionários total e por turno, horários de maior ou menor serviço e

91

organograma funcional. A segunda envolve a caracterização da unidade produtiva:

histórico, principais mudanças, estratégia (missão, visão, valores e plano estratégico),

serviços oferecidos, sistemas de gestão e de informação utilizados, terceirização,

política de contratação e demissão, treinamentos e eventos. A terceira envolve as

políticas: determinar quais as políticas de investimento, de capacidade máxima de

produção (ou atendimento), e seu posicionamento em relação à concorrência.

A quarta categoria envolve determinar qual o processo que será estudado,

através da Classificação ABC. Pereira (1999) disserta que esta classificação é uma

ferramenta gerencial que permite identificar os itens, ou produtos, que possuem maior

necessidade de atenção do que outros. Ao elencar todos os itens e atribuir sua

importância a partir de alguma variável (receita, lucro, quantidade, etc.), será possível

dividir estes em classes, tendo a classe A poucos itens que representam grande parte

do valor do contexto (em geral 20% dos itens representam 80% do valor, daí a regra

80/20 de Pareto), a classe B com quantidade moderada de itens e valor agregado

médio, e a classe C muitos itens que agregam pouco valor. Assim, de acordo com a

natureza da organização estudada, deve-se escolher qual o principal processo a ser

analisado através do seu grau de importância para esta.

Por fim, a quinta e última categoria visa detalhar o processo escolhido na etapa

anterior. Para tal, são propostos elaboração de fluxogramas e mapofluxogramas,

classificação das atividades quanto aos critérios espacial (produto, funcional,

posicional ou em grupo), de tempo (job-shop ou flow-shop 11 ) e de trabalho

(especializado ou polivalente), e avaliação ergonômica - temperatura, ruídos,

iluminação, adequação a fatores antropométricos, acidentes e doenças, motivação,

fadiga, monotonia, entre outros.

Ao final desta categoria, deve-se ter um diagnóstico inicial das demandas

existentes e das variáveis principais a serem analisadas. Entre as demandas, pode-se

englobar diversas naturezas: altos níveis de rotatividade e absenteísmo, alto índice de

doenças ocupacionais, desbalanceamento da linha de produção (surge daí a

identificação do gargalo, isto é, a atividade com menor capacidade de produção por

unidade de tempo), reclamações de falta de qualidade, retrabalho, alto nível de

estresse, resultados financeiros abaixo da meta, entre outros. Junto a estas

11

A atividade job-shop é caracterizada pela produção puxada, isto é, o processo apenas começa a atuar quando há uma demanda do cliente, seja interno ou externo, para que o produto ou serviço seja realizado. Já flow-shop (produção empurrada) realiza as atividades de forma direta e contínua, sem a necessidade do pedido pelo cliente (CORRÊA; CORRÊA, 2012).

92

demandas, deve-se identificar quais as variáveis que são prioritárias para o processo

escolhido, em analogia aos Indicadores Chave de Desempenho (KPI - Key

Performance Indicator): tempo de duração da atividade, índice de não-conformidade,

custo médio do produto, entre outros possíveis. Ao fim, devem ser identificados os

elementos externos que influenciam na execução da tarefa: ritmo de sono, arranjo

físico do posto e do setor, interface do sistema de computador utilizado, facilidade na

captura de informações, equipamentos auxiliares (telefone, maquinários,

equipamentos de proteção individual, etc.) e outras informações relevantes.

6.3.1.2. Definição da atividade

Após a caracterização e escolha do processo, a próxima etapa busca definir

qual será a atividade a ser analisada. Esta deve ser uma atividade chave para a

organização, de preferência presente em um processo finalístico, ou seja, um dos

principais e que gere valor para todos os agentes envolvidos.

A definição da atividade ou do conjunto de atividades a ser estudado depende

do contexto de cada uma das organizações, das demandas apresentadas ao longo da

etapa de caracterização, e das variáveis envolvidas nos processos. Em geral, além de

atividades que impactem diretamente no produto ou serviço final oferecido, e da

grande importância para a organização, apresentam demandas como alto nível de

estresse, grande quantidade de retrabalho ou tempo demasiadamente longo de

duração. Pela grande quantidade de naturezas contrastantes, optou-se por tornar esta

definição flexível. No entanto, utilizando os conceitos de Engenharia de Produção e

neuroergonomia, três abordagens são recomendadas. Ressalta-se que é possível

utilizá-las em conjunto, para verificar a convergência dos resultados.

6.3.1.2.1. Uso dos indicadores de desempenho

Esta abordagem é tradicional à avaliação de desempenho dos trabalhadores.

Consiste na escolha de um KPI diretamente relacionado com a estratégia da

organização, e em seguida na seleção da atividade com o pior rendimento dentre as

presentes no processo definido na etapa anterior. Por exemplo, para uma atividade

industrial de linha de montagem cujo foco é dado na liderança em menor custo, pode-

se escolher indicadores como produtividade. Já para atividades críticas que exijam

velocidade na execução, como atendimentos a emergências, indicadores como tempo

93

de duração da atividade e índice de não conformidade do atendimento mostram-se

fundamentais para a escolha da tarefa.

A Tabela 6 apresenta um exemplo de KPIs que podem ser utilizados, de

acordo com as necessidades da organização. Podem ser indicadores financeiros, de

eficiência, eficácia, qualidade, produtividade e efetividade. O próprio TEI é um

indicador neuroergonômico que pode ser adotado como KPI neste caso, cujo uso será

melhor apresentado no subitem 6.3.1.2.3. Recomenda-se adotar poucos KPIs para a

análise, de preferência um principal e outros auxiliares.

Tabela 6: Exemplos de indicadores.

Fonte: Adaptado de Costa e Jardim (2010).

Além disto, também se recomenda a escolha dos principais KPIs pela

necessidade, nas outras etapas, de verificar o desempenho da atividade e suas

mudanças após a implantação das alternativas de solução.

6.3.1.2.2. Uso do NASA-TLX

Para o método proposto, uma outra possibilidade é o uso do questionário do

NASA-TLX, apresentado no capítulo 4 pelos estudos de Hart e Steveland (1988). A

ferramenta deverá ser aplicada a todas as atividades principais do processo escolhido,

e aquela com a maior nota final, representando a maior carga mental de trabalho, será

a indicada para a aplicação do método. Recomenda-se a aplicação do questionário

com todos os funcionários envolvidos nestas atividades.

94

6.3.1.2.3. Escolha pelo uso do NASA-TEI

Uma terceira alternativa é o uso do TEI para encontrar as atividades com maior

ou menor nível de engajamento do operador no trabalho. Para tal, alguns

procedimentos para a coleta dos dados deverão ser feitos.

Deve-se realizar uma amostragem inicial dos trabalhadores para cada tarefa,

escolhendo "m" operadores que realizam "n" repetições cada, gerando um total de m x

n observações para cada atividade candidata do processo escolhido. Esta escolha do

tamanho da amostra, que pode ser realizada empiricamente, depende da natureza da

tarefa, do tempo de duração de cada repetição, do número total de funcionários que

realizem esta tarefa, e do número de atividades diferentes a serem medidas. Deve-se

ter em mente a viabilidade econômica desta etapa: para que não acarrete grandes

custos nem alocação de grande quantidade de tempo, a escolha da quantidade de

voluntários e de repetições deve utilizar apenas um curto espaço do tempo do método

como um todo, de preferência com coleta de todos os dados no mesmo dia. Sugere-se

um número entre 10 e 20 observações por cada atividade. Por exemplo, para

atividades com grande quantidade de funcionários (mais que vinte), uma possibilidade

é escolher quatro funcionários e realizar de três a cinco repetições com cada. Já para

processos com grande quantidade de atividades candidatas, limitar de cinco a dez

medições seria uma alternativa plausível, como em uma linha de montagem.

Para cada uma das m x n observações, deve ser calculado o valor médio do

TEI (𝑇𝐸𝐼̅̅ ̅̅ ̅ ), de acordo com a Equação 5. Em seguida, deve-se calcular 𝑇𝐸𝐼̿̿ ̿̿ ̿ , para

encontrar a média da atividade, de acordo com a Equação 6.

𝑇𝐸𝐼̅̅ ̅̅ ̅ = (1𝑚. 𝑛⁄ ) × ∑ 𝑇𝐸𝐼𝑚.𝑛

𝑖=1 (Eq. 5)

𝑇𝐸𝐼̅̅ ̅̅ ̅̅̅ ̅̅ ̅ = (1𝑚. 𝑛⁄ ) × ∑ 𝑇𝐸𝐼̅̅ ̅̅ ̅𝑚.𝑛

𝑖=1 (Eq. 6)

Após a coleta dos dados, pode-se utilizar um gráfico de barras para

identificação do maior e do menor TEI. Um critério para escolha é selecionar a tarefa

cujo valor do 𝑇𝐸𝐼̿̿ ̿̿ ̿ mais se distancie do valor de 𝑇𝐸𝐼̅̅ ̅̅ ̅̿̿ ̿̿ ̿ ou seja, da média entre os valores

de 𝑇𝐸𝐼̿̿ ̿̿ ̿. Este critério é baseado na necessidade de balanceamento do engajamento

entre tarefas, isto é, tentar equilibrar o nível de engajamento entre todas as atividades

do processo de forma a torná-lo mais estável a novas demandas. Pode-se utilizar

outros aspectos para a escolha da atividade, como a existência de demandas relativas

a cada uma destas. Conforme ressaltado no início do primeiro passo, pode-se utilizar

mais de uma ferramenta combinadas para escolha das atividades a serem analisadas.

95

6.3.2. Segunda etapa: identificar pontos críticos

Com a escolha da atividade a ser analisada, a segunda etapa consiste na

identificação dos pontos críticos desta para elaboração de um diagnóstico inicial. O

objetivo desta fase é balancear a carga mental e o nível de engajamento dentro da

própria atividade ao reduzir esta variabilidade, evitando que ocorra sobrecarga do

trabalhador, alto nível de estresse e excitação, sonolência ou baixa produtividade.

A identificação dos pontos críticos consiste na realização dos experimentos,

descrita na seção 6.1.1, no entanto algumas etapas iniciais de preparação do

experimento são necessárias, entre elas a elaboração do protocolo de coleta e

entrevistas individuais. Após este, a análise inicial dos dados obtidos.

6.3.2.1. O protocolo de coleta

O protocolo deve ser um registro formal, elaborado pelos pesquisadores e

entregue ao ponto focal da organização (representante que auxiliará na pesquisa),

constando com as principais informações relativas à coleta. Deve-se obter uma lista

completa de todos os funcionários que realizam determinada tarefa, com suas

principais características sociais (idade e gênero, por exemplo) e relativas à

organização (horário de trabalho, tempo de experiência na atividade). Caso qualquer

outra característica seja relevante, esta deverá ser também registrada, como se o

funcionário é matutino ou vespertino (baseado em seu ciclo circadiano).

O protocolo deverá conter a relação de todos os indivíduos que participarão do

experimento, obtido através de técnica de amostragem, os dias e horários de

realização da coleta, os instrumentos a serem utilizados, e uma declaração formal

sobre direito de imagem e áudio, assegurando que os dados e gravações apenas

serão utilizadas para fins da pesquisa e não serão divulgados externamente.

Faz-se importante comentar sobre os horários de coleta. Em geral, recomenda-

se que as medições sejam realizadas no início, meio e final dos turnos de trabalho,

para verificar se há diferenças nos valores encontrados entre estes. Caso exista mais

de um turno, as observações devem ser distribuídas ao longo destes turnos. Para a

situação de trabalho noturno, a coleta de dados deste deve ser previamente

combinada com a organização, para evitar riscos de segurança aos pesquisadores.

96

6.3.2.1.1. A amostragem

A amostragem é um procedimento estatístico utilizado para escolha de um

grupo de indivíduos dentro de uma população para representar as principais

características deste (STOCK; WATSON, 2012). Como há diferenças individuais entre

cada voluntário, esta técnica auxilia na convergência de informações generalizadas,

tornando o procedimento viável economicamente por não necessitar realizar

experimentos com toda a população referente à atividade.

Pelo fato da população a ser analisada, os trabalhadores de certa atividade de

trabalho, ser finita e pequena, pode-se utilizar então a fórmula de Cochran (2007) para

o cálculo do número de participantes, apresentada pela Equação 7. Para a notação

apresentada, N é o tamanho da população, z é o parâmetro da tabela normal

relacionado com o intervalo de confiança, e é determinado pela precisão esperada, p é

a variabilidade esperada pela população para o atributo e q = (1 – p).

𝑛 = 𝑛0

1+ (𝑛0−1)

𝑁

, 𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑛0 = 𝑧2𝑝𝑞

𝑒2 (Eq. 7)

Em geral, recomenda-se utilizar intervalos de confiança de 95% (𝛼 = 5% ),

precisão de 5%, e máxima variabilidade (p = q = 50%). Neste caso, 𝑛0 = 384. Por

exemplo, para uma população com 92 trabalhadores, o tamanho esperado da amostra

seria então de 74 trabalhadores. No entanto, pela viabilidade econômica de realizar

cada experimento, pode haver a necessidade de serem obtidas amostras menores

com resultados pouco menos confiáveis. Assim, assumindo 𝛼 = 10% (z = 1,65),

precisão de 10% e admitindo variabilidade de 20% (o que pode ser justificado pelo

perfil de trabalhador, treinamentos realizados e tempo de experiência), para esta

mesma população a amostra necessária deve ser de 30 indivíduos.

Para cada um dos "n" participantes, recomenda-se que sejam feitas um

número de "x" repetições, este dependendo da natureza da tarefa. Sugere-se

inicialmente uma quantidade de cinco a dez repetições, para obter um valor médio

para cada indivíduo.

6.3.2.1.2. O quadro de observações

O quadro de observações é uma tabela para registro geral das informações

relevantes para cada experimento realizado. Deve conter os principais dados para

cada uma das observações: número da observação, voluntário, gênero, idade, turno,

97

data, horário do início da observação, e comentários adicionais. Este quadro deve ser

preenchido ao decorrer dos experimentos, de forma manual ou eletrônica, para

acompanhamento e análises posteriores. Outras informações necessárias podem ser

utilizadas, como tipo da máquina utilizada ou outra ferramenta, posição em relação ao

arranjo físico, entre outras variáveis relevantes levantadas na primeira etapa do

método. Um exemplo de quadro de observações consta na Figura 28.

Figura 28: Exemplo de quadro de observações.


No entanto, para a elaboração do quadro, as observações e características

devem expressar as diversas combinações diferentes entre variáveis. Por exemplo,

distribuir entre os diversos momentos do turno de trabalho, gêneros, faixas etárias,

entre outros.

6.3.2.2. A curva-TEI

Com os experimentos realizados, cada observação gerou uma curva-TEI.

Assim, é necessário obter uma curva média, ou uma curva-𝑇𝐸𝐼̅̅ ̅̅ ̅, com a qual poderá ser

analisado seu comportamento e comparado com as filmagens e observações diretas

realizadas.

No entanto, um ponto a ser ressaltado é a diferença de tempo de atividade

entre cada uma das observações. Por exemplo, para uma atividade cujo tempo normal

foi definido como dois minutos, há flutuações estatísticas que fazem com que uma

observação possa ser realizada em 1min50seg, e outra em 2min10seg. Para tal ponto,

faz-se importante normalizar as curvas.

Uma ferramenta que pode ser utilizada neste quesito é o gráfico de operações,

que divide a atividade em diversas etapas. O método comum utiliza os movimentos

98

fundamentais das mãos, também chamados de therbligs, no entanto este pode ser

adaptado para o uso neste contexto: recomenda-se então dividir a atividade em etapas

elementares e, com o auxílio das filmagens, dividir os dados obtidos nestas etapas. Ao

final, pode-se normalizar o tempo de cada uma dessas etapas e, proporcionalmente,

os dados envolvidos em cada uma destas. Com os dados normalizados no mesmo

intervalo de tempo, faz-se por fim possível obter a curva-𝑇𝐸𝐼̅̅ ̅̅ ̅, calculada como a média

do total de observações realizadas.

6.3.2.3. A identificação dos pontos críticos na curva-TEI

Esta etapa possui o propósito de encontrar pontos críticos diante da curva-TEI.

Ao encontrar a curva média, esta deverá ser plotada em um gráfico de linhas, com a

correta separação de cada uma das etapas fundamentais levantadas anteriormente, e

comparada com as filmagens realizadas ao longo dos experimentos.

A Figura 29 apresenta um exemplo de curva. Foram incluídos o valor do

baseline, com o intuito de comparar se o engajamento durante a ação é maior ou

menor do que em momento de repouso, e o valor da tendência, que indica que o nível

de engajamento aumenta com o decorrer da tarefa. Foram identificados os pontos

críticos, representados pelos maiores picos ou vales da curva, que devem ser

estudados com os elementos associados das filmagens. Momentos de pico, no qual

há alto índice das ondas beta, representam alto nível de estresse, enquanto momentos

de vale mostram que há aumento do poder das ondas alfa e teta, representando

sonolência, monotonia e rendimento.

99

Figura 29: Exemplo de curva-TEI média.


Outros fatores também podem ser estudados, além da identificação de picos e

vales. Pode-se utilizar um limite de dois desvios padrão para cima ou para baixo, em

relação ao valor médio, e estudar momentos que fiquem fora deste intervalo. O limite

superior de confiança é apresentado pela Equação 8, enquanto o limite inferior é

representado pela Equação 9. Também é possível verificar se há momentos de

tendência crescentes ou decrescentes dentro das etapas, ou da atividade como um

todo. O objetivo final, diante de todas estas possibilidades, é identificar quais os

momentos críticos da tarefa.

𝐿𝑆𝐶 = 𝑇𝐸𝐼̿̿ ̿̿ ̿ + 2 × 𝜎𝑇𝐸𝐼̅̅ ̅̅ ̅ (Eq. 8)

𝐿𝐼𝐶 = 𝑇𝐸𝐼̿̿ ̿̿ ̿ − 2 × 𝜎𝑇𝐸𝐼̅̅ ̅̅ ̅ (Eq. 9)

Assim, após identificar quais os pontos de pico ou vale, ou fora do intervalo de

confiança, pode-se elaborar um diagnóstico inicial da situação atual da atividade.

Parte-se assim para a análise específica da atividade.

100

6.3.3. Terceira etapa: análise dos fatores

Esta etapa destina-se a analisar os fatores envolvidos em cada um dos pontos

críticos levantados na segunda fase. Para tal, recomenda-se inicialmente estabelecer

uma priorização entre os pontos, para que seja gerado o maior valor possível desde o

início da análise.

Este protocolo não estabelece uma única forma possível de realizar a análise

dos elementos, já que se entende que estes dependem da natureza da atividade e da

organização. É uma etapa flexível, no entanto serão apresentadas algumas das

possíveis formas para análise, que podem ser utilizadas em conjunto ou

individualmente.

6.3.3.1. Entrevistas com funcionários

Uma das recomendações é a conversa com os funcionários, através do uso de

questionários semiestruturados. Pode se elaborar um roteiro de perguntas condizente

com as necessidades da análise, e entrevistar alguns (ou todos) os operadores

envolvidos na tarefa. Sugerem-se inicialmente perguntas abertas, pedindo que

expliquem a tarefa, a rotina diária, ensinem o passo-a-passo e as principais

dificuldades e demandas. Após isso, pode-se convergir a perguntas mais específicas.

A recomendação da entrevista semiestruturada parte do princípio que o operador deve

relatar por si só suas necessidades de forma não enviesada pelas perguntas dos

pesquisadores.

Para uma segunda parte da entrevista, sugere-se que o pesquisador mostre a

gravação para o trabalhador, e peça que este explique as diversas etapas da tarefa. O

foco das perguntas deve ser nas dificuldades encontradas nos pontos críticos.

Recomenda-se evitar que o voluntário fique nervoso ou com alguma insatisfação ou

incômodo durante a entrevista, e explicar que o propósito do trabalho é a melhoria do

serviço prestado.

101

6.3.3.2. Uso de dados secundários

Outra possibilidade é o uso de dados secundários para esclarecer dificuldades

durante a execução destes pontos críticos. Para tal, pode-se utilizar relatórios e bases

de dados anteriores da própria organização, benchmarking 12 , procedimento

operacional padrão (POP), entre outras fontes. Como exemplos possíveis, cita-se

relatório de manutenções de determinado equipamento, relatórios de produtividade

mensal, entre outros, dependendo da natureza da atividade.

6.3.3.3. Análises estatísticas e correlação entre variáveis

Com o conjunto de dados obtidos a partir do quadro de observações, é possível

a adição de dados característicos com o intuito de descobrir relações entre as

variáveis.

Um exemplo é o uso de análises de correlação, técnica estatística que reflete o

quanto uma variável influencia outra. A Figura 30 apresenta um exemplo de base de

dados para descobrir correlações entre os dados. Recomenda-se acrescentar, para

cada observação, o valor médio do TEI obtido durante a coleta. Primeiro realizam-se

diagramas de dispersão, apresentados por Gujarati (2009) como uma ferramenta na

qual são plotadas os valores de uma variável no eixo das abscissas, e os valores de

outra variável no eixo das ordenadas, e são identificados neste plano os pares

coletados, com o propósito de verificar o comportamento conjunto de ambas variáveis.

Assim, identificar possíveis relações entre estas e, em seguida, calcular a correlação

em si, apresentado pela Equação 10. Nesta, verifica-se o quão uma variável explica a

outra variável. Por exemplo, seja X uma variável aleatória onde 𝑋 = {1, … , 𝑁}, 𝑁 𝜖 ℕ∗ e

Y uma variável aleatória onde 𝑌 = {1, … , 𝑁}, 𝑁 𝜖 ℕ∗, ambas matriciais. Assim, Cov(x,y)

é a covariância entre X e Y, 𝜎 é o desvio padrão da respectiva variável, Var(X) é a

variância de X e Var(Y) a variância da variável Y.

𝐶𝑜𝑟𝑟(𝑋, 𝑌) = 𝐶𝑜𝑣(𝑋,𝑌)

√𝑉𝑎𝑟(𝑋).𝑉𝑎𝑟(𝑌)=

𝜎𝑥𝑦

𝜎𝑥𝜎𝑦 (Eq. 10)

12

Benchmarking é conceituado, por Corrêa e Corrêa (2012), como a busca por melhores práticas para determinada atividade ou política, seja interna ou externamente à própria organização, com o objetivo de atingir vantagens competitivas sustentáveis.

102

Figura 30: Exemplo de base de dados.


Caso exista correlação entre as variáveis, recomenda-se o uso de regressões

lineares 13 (método dos mínimos quadrados) simples, exponenciais, entre outras

possibilidades, que reflitam o comportamento das curvas apresentadas pelo diagrama

de dispersão. Com tais regressões é possível identificar quais as melhores

combinações de variáveis para explicar os altos ou baixos níveis de engajamento.

6.3.3.4. Planejamento de experimentos

O planejamento de experimentos é uma técnica proveniente do controle

estatístico da qualidade na qual, segundo Montgomery (2009), é realizada uma série

de testes com o objetivo de determinar qual a melhor combinação entre diversos

parâmetros para obter o melhor resultado final. Este resultado deve ser quantitativo, e

pode ter como objetivo atingir o maior valor, menor valor ou uma meta específica.

Citando um exemplo para o estudo presente, para um processo atendimento de

chamados eletrônicos (um call center), pode-se ter o objetivo de alcançar o maior

engajamento dos trabalhadores. Para tal, uma possibilidade é variar parâmetros como

13

Regressão linear é uma técnica estatística cujo objetivo é encontrar a curva que melhor expresse uma relação entre uma variável dependente e uma ou mais variáveis independentes de forma linear (isto é, as variáveis independentes devem possuir potência igual a 1). Um dos principais métodos para realizar uma regressão linear é o método dos mínimos quadrados, no qual busca-se encontrar a curva que minimize o somatório do quadrado da distância entre o valores reais e os previstos, ou seja, o somatório do quadrado dos erros (STOCK; WATSON, 2012).

103

o tipo de telefone utilizado e a iluminância14 da sala utilizada para verificar qual a

combinação que resulta no maior engajamento, o objetivo determinado pelo estudo.

Para ilustrar a situação, a Figura 31 apresenta um esquema teórico de um

processo comum. As entradas são transformadas em saídas através de uma

transformação realizada, no entanto, há fatores de entrada que podem ou não ser

controláveis. No exemplo do processo de atendimento, o tipo de telefone utilizado e a

iluminação são fatores controláveis, representados pelas letras “x” na figura. Já outros,

como umidade do ar e tempo de atendimento, podem ser fatores incontroláveis, isto é,

não é possível alterá-los para controle estatístico. São representados pelas letras “z”.

Figura 31: Intervenção de variáveis controláveis e incontroláveis.

Fonte: Adaptado de Montgomery (2009).

Assim, busca-se obter a melhor combinação de fatores controláveis a verificar

qual a melhor saída y. Para cada fator, devem ser determinados os seus níveis, isto é,

as variações de valores que serão testados. Para o exemplo oferecido, pode-se supor

que o tipo de telefone será avaliado em dois níveis, um no modelo convencional com

fio (nível -1), e um no modelo headset (nível 1). Já para a iluminância, serão utilizados

três níveis, os valores 500 (nível -1), 750 (nível 0) e 1000 lux (nível 1). A nomenclatura

de controle de qualidade em geral utiliza valores entre -1 e 1 para representar os

diversos níveis. Ressalta-se que as variáveis controláveis não precisam

necessariamente ser quantitativas, conforme apresentado pelo exemplo, apenas a

saída que deve ser necessariamente mensurável.

14

Iluminância é uma medida utilizada para verificar o nível de iluminação presente em um local, dado pela razão do fluxo luminoso recebido por uma determinada área. É medido em lux, e suas normas para interiores e postos de trabalho são determinadas pela Norma Brasileira 5413 (TÉCNICAS, 1992).

104

Após definidos os fatores e os níveis, deve-se realizar experimentos com cada

combinação de fatores, e coletar os valores de saída, no caso o valor do TEI. Neste

caso, por serem dois níveis de tipo de telefone e três níveis de iluminância, ao todo

serão necessários pelo menos seis experimentos para verificar os melhores níveis.

Recomenda-se, no entanto, que sejam realizadas pelo menos duas a cinco

observações para cada combinação, variando entre os funcionários, para tornar os

resultados mais assertivos. A Figura 32 apresenta um exemplo de tabela de

combinações preenchida, para este caso.

Figura 32: Exemplo de tabela de experimentos.

Fonte: Adaptado de Montgomery (2009).

Após realizar cada um dos experimentos, deve-se criar gráficos de linha com

os valores médios do TEI para cada uma das combinações, selecionar um parâmetro

para um eixo-x, e identificar as relações com o outro fator. A Figura 33 ilustra um

exemplo de gráfico obtido através dos dados fictícios da Figura 32. Pelo objetivo de

determinar qual é o maior valor para o TEI, chega-se assim ao resultado de que a

combinação de 1000 lux e telefone do tipo headset seria a melhor dentre as

candidatas.

105

Figura 33: Exemplo fictício de resultado de experimentos com dois fatores.


Ressalta-se aqui, neste ponto, a recomendação de realizar experimentos com

poucos parâmetros, em geral dois ou três. Isto ocorre por reduzir o número de

experimentos e a leitura dos resultados através dos gráficos de linha ou de plano.

Deve ser avaliada também a viabilidade técnica e econômica neste caso.

6.3.3.5. Uso de ferramentas adicionais

Caso seja necessário, é possível o uso de diversas outras ferramentas que

auxiliem na identificação de problemas, usuais para a Engenharia de Produção. Além

de ferramentas sobre a análise dos métodos de trabalho, apresentadas no Capítulo 1,

outras possibilidades podem ser acrescentadas. Para o uso em um MIASP, o foco

será dado de forma resumida em ferramentas de qualidade, em especial no Diagrama

de Ishikawa. No entanto, não há impedimento para o uso de quaisquer outras cujo

parecer acredite ser necessário.

O Diagrama de Ishikawa, ou Diagrama de Espinha de Peixe, é uma ferramenta

de voltada para a análise dos problemas identificados em etapas anteriores

(CORRÊA; CORRÊA, 2012). Seu principal intuito é encontrar as causas que originam

os efeitos indesejados, percebidos pelos usuários envolvidos, pelo uso de diversas

dimensões. Para o caso industrial, em geral estas são os seis M’s: método, mão-de-

106

obra, máquina, material, meio ambiente e medida. Já para o caso de serviços, os

autores comentam que pode-se utilizar dimensões como lugares, procedimentos,

políticas e pessoas. A descrição do problema é posta na ponta direita do modelo, e as

ramificações são as causas possíveis para tal problema. Entre seus benefícios, o

gráfico tende a organizar o raciocínio em discussões para um problema que seja

prioritário, como brainstormings, é fácil de ser compreendido pelo uso gráfico das

causas potenciais, envolve em geral um pequeno grupo de indivíduos envolvidos, etc.

A Figura 34 apresenta exemplo de aplicação do Diagrama, que apresenta o problema

do acúmulo dos resíduos de coco verde estudado por Junior (2010).

Figura 34: Exemplo de Diagrama de Ishikawa.

Fonte: Junior (2010, p.108).

Outras ferramentas, como o gráfico de operações ou outros diagramas de

Pareto, podem ser utilizadas. Faz-se importante aqui encontrar elementos que estejam

limitando o desempenho da atividade, para a elaboração de um diagnóstico mais

aprofundado. Quanto melhor o diagnóstico aqui formulado, mais fácil será a realização

da próxima etapa, a prescrição de alternativas de solução.

6.3.4. Quarta etapa: prescrever alternativas de solução

A etapa seguinte consiste em prescrever alternativas de solução para eliminar

os problemas encontrados durante o diagnóstico, isto é, definir sugestões para o

107

balanceamento dos níveis de engajamento dos operadores e melhoria dos KPIs

determinados durante a primeira etapa do método. Esta é uma fase subjetiva, pelo fato

das soluções dependerem da natureza dos problemas encontrados.

No entanto, cabe a discussão de dois pontos relevantes neste tópico. O

primeiro é sobre a busca por alternativas. Em geral, quanto melhor o diagnóstico

levantado na etapa anterior, mais fácil tende a ser a busca por soluções. No entanto,

ressalta-se aqui o uso de benchmarking de casos semelhantes ao encontrado, como

ressalta Corrêa e Corrêa (2012). A procura por problemas na literatura, tanto

acadêmica quanto cinza15, indica uma gama de soluções já testadas e implantadas

para diversos casos que aumenta a viabilidade da alternativa. Além disto, para

necessidades de maior avanço técnico, o uso de bases de patentes pode oferecer

ideias e soluções dos últimos anos desenvolvidas por centros científicos ou

departamentos de Pesquisa e Desenvolvimento de diversas outras organizações.

Como exemplo de bases, cita-se a European Patent Office (ESPACENET), a United

States Patent and Trademark Office (USPTO) e o Instituto Nacional de Propriedade

Intelectual (INPI).

O segundo ponto é a escolha por alternativas que sejam viáveis, tanto técnica

quanto economicamente. Estas devem ser ajustadas à realidade da empresa, sua

capacidade de investimentos e de implantação. Sugere-se a preferência por

alternativas de baixo custo, que alterem políticas e o clima organizacional, ou que

desenvolvam ferramentas simples (eletrônicas ou não) de fácil uso e disseminação.

Por exemplo, para casos que sugiram a mudança da interface do usuário com o

sistema, devem-se apresentar as intenções para o setor responsável, no caso o de TI

(Tecnologia da Informação), para a concordância ou não destas alternativas.

6.3.5. Quinta etapa: gerir a mudança

A última etapa consiste na gestão da mudança do contexto atual para o

melhorado, aplicando as alternativas de solução. Para tal, deve-se seguir alguns

passos preliminares antes da implantação em si.

15

Literatura cinza, conforme apresentado por Proença Júnior e Silva (2016), depende da natureza do campo estudado, no entanto em geral pode ser contribuições em eventos, blogs, relatórios técnicos, websites, entre outros.

108

6.3.5.1. A priorização de alternativas de solução

O procedimento de priorização faz-se necessário quando há mais de uma

alternativa de solução a ser implantada, e pelo fato dos recursos utilizados (tempo,

capital, pessoas, materiais) serem escassos. Meredith e Mantel Jr. (2000) apresentam,

dentre soluções de priorização de projetos, a análise multicritério, ferramenta gerencial

que seleciona quais projetos devem ser realizados sequencialmente de acordo com

uma nota relativa entre eles. Para tal, são definidos critérios relevantes à natureza do

projeto e à organização (ex: investimento necessário, tempo de execução,

imobilização da produção ou do atendimento, impacto positivo, etc.) e, para cada

projeto, são atribuídas notas de zero a dez nestes critérios. Cada critério pode ou não

ter pesos diferentes, de acordo com as necessidades do problema. Ao final, a

priorização é baseada na ordem decrescente das pontuações obtidas.

Ressalta-se como desvantagem o fato desta ser uma avaliação subjetiva e

possivelmente enviesada, no entanto apresenta agilidade e praticidade quanto a seu

uso. Caso necessário, podem ser utilizados outros métodos de priorização de projetos

para definir a sequência que gere impactos positivos mais rapidamente. O uso de

indicadores financeiros, como payback e Valor Presente Líquido, neste caso não é

recomendado, pela incerteza do aumento do valor financeiro gerado pelas alternativas

de solução.

6.3.5.2. O plano de ação

Após definir a ordem de implantação das alternativas, recomenda-se a criação

de um plano de ação, ferramenta que auxilia no gerenciamento de implantações de

pequenos projetos ou mudanças. Lisbôa e Godoy (2012) comentam sobre o 5W2H,

uma técnica mnemônica que descreve o projeto de implantação em sete etapas: o quê

(what), quando (when), onde (where), quem (who), por quê (why), como (how) e

quanto (how much). Suas vantagens são a sua facilidade e praticidade de ser

realizada, o fato de não necessitar de softwares específicos e poder ser visualizada

por todos os agentes envolvidos. Um exemplo é apresentado na Figura 35. Caso

necessário, informações adicionais podem ser inseridas, como o status.

109

Figura 35: Exemplo de 5W2H.

Fonte: Lisbôa e Godoy (2012, p.38).

O plano de ação também possui o intuito de mostrar o acompanhamento do

projeto de implantação, para verificar se houve ou não atrasos, além de apontar

problemas existentes durante o andamento dos projetos. Auxilia também na alocação

de recursos materiais e humanos, e no planejamento posterior para a realização dos

testes de implantação.

6.3.5.3. O teste das alternativas de solução

Antes da implantação efetiva das alternativas, é necessário realizar testes para

validação da suficiência destas e suas respectivas correções. Com base no âmbito

gerencial, estas são as duas fases intermediárias do ciclo PDCA - Plan, Do, Check,

Act (planejar, executar, verificar, atuar), dissertado por Andrade (2003) como uma

ferramenta de melhoria e controle de processos para atingir as metas organizacionais.

Corrêa e Corrêa (2012) explicitam que a fase de execução (Do) é relacionada com a

implementação do plano de forma experimental, em pequena escala, e com o registro

e medição das melhorias e resultados, positivos e negativos, atingidos. Já para a fase

de verificação, os autores dissertam que o plano deve ser revisado, para o controle do

ajuste dos resultados aos objetivos estabelecidos e para correção de problemas

existentes. Diante do PDCA, faz-se necessário assim realizar na organização

estudada estas etapas antes da devida implantação das melhorias em relação ao TEI.

110

6.3.5.4. A padronização

Em conjunto com a última etapa do ciclo PDCA de atuação para implementar

devidamente o plano, há a necessidade de realizar o gerenciamento da rotina,

abordado por Andrade (2003) como um conjunto de esforços voltados à eliminação

das não-conformidades provenientes das variações nos processos produtivos. Assim,

o autor recomenda o uso da ferramenta SDCA - Standard, Do, Check, Atc (padronizar,

executar, verificar, atuar), análoga ao PDCA com o intuito de realizar padronizações.

Assim, o foco do SDCA é manter as condições e resultados de trabalho inseridos

dentro de um limite esperado para atingir os objetivos estabelecidos à organização.

Nesta discussão, para o método proposto, necessita-se da padronização das soluções

apresentadas a partir de treinamentos, elaboração de fichas contendo os POPs

(também chamado de método prescrito) e supervisões constantes para assegurar que

a melhoria obtida encontra-se mantida em seu nível desejado.

6.4 Discussão sobre o método

O método aqui proposto, para uma análise neuroergonômica do trabalho no

âmbito do engajamento, mostra-se como uma variante dos métodos de identificação,

análise e solução de problemas (MIASP). O uso do EEG como um elemento adicional

à análise tradicional traz, a curto prazo, uma dificuldade técnica para a realização

desta abordagem, no entanto, espera-se que a difusão e popularização do instrumento

auxilie não só o engajamento, mas também outros aspectos cognitivos como carga

mental de trabalho, que passem a ser vistos como aspectos de grande relevância para

a efetividade das organizações. O efeito dos aspectos cognitivos sobre o desempenho

operacional, conforme descrito no Capítulo 4 através de diversos estudos da área, e a

relação deste último com os indicadores financeiros e outros elementos de geração de

valor (baseado na discussão presente no Capítulo 1), mostra que a preocupação com

a compreensão do cérebro humano e a adaptação dos meios de trabalho a este é uma

área de estudo fundamental para as próximas décadas.

O método aqui descrito caracteriza-se por sua interdisciplinaridade. O uso de

ferramentas de diversas áreas do conhecimento da Engenharia de Produção em um

protocolo, como engenharia de métodos, estatística, gestão da qualidade e ergonomia,

representa o viés da flexibilidade presente nas diversas organizações e suas

diferentes naturezas. Em geral, não há um melhor método ou uma melhor solução de

cunho geral: há a necessidade de se estabelecer uma visão geral padronizada, no

111

entanto cada caso específico apresenta suas particularidades, necessidades e

ferramentas mais adequadas.

Em conjunto com a ideia de interdisciplinaridade, a neuroergonomia traz

contribuições valiosas à esfera organizacional sobre a importância da cognição

humana diante dos processos. A necessidade de adaptar os meios de trabalho ao ser

humano é objeto de estudo pela ergonomia, no entanto compreender o cérebro

humano permite um melhor desenho dos processos, atividades e ambientes de

trabalho, abrindo horizontes para novas possibilidades. Os avanços na viabilidade

técnica dos instrumentos neurocientíficos permite que o EEG seja utilizado em

diversos contextos devido à sua portabilidade e seu custo relativamente baixo quando

comparado aos outros instrumentos. Instrumentos adicionais, como o eye tracking,

podem ser devidamente acrescentados ao método quando for julgado necessário,

como em casos de intenso uso de atividades oculomotoras. Já outros métodos, como

o PET e o fMRI, por enquanto raramente podem ser utilizados em ambientes reais por

sua estrutura física, mas trazem contribuições de mapeamento cerebral que podem

aumentar a precisão das análises realizadas. No entanto, os estudos das ondas

cerebrais extraídas pelo EEG nas últimas décadas trouxeram possibilidades de

análises e novos indicadores para serem utilizados em experimentos e métodos das

neurociências.

O conceito do TEI como um indicador mensurável permite um melhor uso, mais

estruturado, para adequação ao conceito do MIASP. O TLX, apresentado por Hart e

Steveland (1988), também é um indicador neuroergonômico importante para melhoria

das organizações. Mesmo com caráter subjetivo, HART (2006) aponta que mais de

quinhentos estudos foram realizados utilizando este método, provando sua eficácia

diante da incerteza das técnicas neuroergonômicas no contexto real.

A demanda neuroergonômica de estudo de operações reais, em vez de

experimentos em laboratórios com condições controladas, levanta discussões sobre a

viabilidade do método aqui prescrito. A prática é necessária para o aprimoramento do

próprio método, através do uso, avaliação e reformulação conforme os aprendizados

(o loop duplo). Para tal consolidação, é necessário que este seja aplicado em diversos

tipos de organizações e em diferentes naturezas de atividades, para validação de seu

escopo e da adequação do nível de flexibilidade proposto.

Este estudo não traz aplicações práticas do método proposto, conforme

apresentado na seção de limites e limitações. No entanto, a próxima seção discorre

112

sobre as possibilidades de aplicação do método em diferentes contextos

organizacionais.

6.5 Sobre a Aplicação do Método

A flexibilidade proposta pelo método permite que este seja aplicado em

diversos contextos de trabalho diferentes. Cada situação de trabalho é única, no

entanto existem possibilidades de uso das diferentes ferramentas aplicadas em

indústrias de diferentes gêneros. Com este intuito, a discussão presente neste tópico

pretende avaliar possibilidades de uso do método nas organizações.

Para facilitar a compreensão, foi utilizada uma matriz de classificação empírica

de alguns exemplos de organizações, baseada na matriz de inovação de produto e de

processo de Hayes, Upton e Pisano (2008). A matriz aqui apresentada pela Figura 36

possui como eixo-x a quantidade de uso de tarefas cognitivas em comparação às

tarefas físicas, e como eixo-y o valor gerado para a população como um todo. O

conceito de valor gerado agrega, neste caso, a quantidade de pessoas atingidas, a

frequência de consumo do pacote de valor e a qualidade de vida oferecida a essas

pessoas. Logo, uma organização que atinge poucas pessoas e que desenvolve bens

comuns deve estar em uma posição inferior, já uma instituição que atinge grande

parcela da população e oferece serviços frequentes de importância ao bem-estar

social deve estar em uma posição superior na matriz. Ressalta-se aqui o fato da matriz

ser ilustrativa, sem comprovações técnicas da real posição relativa entre cada uma

das organizações presentes.

113

Figura 36: Exemplo de classificação de organizações.


Um primeiro exemplo pode ser de uma indústria de massa, como as indústrias

de cerveja ou automobilísticas. Nos setores cujo foco é o de custo, uma

recomendação é verificar quais as atividades da linha de produção que podem ser

melhorados. Para tal, pela alta repetibilidade das atividades, podem ser utilizados em

conjunto na primeira etapa tanto a análise pelo TEI quando pelos KPIs. Em atividades

repetitivas, na qual em geral é frequente altos índices de monotonia, a análise

posterior do TEI possui maior enfoque em descobrir como aumentar a motivação e a

assertividade dos operadores em suas ações, já que, como discutido no Capítulo 4, há

uma relação entre eficácia e engajamento. O uso de ferramentas de Engenharia de

Produção neste caso, como o gráfico de operações, faz-se fundamental para a

compreensão da atividade repetitiva. Também o uso de entrevistas e verbalizações,

tanto dos funcionários quanto dos níveis hierárquicos acima, mostra-se ferramentas

relevantes para este caso.

Outra possibilidade, além da área de montagem de produtos, é o de estudo nas

áreas de inspeção de qualidade. Um baixo resultado nos indicadores de qualidade

pode, além de demonstrar que os processos produtivos não estão adequadamente

ajustados, indicar que a área de controle de qualidade possui deficiências em seus

processos inspecionais. Assim, diversos aspectos podem ser estudados como

114

variáveis relevantes com o objetivo de aumentar o engajamento e a eficácia do

processo: método de inspeção visual (recomenda-se o uso do eye tracking neste

caso), horas de sono dos funcionários, a política de pausas durante a jornada de

trabalho, os instrumentos utilizados, a rotação de cargos, entre outros.

Utilizando outro exemplo, de empresas focadas em alta tecnologia e

direcionadas, podem-se citar empresas do ramo de jogos eletrônicos. Um dos

possíveis focos de atenção pode ser a fase de desenvolvimento e teste dos jogos. Por

exemplo, um método possível seria o NASA-TLX, pela inaplicabilidade do TEI neste

primeiro estágio, já que o tempo de ciclo de criação de um jogo é relativamente longo.

Assim, é possível perceber quais as atividades são mais cansativas, e buscar formas

de tentar melhorar.

Nestas empresas, as atividades relacionadas à criação, como desenvolvimento

de roteiros e desenho de personagens e cenários, exigem um ambiente que estimule

os funcionários a estarem engajados e criativos. Assim, o foco no arranjo físico para o

aumento do TEI pode ser um rumo a ser tomado, com a análise dos diversos

elementos possíveis: palheta de cores, localização espacial, uso de acessórios,

aspectos ergonômicos (antropometria dos móveis, iluminação, temperatura,

ventilação, entre outros), etc. Também podem ser avaliadas as políticas de trabalho,

como a correlação do engajamento com o horário de trabalho (se em geral os

desenvolvedores conseguem obter melhores resultados durante a manhã ou a noite),

turno de horário fixo ou flexível, possibilidade de trabalho em casa, eventos

corporativos, entre outras possibilidades.

Em analogia aos estudos de efetividade de publicidade e propaganda de

Young (2002), é possível utilizar o TEI durante as fases de testes de jogos, para

verificar o quão engajado os usuários em geral ficam ao consumir o produto final, isto

é, jogar o jogo em si. Recomenda-se em conjunto o uso do eye tracking, para a

criação de mapas de calor que mostrem a frequência de observação em cada

elemento presente na cena exposta. Com isto, é possível realizar grupos de teste com

consumidores reais para realizar mudanças nos aspectos que menos atraem a

atenção destes e, em consequência, conseguir um produto final mais assertivo,

gerando provável impacto positivo para as vendas.

Um último exemplo aqui apresentado é o dos centros de comando e controle.

São organizações de grande impacto para a população e de natureza de

monitoramento em tempo real, logo são exigidos altos níveis de atenção, vigilância e

rapidez em tomadas de decisão.

115

Utilizando como exemplo um centro destinado a atendimento de emergências,

como de defesa civil, polícia, atendimento médico ou de bombeiros, dois dos mais

importantes indicadores utilizados são o tempo de atendimento para a emergência e o

nível de eficácia das decisões tomadas. Para tal, a primeira etapa do método deve

focar na identificação dos processos de vigilância e atendimento a este tipo de

emergência, e recomenda-se o uso dos indicadores acima para determinar as

atividades a serem pesquisadas, no caso com maior tempo de duração e maior índice

de não conformidade.

Ao identificar a tarefa, por exemplo um atendimento telefônico às emergências,

há diversas variáveis que devem ser levadas em conta: roteiro de atendimento,

interface do sistema utilizado, tempo de experiência, entre outros. Já para tarefas de

monitoramento constante, pode ser relevante verificar a possibilidade do uso de

estímulos para manter os níveis de engajamento dos indivíduos, como as técnicas

apresentadas por Szafir e Mutlu (2012). O uso do eye tracking nestes casos também é

recomendado, pela constante interface do usuário com monitores e outros elementos

digitais. Também pode ser discutida, como em todos os outros casos, a questão do

perfil indicado dos funcionários para contratação, as características e o modelo de

treinamento. O uso de análises de correlação estatística pode ser de grande

relevância após a tomada dos dados primários e secundários.

Pode-se aqui discutir sobre a viabilidade deste estudo nas organizações. É um

método flexível, que pode ser aplicado a qualquer tipo de organização, no entanto

estima-se que há uma maior propensão de uso pelas empresas focadas em

tecnologia, serviços críticos e indústrias de grande porte. Isto se justifica pelo fato da

aplicação do método envolver o uso de instrumentos, como o EEG e possivelmente o

eye tracking, que envolvem certo investimento de capital. O método também exige

uma grande quantidade de horas de estudo, tanto para a coleta de dados quanto para

a análise, sugestão de soluções e suas implantações. Para tal, há uma maior

propensão à adesão deste por empresas que contenham um setor especializado de

Pesquisa e Desenvolvimento (P&D), ou de métodos de trabalho, ou uma área

relacionada à inovação. Uma outra possibilidade neste caso é a integração entre

universidades e empresas, com a contribuição da primeira pelo auxílio na realização

do método, e da segunda por permitir a realização de projetos acadêmicos e pela

abertura de uma fonte de estudos.

116

7. CONCLUSÃO

Este trabalho teve o propósito de desenvolver um método geral, baseado nos

MIASP (métodos de identificação, análise e solução de problemas), utilizando o

indicador de engajamento da tarefa (TEI) para melhoria das atividades de trabalho em

organizações. Foram utilizadas contribuições dos ramos de análise do trabalho e de

seu desempenho, e da neuroergonomia, campo incipiente cujo propósito é estudar o

cérebro humano e seus principais elementos diante da execução do trabalho e dos

meios envolvidos neste.

Em primeiro lugar, a pesquisa tratou da contextualização das organizações nos

dias atuais. A era da globalização e da informação trouxe o aumento da

competitividade entre as empresas, o que culminou na busca por geração de bens e

serviços que se destacasse dos demais, de forma eficaz e eficiente (HAYES; UPTON;

PISANO, 2008). Destaca-se aqui a importância do desempenho operacional e seus

diversos elementos diante da melhoria da produção, a partir da mensuração com o

uso de indicadores chaves de desempenho, os KPIs. No entanto, a modificação das

tarefas majoritariamente físicas para cognitivas nos últimos anos, conforme exposto

por Spiegel (2009), traz a necessidade da mudança das abordagens para melhoria

das organizações e de como mensurar o desempenho operacional.

Para tal, fez-se necessário compreender a visão clássica do projeto do trabalho

humano. Seu expoente após o início da primeira revolução industrial veio a partir do

taylorismo, apresentando a Administração Científica, cujo propósito era instituir uma

ciência para determinar qual a melhor forma do operário realizar suas tarefas. Os

avanços trazidos por outros, como o casal Gilbreth, apontaram para os estudos de

melhorias dos projetos de postos de trabalho e dos elementos presentes neste, de

forma a aumentar o desempenho realizado (BARNES, 1977). A ergonomia, neste viés,

também traz a preocupação com as condições de saúde do trabalhador, atribuindo

assim à organização a necessidade de adaptar os meios de trabalho ao ser humano,

alterando o foco do crescimento acelerado da produção para o próprio indivíduo (IIDA,

2005).

Nas últimas décadas, diversos estudos continuaram aplicando os conceitos da

engenharia de métodos nas organizações, no entanto houve uma outra mudança de

perspectiva. A meta não era mais apenas obter o melhor lucro por produções de baixo

custo, ela agora depende da competição e de qual o valor que o cliente procura, seja

por qualidade, velocidade, flexibilidade ou preço. Junto a isto, a automação industrial

tornou-se presente, principalmente em território brasileiro nos últimos anos, e traz

117

assim a mudança da natureza do trabalho: as máquinas realizam tarefas físicas ou em

condições insalubres, e os seres humanos passam a, em diversas organizações,

desempenhar atividades cognitivas, como trabalhos de escritório que envolvem

tomada de decisão, atenção, vigilância, entre outros. Diante disto, a importância da

ergonomia cognitiva e da engenharia de resiliência surge como forma de melhoria no

desenho destes postos de trabalho. No entanto, há lacunas na compreensão do

comportamento humano que não são devidamente preenchidas.

Apresenta-se como aliada à ergonomia cognitiva e ao projeto do trabalho a

neurociência, cujo propósito é estudar o cérebro humano, sua anatomia e principais

funções. O panorama das funções executivas, que realizam as atividades de tomada

de decisão e atenção, por exemplo, ajuda a compreender como o ser humano reage

diante de um determinado contexto. Pela coleta de informações utilizando o sistema

sensorial, estas funções determinam qual o melhor procedimento a ser realizado pelo

sistema motor (FILHO, 2013). Junto a isto, age também o sistema dual do cérebro,

baseado no sistema 1 (instinto) e sistema 2 (analítico). A compreensão do cérebro,

neste contexto, auxilia o desenvolvimento da ciência neuroergonômica.

Com a junção da ergonomia e da neurociência, nasce a neuroergonomia,

ciência recente conceituada por Parasuraman e Rizzo (2008) como o estudo

ergonômico do cérebro diante do ambiente de trabalho. Suas contribuições em

campos como a aviação, os setores de vigilância e centros de comando trazem a

importância de estudar os indicadores psicofisiológicos de forma mais certa, evitando

assim o uso apenas de observações diretas do comportamento humano. Entre tópicos

principais, a atenção, o sono, a carga mental de trabalho e o engajamento mostraram-

se importantes para diversos contextos.

Sobre este último tópico, o engajamento, este trabalho apresentou um foco

maior em relação ao indicador de engajamento da tarefa (TEI), desenvolvido por Pope,

Bogart e Bartolome (1995) através de estudos de automação adaptativa (AA). Sua

captura através do EEG, baseado em uma razão entre as ondas de excitação e as de

sonolência, mostra-se como uma alternativa viável pela portabilidade do aparelho e

pela assertividade quantitativa, evitando o uso de critérios subjetivos para avaliação do

quão engajado o operador se encontra. Usos em áreas como aprendizado e

neuromarketing mostraram possível sua aplicação em contextos diferentes da AA.

Surge assim a possibilidade de utilizar a neuroergonomia na análise do trabalho

humano.

118

No entanto, para o desenvolvimento de uma proposta de método

neuroergonômico, houve a necessidade de apresentar quais instrumentos poderiam

ser utilizados. O EEG, por sua portabilidade e custo inferior relativo aos demais, além

da resolução espacial e temporal em nível aceitável para análise, foi identificado como

um potencial candidato (PARASURAMAN, 2011). Adicionou-se a isto a possibilidade

de captura do indicador TEI pelo EEG, no entanto ressalta-se a importância do uso de

instrumentos complementares caso necessário, como o eye tracking.

Este trabalho apresentou e discutiu o método neuroergonômico proposto junto

com suas diversas possibilidades de execução. Este método foi dividido em cinco

etapas principais, as quais são baseadas nos MIASP, para identificar, analisar e

solucionar os problemas presentes nas organizações. Primeiramente, a escolha de

qual a atividade a ser estudada, com base nos KPIs definidos como estratégicos ao

setor, é uma das etapas de maior importância no processo, pois ela que indica qual o

problema inicial durante a geração dos bens e serviços oferecidos. Em seguida, há

uma preocupação com o nível de engajamento ao longo da atividade escolhida, com o

intuito de determinar, utilizando o TEI, as observações diretas e as entrevistas, quais

os pontos críticos que causam o desbalanceamento. Estes pontos críticos devem ser

analisados, utilizando o arsenal possível de ferramentas de Engenharia de Produção

existentes, para criação de um diagnóstico final. Após isso, o método sugere que

alternativas de solução devem ser prescritas, e deve ser realizada a gestão da

mudança, para efetivação das melhorias nos setores.

Discute-se, por fim, sobre as aplicações do método aos ambientes. A grande

diversidade de naturezas das atividades de trabalho sugere que o método proposto

pode ser aplicado em suas diversas formas, tanto em um ambiente controlado de linha

de montagem quanto em um centro de comando e controle. Portanto, uma das

principais características do método é sua flexibilidade, que necessita da experiência,

habilidade e criatividade dos projetistas ou pesquisadores para sua melhor aplicação

em determinado contexto.

Com base nos MIASP, o uso conjunto da medição do TEI através de

amostragem e de análises estatísticas que relacionam as variáveis inerentes à

natureza do trabalho mostra-se um aliado potencial às ferramentas tradicionais de

Engenharia de Produção, como o gráfico de operações. A intenção do método, em

relação às áreas de engenharia de métodos e ergonomia, é poder contribuir com a

ultrapassagem de barreiras que traziam teor de incerteza, no caso como o indivíduo

lida cognitivamente com os determinados elementos envolvidos em sua atividade.

119

Para a corrente ergonômica, é possível sua aplicação dentro de uma Análise

Ergonômica do Trabalho, aumentando o teor quantitativo para o projeto de sistemas

que melhorem a interface homem-máquina. Para os projetos de melhoria do trabalho,

a subjetividade durante a elaboração dos diagnósticos poderá ser reduzida: ao

conseguir analisar de forma mais aprofundada elementos pouco mensuráveis, como o

desenho de mostradores e a usabilidade de sistemas, soluções mais assertivas

poderão ser implementadas.

Como perspectivas futuras a este projeto, espera-se que este método possa

ser posto em prática, com sua respectiva avaliação e proposta de melhorias, em

diferentes ambientes de trabalho. Em especial, seria de grande importância a

aplicação em organizações que são serviços críticos à população, como hospitais e

centros de comando e controle, pelo alto nível de tarefas cognitivas e pelo grande

valor oferecido de forma contínua à sociedade. Além disso, também se espera que

novos indicadores e métodos neuroergonômicos possam ser incorporados ao método,

tanto pelo EEG quanto por outros instrumentos.

120

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ACEMOGLU, Daron; RESTREPO, Pascual. Robots and jobs: Evidence from US labor markets. 2017.

ÅKERSTEDT, Torbjörn. Shift work and disturbed sleep/wakefulness. Occupational medicine,

v. 53, n. 2, p. 89-94, 2003.

AMABILE, R. A. N. Remoção de Artefatos e Análise de Parâmetros Espetrais em Sinais de EEG: Efeitos do Fármaco Flunitrazepam. Engenharia Eléctrica, v. Pos-Gradua, 2008.

ANDRADE, Fábio Felippe de. O método de melhorias PDCA. 2003. Tese de Doutorado.

Universidade de São Paulo.

ANDUJAR, Marvin; GILBERT, Juan E. Let's learn!: enhancing user's engagement levels through passive brain-computer interfaces. In: CHI'13 Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems. ACM, 2013. p. 703-708.

ARGYRIS, Ch; SCHÖN, Donald A. Organizational learning: A theory of action perspective. Reis, n. 77/78, p. 345-348, 1997.

ATCHLEY, Paul; CHAN, Mark; GREGERSEN, Sabrina. A strategically timed verbal task improves performance and neurophysiological alertness during fatiguing drives. Human

factors, v. 56, n. 3, p. 453-462, 2014.

AZADEH, Ali et al. Performance optimization of integrated resilience engineering and lean production principles. Expert Systems with Applications, v. 84, p. 155-170, 2017.

BALLOU, Ronald H. Gerenciamento da Cadeia de Suprimentos-: Logística Empresarial.

Bookman Editora, 2009.

BARCELLINI, Flore; DE GREEF, Tjerk; DÉTIENNE, Françoise. Editorial for special issue on cognitive ergonomics for work, education and everyday life. 2016.

BARNES, Ralph Mosser. Estudo de movimentos e de tempos: projeto e medida do trabalho. Editora Edgard Blucher, 1977.

BATALHA, Mario. Introdução à engenharia de produção. Elsevier Brasil, 2013.

BEAR, Mark F.; CONNORS, Barry W.; PARADISO, Michael A.Neurociências: desvendando o sistema nervoso. Artmed Editora, 2008.

BELENKY, Gregory et al. Patterns of performance degradation and restoration during sleep restriction and subsequent recovery: A sleep dose-response study. Journal of sleep research, v. 12, n. 1, p. 1-12, 2003.

BERBERIAN, Bruno et al. The out-of-the-loop Brain: A neuroergonomic approach of the human automation interaction. Annual Reviews in Control, 2017.

BIAN, Jun et al. The Study on Neuro-IE Management Software in Manufacturing Enterprises:—The Application of Video Analysis Technology. Physics Procedia, v. 33, p.

1608-1613, 2012.

BLANCHARD, Olivier. Macroeconomia. 5ª edição. 2011.

BLIGARD, Lars‐ Ola; OSVALDER, Anna‐ Lisa. CCPE: Methodology for a Combined Evaluation of Cognitive and Physical Ergonomics in the Interaction between Human and Machine. Human Factors and Ergonomics in Manufacturing & Service Industries, v. 24, n. 6, p. 685-711, 2014.

121

BORGHETTI, Brett J.; GIAMETTA, Joseph J.; RUSNOCK, Christina F. Assessing continuous operator workload with a hybrid scaffolded neuroergonomic modeling approach. Human factors, v. 59, n. 1, p. 134-146, 2017.

BROADBENT, Donald Eric. Perception and communication. Elsevier, 2013.

BYRNE, Evan A.; PARASURAMAN, Raja. Psychophysiology and adaptive automation.

Biological psychology, v. 42, n. 3, p. 249-268, 1996.

CAUSSE, Mickael et al. The effects of emotion on pilot decision-making: A neuroergonomic approach to aviation safety. Transportation research part C: emerging technologies, v. 33, p. 272-281, 2013.

CAMIÑO, Leonardo Esch. Aplicação de conceitos de Lean Seis Sigma para incremento de volume de vendas: um estudo de caso em uma indústria de bebidas. 2017.

CHAOUACHI, Maher et al. Affect and mental engagement: towards adaptability for intelligent systems. In: Proceedings of the 23rd International FLAIRS Conference. AAAI

Press, 2010.

CHRISTENSEN, Clayton M. Exploring the limits of the technology S‐ curve. Part I: component technologies. Production and Operations Management, v. 1, n. 4, p. 334-357, 1992.

CHUA, Zarrin; CAUSSE, Mickaël. Aging Effects on Brain Efficiency in General Aviation Pilots. In: Advances in Neuroergonomics and Cognitive Engineering. Springer, Cham, 2017. p.

243-254.

COCHRAN, William G. Sampling techniques. John Wiley & Sons, 2007.

COMSTOCK JR, J. Raymond; ARNEGARD, Ruth J. The multi-attribute task battery for human operator workload and strategic behavior research. 1992.

CORRÊA, Fábio de Paula. Carga mental e ergonomia. 2003.

CORRÊA, Henrique L.; CORRÊA, Carlos A. Administração de Produção E Operações: Manufatura E Serviços: Uma Abordagem Estratégica . Editora Atlas SA, 2012.

COSTA, Luis Sergio Salles; CAULLIRAUX, Heitor M. Manufatura integrada por computador. Rio de Janeiro: Campus, 1995.

COSTA, Ricardo Sarmento; JARDIM, Eduardo Galvão Moura. As cinco principais dimensões do diagnóstico operacional.Net, Rio de Janeiro, 2010.

CRANDALL, Beth; KLEIN, Gary A.; HOFFMAN, Robert R. Working minds: A practitioner's guide to cognitive task analysis. Mit Press, 2006.

DA COSTA, Dassayevy Fernandes et al. Utilização da Engenharia de Métodos em uma Indústria Têxtil: um estudo de caso no interior do Rio de Janeiro. 2017.

DE MASI, D. Criatividade e grupos criativos: descoberta e invenção. Rio de Janeiro:

Sextante, v. 1, 2005.

DEGANI, Asaf. Taming HAL: Designing interfaces beyond 2001. Springer, 2004.

DEMOS, John N. Getting started with neurofeedback. WW Norton & Company, 2005.

DI STASI, Leandro L. et al. Task complexity modulates pilot electroencephalographic activity during real flights. Psychophysiology, v. 52, n. 7, p. 951-956, 2015.

DITTMAR, Anke; FORBRIG, Peter. Cognition, technology, and work: special issue on cognitive ergonomics for designing collaborative activities. 2013.

122

DUARTE, Luiz Carlos da Silva. ABORDAGEM COMPARATIVA ENTRE MÉTODOS DE SOLUÇÃO DE PROBLEMAS: O MIASP E O MÉTODO DAS 6 ETAPAS. XXVII Encontro Nacional de Engenharia de Produção, 2007.

EVANS, Jonathan St BT. Heuristic and analytic processes in reasoning. British Journal of Psychology, v. 75, n. 4, p. 451-468, 1984.

FAYOL, Henri. Administração industrial e geral: previsão, organização, comando, coordenação, cotrôle. Editôra Atlas, 1965.

FERREIRA, Gleisse Kelly Mendes; GONTIJO, Fábio de Brito. A Racionalização de Tempos e de Movimentos nos Processos Produtivos por meio da Engenharia de Métodos. In:

Congresso Mineiro de Engenharias e Arquitetura-CENAR. 2017.

FREEMAN, Frederick G. et al. Evaluation of an adaptive automation system using three EEG indices with a visual tracking task. Biological psychology, v. 50, n. 1, p. 61-76, 1999.

FREY, Carl Benedikt; OSBORNE, Michael A. The future of employment: how susceptible are jobs to computerisation?.Technological Forecasting and Social Change, v. 114, p. 254-280, 2017.

FILHO, Roberto Ivo da Rocha Lima. Aspectos neuroeconômicos da tomada de decisão na BM&FBovespa. 2013. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo.

FUNKE, Matthew E. et al. The neuroergonomics of vigilance: Effects of spatial uncertainty on cerebral blood flow velocity and oculomotor fatigue. Human factors, v. 59, n. 1, p. 62-

75, 2017

GEVINS, Alan; SMITH, Michael E. Electroencephalography (EEG) in neuroergonomics. Neuroergonomics: The brain at work, p. 15-31, 2006.

GHALI, Ramla; FRASSON, Claude. An Exploratory Study of Learners’ Brain States. In:

International Conference on Intelligent Tutoring Systems. Springer, Cham, 2014. p. 644-646.

GIRAUDET, Louise et al. The neuroergonomic evaluation of human machine interface design in air traffic control using behavioral and EEG/ERP measures. Behavioural brain research, v. 294, p. 246-253, 2015.

GOLDRATT, Eliyahu M.; COX, Jeff. A meta: um processo de aprimoramento contínuo. In: A meta: um processo de aprimoramento contínuo. Educator, 1995.

GONÇALVES, L. A. Um Estudo sobre a Transformada Rápida de Fourier e seu uso em Processamento de Imagens. URGS-Instituto de Matemática, Porto Alegre, 2004.

GONÇALVES, Micael Teixeira; SALONITIS, Konstantinos. Lean assessment tool for workstation design of assembly lines. Procedia CIRP, v. 60, p. 386-391, 2017.

GRAFMAN, Jordan. Executive functions. Neuroergonomics: The brain at work, p. 159-177, 2008.

GUÉRIN, François et al. Compreender o trabalho para transformá-lo: a prática da ergonomia. In: Compreender o trabalho para transformá-lo: a prática da ergonomia. Edgar Blucher,

2001.

GUJARATI, Damodar N. Basic econometrics. Tata McGraw-Hill Education, 2009.

HART, Sandra G. NASA-task load index (NASA-TLX); 20 years later. In: Proceedings of the human factors and ergonomics society annual meeting. Sage CA: Los Angeles, CA: Sage Publications, 2006. p. 904-908.

123

HART, Sandra G.; STAVELAND, Lowell E. Development of NASA-TLX (Task Load Index): Results of empirical and theoretical research. In: Advances in psychology. North-Holland, 1988. p. 139-183.

HAYES, Robert H.; UPTON, David; PISANO, Gary. Produção, estratégia e tecnologia: em busca da vantagem competitiva. Bookman, 2008.

HOLLNAGEL, Erik; WOODS, David D.; LEVESON, Nancy. Resilience engineering: Concepts and precepts. Ashgate Publishing, Ltd., 2007.

IIDA, Itiro. Ergonomia. projeto e produção. São Paulo: Editora Edgard Blucher, 2005.

ITTI, Laurent; KOCH, Christof. A saliency-based search mechanism for overt and covert shifts of visual attention.Vision research, v. 40, n. 10, p. 1489-1506, 2000.

JOHNSEN, Stig O.; KILSKAR, Stine Skaufel; FOSSUM, Knut Robert. Missing focus on Human Factors–organizational and cognitive ergonomics–in the safety management for the petroleum industry. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part O: Journal of risk and reliability, v. 231, n. 4, p. 400-410, 2017.

JOHNSON, Addie; PROCTOR, Robert (Ed.).Neuroergonomics: A cognitive neuroscience approach to human factors and ergonomics. Springer, 2013.

JUNIOR, CCMF. Aplicação da ferramenta da qualidade (diagrama de Ishikawa) e do PDCA no desenvolvimento de pesquisa para a reutilização dos resíduos sólidos de coco verde. INGEPRO–Inovação, Gestão e Produção, v. 2, n. 09, 2010.

KAHNEMAN, Daniel. Thinking, fast and slow. Macmillan, 2011.

KANAANE, Roberto. Comportamento humano nas organizaçöes: o homem rumo ao século XXI. In: Comportamento humano nas organizaçöes: o homem rumo ao século XXI. Atlas, 1995.

KANNATHAL, N. et al. Entropies for detection of epilepsy in EEG. Computer methods and programs in biomedicine, v. 80, n. 3, p. 187-194, 2005

KAPLAN, Robert S.; NORTON, David P. The balanced scorecard: translating strategy into action. Harvard Business Press, 1996.

KENDALL, Gerald I. Visão viável: transformando o faturamento em lucro líquido. Porto Alegre: Bookmann, 2007

KESSLER, Gabriela Z. et al. Análise do nível de eficiência e produtividade em uma empresa do ramo de tecnologia para desenvolvimento da filosofia enxuta. XXXVI

Encontro Nacional de Engenharia de Produção. João Pessoa, 2016.

LAKATOS, Eva Maria; MARCONI, Marina de Andrade. Fundamentos da metodologia científica. In: Fundamentos da metodologia científica. 2010.

LEE, Gyusung I. et al. Comparative assessment of physical and cognitive ergonomics associated with robotic and traditional laparoscopic surgeries. Surgical endoscopy, v. 28, n. 2, p. 456-465, 2014.

LISBÔA, Maria da Graça Portela; GODOY, Leoni Pentiado. Aplicação do método 5W2H no processo produtivo do produto: a joia. Iberoamerican Journal of Industrial Engineering, v. 4,

n. 7, p. 32-47, 2012

MA, Qingguo et al. A research on the application of physiological status information to productivity enhancement. In: Electrical Engineering and Control. Springer, Berlin, Heidelberg, 2011. p. 801-808.

MADNI, Azad M.; JACKSON, Scott. Towards a conceptual framework for resilience engineering. IEEE Systems Journal, v. 3, n. 2, p. 181-191, 2009.

124

MALLIS, Melissa; BANKS, Siobhan; DINGES, J. F. Sleep and circadian control of neurobehavioral functions. 2008. Tese de Doutorado. Oxford University Press.

MATTHEWS, Gerald et al. The psychometrics of mental workload: multiple measures are sensitive but divergent. Human Factors, v. 57, n. 1, p. 125-143, 2015.

MATTHEWS, Robert; MCDONALD, Neil J.; TREJO, Leonard J. Psycho-physiological sensor techniques: an overview. In:11th International Conference on Human Computer Interaction (HCII). 2005. p. 22-27.

MEIRELLES, L.A., SALLES, M.M.F. (2007). Roteiro de projeto de posto de trabalho. Rio de Janeiro, UFRJ, Manuscrito.

MEREDITH, Jack R.; MANTEL JR, Samuel J. Administração de Projetos: Uma Abordagem Gerencial. Grupo Gen-LTC, 2000.

MCKEY, Michael G. Biofeedback: an overview in the context of heart-brain medicine. Cleveland Clinic Journal of Medicine, v. 75, p. S31, 2008.

MINTZBERG, Henry et al. Criando organizações eficazes. São Paulo: Atlas, p. 09-31, 1995.

MONTGOMERY, Douglas C. Introduction to statistical quality control. John Wiley & Sons

(New York), 2009.

MUSCAT, Antônio RN. Técnicas de avaliação da produtividade. 1995.

NACY, Somer M. et al. Controlling a Servo Motor Using EEG Signals from the Primary Motor Cortex. American Journal of Biomedical Engineering, v. 6, n. 5, p. 139-146, 2016.

NERY DE MATOS, C. A. et al. Proposed improvements to the sugar-alcohol industry based on knowledge of cognitive ergonomics. SHO2015: INTERNATIONAL SYMPOSIUM

ON OCCUPATIONAL SAFETY AND HYGIENE, 2015

OHNO, Taiichi. O sistema Toyota de produção além da produção. Bookman, 1997.

PARASURAMAN, Raja. Neuroergonomics: Brain, cognition, and performance at work. Current directions in psychological science, v. 20, n. 3, p. 181-186, 2011.

PARASURAMAN, Raja; GALSTER, Scott. Sensing, assessing, and augmenting threat detection: behavioral, neuroimaging, and brain stimulation evidence for the critical role of attention. Frontiers in human neuroscience, v. 7, p. 273, 2013.

PARASURAMAN, Raja; MOULOUA, Mustapha; MOLLOY, Robert. Effects of adaptive task allocation on monitoring of automated systems. Human factors, v. 38, n. 4, p. 665-679, 1996.

PARASURAMAN, Raja; RILEY, Victor. Humans and automation: Use, misuse, disuse, abuse. Human factors, v. 39, n. 2, p. 230-253, 1997.

PARASURAMAN, Raja; RIZZO, Matthew (Ed.).Neuroergonomics: The brain at work. Oxford

University Press, 2008.

PAULISTA, Paulo Henrique; GALDINO, Bruno Jose. MÉTODO DE ANÁLISE E SOLUÇÃO DE PROBLEMAS: ESTUDO DE CASO EM UMA EMPRESA DO RAMO ELETRÔNICO. XXXIV Encontro Nacional de Engenharia de Produção, 2014.

PEREIRA, Moacir. O uso da curva ABC nas empresas. São Paulo, 1999.

PEREIRA, Cinara Caetano et al. Análise do risco ergonômico lombar de trabalhadores da construção civil através do método NIOSH/Analysis of lumbar ergonomic risk of construction workers using the NIOSH method. Revista Produção Online, v. 15, n. 3, p. 914,

2015

125

POPE, Alan T.; BOGART, Edward H.; BARTOLOME, Debbie S. Biocybernetic system evaluates indices of operator engagement in automated task. Biological psychology, v. 40, n. 1, p. 187-195, 1995.

PORTER, Michael E. Vantagem competitiva: criando e sustentando um desempenho superior. Rio de Janeiro: Campus, 1992.

PRINZEL, Lawrence J. et al. A closed-loop system for examining psychophysiological measures for adaptive task allocation. The International journal of aviation psychology, v. 10,

n. 4, p. 393-410, 2000.

PROENÇA, Adriano. Capacitações dinâmicas e o dinamismo das capacitações: o enfoque centrado em capacitações e o processo estratégico. 2003

PROENÇA JÚNIOR, Domício; SILVA, Édison Renato. Contexto e processo do Mapeamento Sistemático da Literatura no trajeto da Pós-Graduação no Brasil. TransInformação, v. 28, n. 2, 2016.

REN, Fuchun et al. Resilience Optimization for Complex Engineered Systems Based on the Multi-Dimensional Resilience Concept. IEEE Access, v. 5, p. 19352-19362, 2017.

RIGHI, Angela Weber; SAURIN, Tarcisio Abreu. ENGENHARIA DE RESILIÊNCIA: UM PANORAMA DE SEUS ESTUDOS E PERSPECTIVAS DE PESQUISAS FUTURAS. XXXI

Encontro Nacional de Engenharia de Produção, 2011.

RIZZO, Matthew; KELLISON, Ida L. Eyes, brains, and autos.Archives of Ophthalmology, v.

122, n. 4, p. 641-647, 2004.

RUCHKIN, Daniel S. et al. Modality-specific processing streams in verbal working memory: evidence from spatio-temporal patterns of brain activity. Cognitive Brain Research, v. 6, n. 2, p. 95-113, 1997.

SANTOS, André Clementino de Oliveira et al. AVALIAÇÃO ERGONÔMICA DO POSTO DE TRABALHO NUMA INDÚSTRIA DE COLCHÕES. Revista Traços, v. 5, n. 10, 2017.

SCERBO, M. Adaptive automation. Neuroergonomics: The brain at work, v. 239252, 2007.

SCHAUFELI, Wilmar B. et al. The measurement of engagement and burnout: A two sample confirmatory factor analytic approach. Journal of Happiness studies, v. 3, n. 1, p. 71-92, 2002.

SCHRECKENGHOST, Debra et al. Procedure Automation: Sharing Work with Users. 2018.

SHIKDAR, Ashraf A.; AL-KINDI, Mahmoud A. Office ergonomics: deficiencies in computer workstation design.International Journal of Occupational Safety and Ergonomics, v. 13, n. 2,

p. 215-223, 2007.

SLACK, Nigel; CHAMBERS, Stuart; JOHNSTON, Robert. Administração da produção. Atlas,

2009.

SMITH, Adam. A riqueza das nações: investigação sobre a natureza e suas causas. Nova

Cultural, 1776.

SQUIRE, Larry et al. (Ed.). Fundamental neuroscience. Academic Press, 2012.

SOARES NETO, J. B.; ALEXANDRE, M. L. Neuromarketing: Conceitos e técnicas de análise do cérebro de consumidores. XXXI Encontro da ANPAD, 2007.

SPIEGEL, Thaís. Concepção de uma Linha de Pesquisa para o aumento da produtividade do Trabalho Cognitivo nas Organizações: A proposta de mapeamento e difusão das contribuições dos corpos teóricos da Ciência Cognitiva como ação de pesquisa inicial. 2009. Projeto de Graduação.

126

STOCK, James H.; WATSON, Mark W. Introduction to econometrics: Global edition.

Boston, MA: Pearson Education, 2012.

SUN, Hongyu et al. EEG-based safety driving performance estimation and alertness using support vector machine. Int J Secur Appl, v. 9, p. 125-134, 2015.

SZAFIR, Daniel; MUTLU, Bilge. Pay attention!: designing adaptive agents that monitor and improve user engagement. In: Proceedings of the SIGCHI conference on human factors in computing systems. ACM, 2012. p. 11-20.

TAYLOR, Frederick Winslow. The principles of scientific management. Harper, 1914.

TÉCNICAS, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRAS DE NORMAS. NBR 5413: Iluminância de interiores. Rio de Janeiro, 1992.

TEECE, David J. Profiting from technological innovation: Implications for integration, collaboration, licensing and public policy. Research policy, v. 15, n. 6, p. 285-305, 1986.

TEIXEIRA, Ana Flávia Serpa; VISOTO, Nayanne Antunes Ribeiro; PAULISTA, Paulo Henrique. AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL: SEUS DESAFIOS E PERSPECTIVAS. Revista Científica da FEPI-Revista Científic@ Universitas, 2016.

TRELHA, Celita Salmaso et al. Análise de posturas e movimentos de operadores de checkout de supermercado. Fisioterapia em Movimento, v. 20, n. 1, 2017.

VAN DONGEN, Hans et al. The cumulative cost of additional wakefulness: dose-response effects on neurobehavioral functions and sleep physiology from chronic sleep restriction and total sleep deprivation. Sleep, v. 26, n. 2, p. 117-126, 2003.

VARIAN, Hal R. Microeconomia: princípios básicos. Elsevier Brasil, 2006.

VASCONCELOS, I. F. G.; MOTTA, F. P. Teoria geral da administração. São Paulo: Thomson, 2002.

VIDAL, Mario Cesar et al. Introdução à ergonomia. Apostila do Curso de Especialização em Ergonomia Contemporânea/CESERG. Rio de Janeiro: COPPE/GENTE/UFRJ, 2000.

WARM, Joel S.; PARASURAMAN, Raja. Cerebral hemodynamics and vigilance. Neuroergonomics: The brain at work, p. 146-158, 2007

YOUNG, Charles. Brain waves, picture sorts®, and branding moments. Journal of Advertising Research, v. 42, n. 4, p. 42-53, 2002.

ZHANG, Jian-Hua et al. Classifying human operator functional state based on electrophysiological and performance measures and fuzzy clustering method. Cognitive

neurodynamics, v. 7, n. 6, p. 477-494, 2013.

ZHENG, Robert. Cognitive load measurement and application: a theoretical framework for meaningful research and practice. Routledge, 2018

proposta de um mÉtodo neuroergonÔmico para melhoria de...

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