Contexto dos fatores humanos na Indústria 4.0 : explorando os impactos das tecnologias sobre o trabalho humano

Abstract

As transformações digitais da Indústria 4.0 (I4.0) impulsionam a integração de tecnologias avançadas tornando a produção mais flexível e eficiente. No entanto, essas mudanças alteram significativamente o papel dos trabalhadores, exigindo novas qualificações e introduzindo desafios para a saúde e segurança no trabalho. Embora a relevância do tema, ainda há uma lacuna de pesquisa sobre os impactos da I4.0 no trabalho humano, o que reforça a necessidade de estudos aprofundados. Desta forma, esta tese de doutorado teve como objetivo geral explorar os impactos da Indústria 4.0 sobre os trabalhadores e desenvolver um framework para diagnóstico desses impactos, com base nos princípios de FH/E. Para tanto, foram desdobrados em três objetivos específicos: (i) identificar os principias impactos da I4.0 (exigências, fatores de risco e efeitos adversos) sobre os trabalhadores; (ii) analisar as interações entre os impactos das tecnologias da I4.0 sobre o trabalho humano; (ii) desenvolver um framework centrado no ser humano para avaliação e diagnóstico desses impactos sobre os trabalhadores em sistemas sociotécnicos. A metodologia da tese foi composta por quatro etapas principais. Na primeira, uma revisão sistemática da literatura foi conduzida para identificar os impactos da I4.0 sobre a SSO. Os resultados revelaram uma ampla gama de impactos sobre os trabalhadores (artigo 1), que foram organizados em categorias, culminando na construção de um modelo teórico explicativo das relações causais entre elas. Em seguida, um estudo Delphi de três rodadas com especialistas permitiu a identificação dos impactos mais significativos (artigo 2), atendendo ao objetivo (i). Para alcançar o objetivo (ii), foram realizadas entrevistas qualitativas semiestruturadas com 14 especialistas em I4.0 de cinco empresas (artigo 3). Os resultados evidenciaram diferenças nos impactos e desafios enfrentados pelos trabalhadores conforme seu nível ocupacional, levando ao desenvolvimento de proposições teóricas e à identificação de possíveis contribuições da ergonomia para mitigar esses desafios. Por fim, as descobertas dos artigos foram integradas para alcançar o objetivo (iii), resultando na proposta de uma estrutura sistemática para avaliação e diagnóstico dos impactos da I4.0 sobre os trabalhadores e seu contexto de trabalho em sistemas sociotécnicos. Esta tese contribuiu para a compreensão dos desafios enfrentados pelos trabalhadores no contexto das tecnologias digitais da I4.0, com ênfase nos impactos sobre sua saúde e segurança. Além disso, propõe uma abordagem estruturada para avaliação e mitigação desses impactos, auxiliando empresas e pesquisadores na adaptação dos sistemas produtivos às necessidades dos trabalhadores.

The digital transformations of Industry 4.0 (I4.0) drive the integration of advanced technologies, making production more flexible and efficient. However, these changes significantly alter the role of workers, requiring new skills and introducing challenges related to occupational health and safety. Despite the relevance of this topic, there remains a research gap regarding the impacts of I4.0 on human work, highlighting the need for further in-depth studies. Thus, this doctoral thesis aimed to explore the impacts of Industry 4.0 on workers and develop a framework for diagnosing these impacts based on the principles of Ergonomics and Human Factors (FH/E). To achieve this, three specific objectives were established: (i) to identify the main impacts of I4.0 (requirements, risk factors, and adverse effects) on workers; (ii) to analyze the interactions between the impacts of I4.0 technologies on human work; and (iii) to develop a human-centered framework for assessing and diagnosing these impacts on workers in sociotechnical systems. The thesis methodology comprised four main stages. First, a systematic literature review was conducted to identify the impacts of I4.0 on Occupational Health and Safety (OHS). The results revealed a wide range of impacts on workers (Article 1), which were organized into categories, culminating in the development of an explanatory theoretical model of causal relationships among them. Next, a three-round Delphi study with experts enabled the identification of the most significant impacts (Article 2), fulfilling objective (i). To achieve the objective (ii), semi-structured qualitative interviews were conducted with 14 I4.0 specialists from five companies (Article 3). The results highlighted differences in the impacts and challenges workers face depending on their occupational level, leading to the development of theoretical propositions and the identification of possible contributions of ergonomics to mitigate these challenges. Finally, the findings from the articles were integrated to achieve the objective (iii), resulting in the proposal of a systematic framework for assessing and diagnosing the impacts of I4.0 on workers and their work context within sociotechnical systems. This thesis contributes to understanding of the challenges workers face in the context of digital technologies in I4.0, emphasizing the impacts on their health and safety. Additionally, it proposes a structured approach for assessing and mitigating these impacts, supporting companies and researchers in adapting production systems to workers’ needs.