Integración de sistemas humanos

La Armada de los EE. UU. inició la Metodología de Mano de Obra Militar versus Hardware (HARDMAN) en 1977 para abordar los problemas con la mano de obra, el personal y la capacitación en el servicio. ^{[ 7 ]} En 1980, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina establecieron el Comité de Factores Humanos, que más tarde pasó a llamarse Comité de Integración de Sistemas Humanos. ^{[ 8 ]} El concepto moderno de integración de sistemas humanos en los Estados Unidos se originó en 1986 como un programa del Ejército de los EE. UU. llamado Programa de Integración de Mano de Obra y Personal (MANPRINT). ^{[ 9 ]}   Con vínculos con los campos académicos de la ingeniería industrial y la psicología experimental, MANPRINT incorporó la ingeniería de factores humanos con los dominios de mano de obra, personal y capacitación en una disciplina integrada. ^{[ 10 ]} MANPRINT se centró en las necesidades y capacidades del soldado durante el desarrollo de sistemas militares, y MANPRINT enmarcó un enfoque centrado en el ser humano en seis dominios: ingeniería de factores humanos, mano de obra, personal, capacitación, riesgos para la salud y seguridad del sistema. ^{[ 11 ]} El Cuerpo de Marines de los EE. UU., un componente de la Armada, implementó aspectos de los programas HARDMAN y MANPRINT para lograr los objetivos de HSI, emitiendo una política formal de HSI en la Orden del Cuerpo de Marines 5000.22 en 1994. ^{[ 12 ]} La Fuerza Aérea de los EE. UU. comenzó un programa HSI en 1982 como "IMPACTS". ^{[ 10 ]} Los programas HSI modernos abandonaron los acrónimos iniciales como HARDMAN, MANPRINT e IMPACTS a lo largo del desarrollo de sus programas HSI. ^{[ 13 ] [ 14 ]} Por ejemplo, la Fuerza Aérea actualmente administra HSI a través de la Oficina de Integración de Sistemas Humanos de la Fuerza Aérea (AFHSIO ). La Guardia Costera de los EE. UU. implementó un programa HSI en 2000 ^{[ 15 ]} en la división de estrategia y capacidad de RR . HH. (CG-1B) de la dirección de recursos humanos. El Departamento de Seguridad Nacional de EE. UU. inició un programa HSI bajo la Dirección de Ciencia y Tecnología en 2007, y la Administración de Seguridad del Transporte (TSA) inició un esfuerzo HSI enfocado bajo el paraguas de DHS S&T en 2018. ^{[ 15 ]} La Administración Federal de Ferrocarriles (bajo la Junta Nacional de Seguridad del Transporte ) y el Centro de Investigación Ames de la NASA también abordan HSI. El Reino Unido, Canadá, ^{[ 16 ]}Australia y Nueva Zelanda tienen programas HSI igualmente arraigados en factores humanos y modelados a partir del programa MANPRINT del Ejército. ^{[ 10 ]} En Europa, HSI se conoce como Integración de Factores Humanos .

La política de adquisición del Departamento de Defensa para formalizar los procesos de mano de obra, personal, capacitación y seguridad comenzó en 1988. ^{[ 12 ]} La HSI como un área de enfoque distinta se abordó por primera vez en la Operación del Sistema de Adquisiciones de Defensa (DODINST 5000.02) publicada en 2003. ^{[ 17 ]} Actualizada en 2008, esta política amplió los seis dominios en el programa MANPRINT a siete, reenfocando la seguridad de los sistemas como seguridad y salud ocupacional, y agregando habitabilidad y supervivencia a la lista. ^{[ 18 ]}  En 2010, el comité de la Academia Nacional de Ciencias sobre Integración de Sistemas Humanos se transformó en una junta bajo la División de Ciencias del Comportamiento y Sociales y Educación. La Junta sobre Integración de Sistemas Humanos (BOHSI) emite estudios de consenso, informes y actas sobre investigación y aplicación de HSI. ^{[ 8 ]} Una actualización de 2013 de la DODINST 5000.02 agregó protección de la fuerza al dominio de supervivencia. ^{[ 19 ]}   En 2020, el título y el contenido de DODINST 5000.02 cambiaron a "Operación del marco de adquisición adaptativa", que describe las actividades HSI adaptadas a cada vía de adquisición, de acuerdo con las características únicas de la capacidad requerida. ^{[ 20 ]}

La Guía de Adquisiciones de Defensa, publicada por primera vez en 2002, ^{[ 21 ]} dedica un capítulo completo a la planificación de recursos humanos y la Integración de Sistemas Humanos (ISH). Además de un análisis específico de cada dominio, la DAG enfatiza la importancia de considerar la ISH desde una perspectiva de sistema integral, viendo los componentes humanos de un sistema como parte integral del mismo, al igual que cualquier otro componente o subsistema. La DAG subraya la importancia de representar la ISH en todos los aspectos del desarrollo integrado de productos y procesos programáticos, la planificación estratégica y la gestión de riesgos. ^{[ 3 ]}

La práctica estándar para la integración de sistemas humanos ( SAE 6906 ) se publicó en 2019 y define prácticas estándar para las actividades de adquisición relacionadas con la integración de sistemas humanos (HSI). Esta norma está dirigida a la industria para la aplicación de HSI durante el diseño del sistema, su eliminación y todas las actividades relacionadas. Incluye una descripción general de HSI y sus dominios, las relaciones y compensaciones entre ellos, los requisitos del proceso de desarrollo de sistemas y varias referencias a normas técnicas ^{[ 22 ].}

Norma ASTM F1337-10 Práctica estándar para los requisitos del programa de integración de sistemas humanos para buques y sistemas, equipos e instalaciones marinas.

Plan del Programa de Integración de Sistemas Humanos DI-HFAC 81743

La ingeniería de factores humanos (HFE) es una disciplina de ingeniería que garantiza que las capacidades y limitaciones humanas en áreas como la percepción, la cognición, los atributos sensoriales y físicos se incorporen en los requisitos y el diseño. ^{[ 3 ]} Una HFE eficaz garantiza que el diseño de los sistemas capitalice, y no exceda, las capacidades de la población de usuarios humanos. ^{[ 3 ]} La HFE puede reducir el alcance de los requisitos de personal y capacitación, y garantizar que el sistema pueda ser operado, mantenido y respaldado por los usuarios, de manera habitable, segura y con capacidad de supervivencia. ^{[ 3 ]} La HFE se ocupa del diseño de interfaces hombre-sistema tales como: ^{[ 3 ]}

• Interfaces funcionales: funciones, tareas y asignación de funciones a humanos o a sistemas automatizados.
• Interfaces de información: información y características de la información que facilitan la comprensión y la conciencia del entorno y del sistema.
• Interfaces ambientales: entornos naturales y artificiales, controles ambientales y diseño de instalaciones.
• Interfaces de cooperación: disposiciones para el desempeño, la cooperación y la colaboración en equipo.
• Interfaces organizativas: diseño de puestos de trabajo, estructura de gestión, políticas y reglamentos que influyen en el comportamiento.
• Interfaces cognitivas: reglas de decisión, sistemas de apoyo a la decisión, provisión de conocimiento de la situación y modelos mentales.
• Interfaces físicas: elementos de hardware y software como controles, pantallas, estaciones de trabajo, lugares de trabajo, accesos, etiquetas y marcas, estructuras, escalones y escaleras, asideros, provisiones para mantenimiento y más.

Normas y requisitos técnicos:

• ASTM F1166-07 Práctica estándar para el diseño de ingeniería humana para sistemas, equipos e instalaciones marinas.
• HFES-200 Ingeniería de Factores Humanos en Interfaces de Usuario de Software
• MIL-STD 46855 Requisitos de ingeniería humana para sistemas, equipos e instalaciones militares
• MIL-STD 1472 Estándar de criterios de diseño del Departamento de Defensa para ingeniería humana
• Normas de diseño de factores humanos de la FAA (HFDS) HF-STD-001B

Descripciones de la información de datos de HFE :

• Plan del Programa de Ingeniería Humana (HEPP) DI-HFAC- 81742
• Informe de análisis de sistemas de ingeniería humana (HESAR) DI-HFAC-80745
• Documento sobre el enfoque de diseño de ingeniería humana (HEDAD-M) DI-HFAC-80747
• Documento sobre el enfoque de diseño de ingeniería humana (HEDAD-O) DI-HFAC-80746
• Plan de pruebas de ingeniería humana (HETP) DI-HFAC-80743
• Informes de pruebas de ingeniería humana (HETR) DI-HFAC-80744

La gestión de personal se centra en evaluar y definir la combinación adecuada de personal (a veces denominada "espacios") para que las personas operen, mantengan y den soporte a un sistema. Los requisitos de personal deben basarse en el análisis de tareas y considerar la carga de trabajo, la fatiga, la sobrecarga física y sensorial, las condiciones ambientales (calor/frío) y la visibilidad reducida. Los requisitos de personal son el principal factor de coste de un sistema y pueden representar hasta el 70 % del coste total del ciclo de vida. ^{[ 3 ]} Los requisitos se basan en toda la gama de operaciones, desde un ritmo operativo bajo, un escenario de tiempos de paz hasta operaciones continuas y sostenidas, y deben incluir la consideración de la capacidad de operaciones de emergencia. En el proceso de análisis de personal, se deben examinar las "tareas de alto factor" que requieren mucha mano de obra y se deben considerar cambios en el diseño de ingeniería para reducir los requisitos de personal mediante la automatización o una mejor usabilidad en el diseño. Un análisis funcional descendente puede servir de base para determinar qué funciones se pueden eliminar, consolidar o simplificar para controlar los costes de personal. ^{[ 3 ]}

La política de recursos humanos del Departamento de Defensa proviene de la Directiva 1100.4 del Departamento de Defensa, Guía para la gestión de recursos humanos.

El dominio del personal se ocupa de las características de desempeño humano de la población de usuarios (habilidades cognitivas, sensoriales y físicas, conocimientos, experiencia y capacidades) de los operadores, el personal de mantenimiento y el personal de apoyo necesarios para un sistema. ^{[ 4 ]} Los diseños de ingeniería rentables minimizan los requisitos de personal y los mantienen coherentes con la población de usuarios. Los sistemas que requieren requisitos de personal nuevos o avanzados experimentarán aumentos de costos en otros dominios, como la capacitación. ^{[ 3 ]} El grupo de usuarios identificado para un sistema puede denominarse "público objetivo". El público objetivo se sitúa dentro de una estructura organizativa más amplia, y deben considerarse las políticas de reclutamiento, retención y personal que puedan afectar o verse afectadas por el nuevo sistema. La HSI y el dominio del personal pueden afectar las políticas, o las políticas pueden afectar la HSI. Por ejemplo, el sistema puede requerir reclutamiento adicional para mantener la fuerza laboral de la organización mientras se emplea el nuevo sistema. Un ejemplo de política que afecta la HSI es el aumento de la diversidad en la población de usuarios que puede alterar los requisitos antropométricos para el sistema e impactar los requisitos en el dominio HFE. ^{[ 3 ]}

Los estándares de mano de obra y personal incluyen:

Práctica estándar para mano de obra y personal SAE1010

El ámbito de la capacitación se centra en brindar a la audiencia objetivo la oportunidad de adquirir, obtener o mejorar los conocimientos, habilidades y capacidades necesarios para operar, mantener y dar soporte a un sistema. ^{[ 3 ] [ 26 ]} La audiencia objetivo puede ser individual o grupal; la capacitación en un entorno de ingeniería/adquisición de sistemas se enfoca en conocimientos, habilidades y capacidades relevantes para el trabajo, orientados a satisfacer los niveles de desempeño específicos del sistema que se está diseñando. ^{[ 23 ]} La capacitación de los operadores, el personal de mantenimiento y el personal de soporte para llevar a cabo sus respectivas tareas es un componente del sistema total y parte de la entrega de la capacidad prevista del sistema. ^{[ 3 ]} Esto incluye la integración de conceptos y estrategias de capacitación con elementos de soporte logístico, incluidos manuales y procedimientos técnicos, manuales técnicos electrónicos interactivos, ayudas para el desempeño laboral, software de cursos interactivos basados ​​en computadora, simuladores y equipos reales, incluidas capacidades de capacitación integradas en equipos reales. ^{[ 23 ]} La capacitación es un aspecto importante de la gestión de la configuración: es fundamental que se evalúen los impactos de la capacitación de todos y cada uno de los cambios en el sistema. ^{[ 23 ]} El objetivo de la capacitación es desarrollar y mantener personal listo y bien capacitado, reduciendo al mismo tiempo los costos del ciclo de vida y contribuyendo a un resultado positivo de preparación. ^{[ 3 ]} La práctica estándar de la industria para desarrollar capacitación rentable es el diseño de sistemas de instrucción .

Los estándares de capacitación incluyen:

EE.UU:

Guía para la adquisición de productos y servicios de datos de entrenamiento (Parte 1 de 5) MIL-HDBK 29612/1

Desarrollo de sistemas de instrucción/Enfoque sistémico para la formación y la educación (Parte 2 de 5) MIL-HDBK 29612/2

Reino Unido

JSP 882 Directrices y directrices de defensa para la formación y la educación

El dominio de medio ambiente, seguridad y salud ocupacional se centra en determinar las características de diseño del sistema que minimizan los riesgos para la salud humana y el bienestar físico, como enfermedades agudas o crónicas, discapacidad, muerte o lesiones. ^{[ 4 ]} En el diseño de un sistema físico, la seguridad de los sistemas trabaja en estrecha colaboración con los ingenieros de sistemas para identificar, documentar, eliminar o mitigar los peligros del sistema y reducir el riesgo residual de esos peligros. ^{[ 5 ]} Las tres áreas que deben considerarse son: ^{[ 3 ]}

• entorno, o las condiciones naturales y artificiales dentro y alrededor del sistema y el contexto operativo del sistema.
• factores de seguridad en el diseño de sistemas que minimizan el potencial de percances, como superficies para caminar, trabajos en altura, presiones extremas, espacios confinados, control de liberaciones de energía peligrosas, incendios y explosiones ^{[ 3 ]}
• Salud ocupacional: características de diseño del sistema que minimizan el riesgo de lesiones, enfermedades agudas o crónicas, o discapacidad, o que reducen el rendimiento laboral a largo plazo debido a peligros como el ruido, los productos químicos, los riesgos atmosféricos (como los espacios confinados), las vibraciones, la radiación y las lesiones por movimientos repetitivos.

Se debe realizar un análisis de riesgos para la salud periódicamente durante el ciclo de vida del sistema para identificar riesgos, iniciando así el proceso de gestión de riesgos. ^{[ 3 ]} En los programas del Departamento de Defensa, los gerentes de programa deben preparar una Evaluación Programática de Medio Ambiente, Seguridad y Salud Ocupacional ( PESHE ), que es una evaluación general de los riesgos ESOH para el programa y documenta el progreso del monitoreo del programa HHA. ^{[ 4 ]}

La seguridad de los sistemas se fundamenta en un proceso de gestión de riesgos , pero la gestión de riesgos de seguridad tiene un conjunto único de procesos y procedimientos. Por ejemplo, los peligros identificados deben eliminarse del sistema siempre que sea posible, ya sea seleccionando un diseño diferente o modificando el diseño para eliminar el peligro. Si un cambio de diseño no es factible, deben agregarse características o dispositivos de ingeniería para interrumpir el peligro y prevenir un accidente. Las advertencias (dispositivos, señales o indicadores) son la siguiente mejor mitigación, pero se consideran mucho menos beneficiosas para prevenir accidentes. El último recurso es el equipo de protección personal para proteger a las personas del peligro y la capacitación (conocimientos, habilidades y capacidades para protegerse contra el peligro y prevenir un accidente). La revisión de HFE y la participación en las intervenciones de diseño introducidas para abordar los peligros es una conexión importante entre los especialistas en seguridad de sistemas y HFE. Las intervenciones de diseño pueden tener implicaciones en cuanto a mano de obra y personal, y las medidas de mitigación de peligros deben incorporarse a la capacitación continua de operadores y personal de mantenimiento para que la intervención de capacitación sea sostenible.

Las normas de seguridad de los sistemas incluyen:

EE.UU:

Seguridad del sistema MIL-STD 882

Reino Unido:

Política de Defensa en materia de Salud, Seguridad y Protección del Medio Ambiente (DSA 01.1)

La capacidad de supervivencia se refiere a las características de diseño que reducen el riesgo de fuego amigo , la detección y la probabilidad de un ataque, y permiten a la tripulación continuar la misión y evitar enfermedades agudas o crónicas, lesiones graves, discapacidad o muerte en entornos hostiles. ^{[ 3 ] [ 4 ]} Los elementos de la capacidad de supervivencia incluyen la reducción de la susceptibilidad a un percance o ataque (protección contra la detección, por ejemplo) y la minimización de posibles heridas o lesiones al personal que opera y mantiene el sistema. La capacidad de supervivencia también incluye la protección contra amenazas químicas, biológicas, radiactivas y nucleares (CBRN), y debe incluir requisitos para preservar la integridad del compartimento de la tripulación, la salida rápida en caso de destrucción del sistema y sistemas de emergencia para la gestión de contingencias, escape, supervivencia y rescate. ^{[ 3 ]}

La capacidad de supervivencia se suele categorizar en los siguientes temas: ^{[ 3 ]}

• Reducir el fratricidio
• Reducir la detectabilidad
• Reducir la probabilidad de ataque
• Minimizar los daños en caso de ataque
• Minimizar las lesiones
• Minimizar la fatiga mental y física
• Sobrevivir a entornos extremos

La habitabilidad es la aplicación del diseño centrado en el ser humano al entorno físico (áreas de vivienda, instalaciones de higiene personal, áreas de trabajo, áreas de descanso y áreas de apoyo al personal) para mantener y optimizar la moral, la seguridad, la salud, la comodidad y la calidad de vida del personal. ^{[ 4 ]} Aspectos de diseño como la iluminación; el espacio; la ventilación y el saneamiento; el control del ruido y la temperatura; la disponibilidad de servicios religiosos, médicos y de alimentación; el alojamiento, el baño y la higiene personal son todos aspectos de la habitabilidad y contribuyen directamente a la eficacia del personal y al cumplimiento de la misión. ^{[ 3 ]}

Los estándares de habitabilidad incluyen:

Manual de coordinación de colores para la habitabilidad DI-MISC 81123

Límites de criterios de diseño Normas de ruido MIL-STD 1474