Progettazione di sistemi di produzione
Molte aziende investono milioni in sistemi di produzione assistiti da computer e allo stesso tempo non utilizzano appieno le proprie risorse umane, il cui valore può essere notevolmente aumentato attraverso investimenti in formazione. Infatti, l'utilizzo del potenziale qualificato dei dipendenti invece di un'automazione altamente complessa può non solo, in determinate circostanze, ridurre significativamente i costi di investimento, ma può anche aumentare notevolmente la flessibilità e la capacità del sistema.
Cause di uso inefficiente della tecnologia
I miglioramenti che gli investimenti nella moderna tecnologia sono destinati a realizzare spesso non sono raggiunti neanche approssimativamente (Strohm, Kuark e Schilling 1993; Ulich 1994). Le ragioni più importanti di ciò sono dovute a problemi nei settori della tecnologia, dell'organizzazione e delle qualifiche dei dipendenti.
Tre cause principali possono essere identificate per i problemi con la tecnologia:
I problemi con l'organizzazione sono principalmente attribuibili ai continui tentativi di implementare la tecnologia più recente in strutture organizzative inadeguate. Ad esempio, non ha molto senso introdurre computer di terza, quarta e quinta generazione nelle organizzazioni di seconda generazione. Ma questo è esattamente ciò che fanno molte aziende (Savage e Appleton 1988). In molte aziende, una radicale ristrutturazione dell'organizzazione è un prerequisito per l'utilizzo con successo delle nuove tecnologie. Ciò include in particolare un esame dei concetti di pianificazione e controllo della produzione. In definitiva, l'autocontrollo locale da parte di operatori qualificati può in determinate circostanze essere significativamente più efficiente ed economico di un sistema di pianificazione e controllo della produzione tecnicamente altamente sviluppato.
I problemi con le qualifiche dei dipendenti sorgono principalmente perché un gran numero di aziende non riconosce la necessità di misure di qualificazione in concomitanza con l'introduzione di sistemi di produzione supportati da computer. Inoltre, troppo spesso la formazione è considerata un fattore di costo da controllare e minimizzare, piuttosto che un investimento strategico. Infatti, i tempi di inattività del sistema ei costi che ne derivano possono spesso essere efficacemente ridotti consentendo la diagnosi e la risoluzione dei guasti sulla base della competenza degli operatori e delle conoscenze ed esperienze specifiche del sistema. Questo è particolarmente vero negli impianti di produzione strettamente accoppiati (Köhler et al. 1989). Lo stesso vale per l'introduzione di nuovi prodotti o varianti di prodotto. Molti esempi di uso eccessivo e inefficiente della tecnologia testimoniano tali relazioni.
La conseguenza dell'analisi qui brevemente presentata è che l'introduzione di sistemi di produzione assistiti da computer promette successo solo se integrata in un concetto generale che cerca di ottimizzare congiuntamente l'uso della tecnologia, la struttura dell'organizzazione e il miglioramento delle qualifiche del personale .
Dal compito alla progettazione di sistemi socio-tecnici
I concetti psicologici legati al lavoro del design di produzione si basano sul primato di
l'obiettivo. Da un lato, il compito costituisce l'interfaccia tra individuo e organizzazione (Volpert 1987). D'altra parte, il compito collega il sottosistema sociale con il sottosistema tecnico. “Il compito deve essere il punto di articolazione tra il sistema sociale e quello tecnico, collegando il lavoro nel sistema tecnico con il suo comportamento di ruolo correlato, nel sistema sociale” (Blumberg 1988).
Ciò significa che un sistema socio-tecnico, ad esempio un'isola di produzione, è definito principalmente dal compito che deve svolgere. La distribuzione del lavoro tra uomo e macchina gioca un ruolo centrale, perché decide se la persona “funzioni” come il braccio lungo della macchina con una funzione residua in un “buco” di automazione o se la macchina funzioni come il braccio lungo del persona, con funzione di strumento a supporto delle capacità e delle competenze umane. Ci riferiamo a queste opposte posizioni come “orientate alla tecnologia” e “orientate al lavoro” (Ulich 1994).
Il concetto di compito completo
Il principio di attività completa (Hacker 1986) o compito completo gioca un ruolo centrale nei concetti psicologici legati al lavoro per definire i compiti di lavoro e per dividere i compiti tra uomo e macchina. Compiti completi sono quelli "su cui l'individuo ha un notevole controllo personale" e che "inducono forti forze all'interno dell'individuo per completarli o per continuarli". Compiti completi contribuiscono allo "sviluppo di ciò che è stato descritto ... come 'orientamento al compito', cioè uno stato di cose in cui l'interesse dell'individuo è suscitato, impegnato e diretto dal carattere del compito" (Emery 1959) . La figura 1 riassume le caratteristiche di completezza che devono essere prese in considerazione per le misure orientate alla progettazione orientata al lavoro dei sistemi di produzione.
Figura 1. Caratteristiche delle attività complete
Queste indicazioni delle conseguenze derivanti dalla realizzazione del principio del compito completo chiariscono due cose: (1) in molti casi, probabilmente anche nella maggior parte dei casi, i compiti completi nel senso descritto nella figura 1 possono essere strutturati solo come compiti di gruppo su conto della complessità che ne deriva e della relativa portata; (2) la ristrutturazione delle mansioni lavorative, in particolare quando è legata all'introduzione del lavoro di gruppo, richiede la loro integrazione in un concetto di ristrutturazione globale che copra tutti i livelli dell'azienda.
I principi strutturali che si applicano ai vari livelli sono riassunti nella tabella 1.
Tabella 1. Principi orientati al lavoro per la strutturazione della produzione
Livello organizzativo |
Principio strutturale |
Azienda |
Decentramento |
Unità organizzativa |
Integrazione funzionale |
Gruppo |
L'autoregolamentazione1 |
Individuale |
Lavoro di produzione qualificato1 |
1 Tenendo conto del principio della progettazione del lavoro differenziale.
Fonte: Ulich 1994.
Le possibilità di realizzazione dei principi di strutturazione produttiva delineati nella tabella 1 sono illustrate dalla proposta di ristrutturazione di un'azienda di produzione mostrata in figura 2. Tale proposta, approvata all'unanimità sia dai responsabili della produzione sia dal gruppo di progetto costituito allo scopo di ristrutturazione, dimostra anche un fondamentale allontanamento dai concetti tayloristici di divisione del lavoro e dell'autorità. Gli esempi di molte aziende mostrano che la ristrutturazione delle strutture del lavoro e dell'organizzazione sulla base di tali modelli è in grado di soddisfare sia i criteri psicologici del lavoro di promozione della salute e dello sviluppo della personalità, sia la domanda di efficienza economica a lungo termine (cfr. Ulich 1994).
Figura 2. Proposta di ristrutturazione di una società di produzione
La linea argomentativa qui privilegiata, solo accennata sommariamente per ragioni di spazio, cerca di chiarire tre cose:
Partecipazione dei lavoratori
Nelle sezioni precedenti sono stati descritti i tipi di organizzazione del lavoro che hanno come caratteristica fondamentale la democratizzazione ai livelli inferiori della gerarchia di un'organizzazione attraverso una maggiore autonomia e libertà decisionale riguardo al contenuto del lavoro e alle condizioni di lavoro in officina. In questa sezione, la democratizzazione viene affrontata da un'angolazione diversa, guardando al processo decisionale partecipativo in generale. In primo luogo, viene presentato un quadro di definizione per la partecipazione, seguito da una discussione della ricerca sugli effetti della partecipazione. Infine, la progettazione di sistemi partecipativi viene esaminata in dettaglio.
Quadro definitorio per la partecipazione
Lo sviluppo organizzativo, la leadership, la progettazione dei sistemi e le relazioni sindacali sono esempi della varietà di compiti e contesti in cui la partecipazione è considerata rilevante. Un denominatore comune che può essere considerato il nucleo della partecipazione è l'opportunità per individui e gruppi di promuovere i propri interessi influenzando la scelta tra azioni alternative in una data situazione (Wilpert 1989). Tuttavia, per descrivere la partecipazione in modo più dettagliato, sono necessarie alcune dimensioni. Le dimensioni frequentemente suggerite sono (a) formale-informale, (b) diretto-indiretto, (c) grado di influenza e (d) contenuto della decisione (ad esempio, Dachler e Wilpert 1978; Locke e Schweiger 1979). La partecipazione formale si riferisce alla partecipazione all'interno di regole legalmente o altrimenti prescritte (ad esempio, procedure di contrattazione, linee guida per la gestione del progetto), mentre la partecipazione informale si basa su scambi non prescritti, ad esempio tra supervisore e subordinato. La partecipazione diretta consente l'influenza diretta delle persone interessate, mentre la partecipazione indiretta funziona attraverso un sistema di rappresentanza. Il grado di influenza è solitamente descritto mediante una scala che va da "nessuna informazione ai dipendenti su una decisione", attraverso "informazioni anticipate ai dipendenti" e "consultazione con i dipendenti" a "decisione comune di tutte le parti coinvolte". Per quanto riguarda il dare informazioni anticipate senza alcuna consultazione o processo decisionale comune, alcuni autori sostengono che questo non è affatto un basso livello di partecipazione, ma semplicemente una forma di "pseudo-partecipazione" (Wall e Lischeron 1977). Infine, è possibile specificare l'area del contenuto per il processo decisionale partecipativo, ad esempio, cambiamento tecnologico o organizzativo, rapporti di lavoro o decisioni operative quotidiane.
Uno schema di classificazione del tutto diverso da quelli derivati dalle dimensioni fin qui presentate è stato sviluppato da Hornby e Clegg (1992). Sulla base del lavoro di Wall e Lischeron (1977), distinguono tre aspetti dei processi partecipativi:
Hanno quindi utilizzato questi aspetti per integrare un quadro suggerito da Gowler e Legge (1978), che descrive la partecipazione come funzione di due variabili organizzative, vale a dire il tipo di struttura (meccanicistica contro organica) e il tipo di processo (stabile contro instabile). Poiché questo modello include una serie di presupposti sulla partecipazione e sulla sua relazione con l'organizzazione, non può essere utilizzato per classificare tipi generali di partecipazione. Viene presentato qui come un tentativo di definire la partecipazione in un contesto più ampio (vedi tabella 2). (Nell'ultima sezione di questo articolo, verrà discusso lo studio di Hornby e Clegg (1992), che mirava anche a verificare le ipotesi del modello.)
Tabella 2. Partecipazione al contesto organizzativo
Struttura organizzativa |
||
meccanicistico |
Organic |
|
Processi organizzativi |
||
Stabile |
Regolamentato |
Apri |
Instabile |
Arbitrario |
Regolamentato |
Fonte: adattato da Hornby e Clegg 1992.
Una dimensione importante di solito non inclusa nelle classificazioni per la partecipazione è l'obiettivo organizzativo dietro la scelta di una strategia partecipativa (Dachler e Wilpert 1978). Fondamentalmente, la partecipazione può avvenire per conformarsi a una norma democratica, indipendentemente dalla sua influenza sull'efficacia del processo decisionale e sulla qualità del risultato e dell'attuazione della decisione. D'altra parte, una procedura partecipativa può essere scelta per beneficiare della conoscenza e dell'esperienza delle persone coinvolte o per garantire l'accettazione di una decisione. Spesso è difficile identificare gli obiettivi alla base della scelta di un approccio partecipativo a una decisione e spesso si troveranno più obiettivi contemporaneamente, quindi questa dimensione non può essere facilmente utilizzata per classificare la partecipazione. Tuttavia, per comprendere i processi partecipativi è una dimensione importante da tenere presente.
Ricerca sugli effetti della partecipazione
Un presupposto ampiamente condiviso sostiene che la soddisfazione così come gli incrementi di produttività possono essere raggiunti fornendo l'opportunità di una partecipazione diretta al processo decisionale. Nel complesso, la ricerca ha supportato questa ipotesi, ma le prove non sono inequivocabili e molti degli studi sono stati criticati su basi teoriche e metodologiche (Cotton et al. 1988; Locke e Schweiger 1979; Wall e Lischeron 1977). Cotone et al. (1988) hanno sostenuto che i risultati incoerenti sono dovuti a differenze nella forma di partecipazione studiata; ad esempio, la partecipazione informale e l'azionariato dei dipendenti sono associati a un'elevata produttività e soddisfazione, mentre la partecipazione a breve termine è inefficace sotto entrambi gli aspetti. Sebbene le loro conclusioni siano state fortemente criticate (Leana, Locke e Schweiger 1990), vi è accordo sul fatto che la ricerca sulla partecipazione sia generalmente caratterizzata da una serie di carenze, che vanno da problemi concettuali come quelli citati da Cotton et al. (1988) a questioni metodologiche come le variazioni nei risultati basate su diverse operazionalizzazioni delle variabili dipendenti (ad esempio, Wagner e Gooding 1987).
Per esemplificare le difficoltà della ricerca sulla partecipazione, viene brevemente descritto il classico studio di Coch e French (1948), seguito dalla critica di Bartlem e Locke (1981). Il focus del primo studio era il superamento della resistenza al cambiamento attraverso la partecipazione. Agli operatori di uno stabilimento tessile in cui si verificavano frequenti trasferimenti tra compiti di lavoro è stata data l'opportunità di partecipare alla progettazione dei loro nuovi posti di lavoro a vari livelli. Un gruppo di operatori ha partecipato alle decisioni (procedure di lavoro dettagliate per nuovi lavori e cottimo) attraverso rappresentanti scelti, cioè diversi operatori del proprio gruppo. In due gruppi più piccoli, tutti gli operatori hanno partecipato a tali decisioni e un quarto gruppo fungeva da controllo senza partecipazione consentita. In precedenza nello stabilimento era stato riscontrato che la maggior parte degli operatori si risentiva per il trasferimento ed era più lenta nel riapprendere i nuovi lavori rispetto all'apprendimento del primo lavoro nello stabilimento e che l'assenteismo e il turnover tra gli operatori trasferiti erano più elevati rispetto agli operatori non trasferiti di recente.
Ciò si è verificato nonostante fosse concesso un bonus di trasferimento per compensare la perdita iniziale di guadagni a cottimo dopo il trasferimento a un nuovo lavoro. Confrontando le tre condizioni sperimentali si è riscontrato che il gruppo senza partecipazione è rimasto a un basso livello di produzione - che era stato fissato come standard di gruppo - per il primo mese dopo il trasferimento, mentre i gruppi con piena partecipazione hanno recuperato la produttività precedente nel giro di pochi giorni e addirittura superato a fine mese. Il terzo gruppo che ha partecipato attraverso rappresentanti scelti non si è ripreso così velocemente, ma ha mostrato la vecchia produttività dopo un mese. (Tuttavia, avevano anche materiale insufficiente su cui lavorare per la prima settimana.) Non si è verificato alcun turnover nei gruppi con partecipazione ed è stata osservata poca aggressività nei confronti della direzione. Il turnover nel gruppo di partecipazione senza partecipazione è stato del 17% e l'atteggiamento nei confronti del management è stato generalmente ostile. Il gruppo senza partecipazione è stato sciolto dopo un mese e riunito nuovamente dopo altri due mesi e mezzo per lavorare su un nuovo lavoro, e questa volta è stata data loro l'opportunità di partecipare alla progettazione del loro lavoro. Hanno quindi mostrato lo stesso modello di recupero e aumento della produttività dei gruppi con la partecipazione al primo esperimento. I risultati sono stati spiegati da Coch e French sulla base di un modello generale di resistenza al cambiamento derivato dal lavoro di Lewin (1951, vedi sotto).
Bartlem e Locke (1981) hanno sostenuto che questi risultati non possono essere interpretati come un supporto per gli effetti positivi della partecipazione perché c'erano differenze importanti tra i gruppi per quanto riguarda la spiegazione della necessità di cambiamenti negli incontri introduttivi con la direzione, la quantità di formazione ricevuto, il modo in cui sono stati effettuati gli studi sul tempo per stabilire il cottimo, la quantità di lavoro disponibile e la dimensione del gruppo. Presumevano che l'equità percepita delle tariffe salariali e la fiducia generale nella direzione contribuissero alla migliore performance dei gruppi di partecipazione, non alla partecipazione di per sé.
Oltre ai problemi associati alla ricerca sugli effetti della partecipazione, si sa molto poco sui processi che portano a questi effetti (ad esempio, Wilpert 1989). In uno studio longitudinale sugli effetti della progettazione partecipativa del lavoro, Baitsch (1985) ha descritto in dettaglio i processi di sviluppo delle competenze in un certo numero di impiegati di fabbrica. Il suo studio può essere collegato alla teoria di Deci (1975) della motivazione intrinseca basata sulla necessità di essere competenti e autodeterminanti. Un quadro teorico incentrato sugli effetti della partecipazione sulla resistenza al cambiamento è stato suggerito da Lewin (1951) che ha sostenuto che i sistemi sociali ottengono un equilibrio quasi stazionario che è disturbato da qualsiasi tentativo di cambiamento. Affinché il cambiamento possa essere realizzato con successo, le forze a favore del cambiamento devono essere più forti delle forze che resistono. La partecipazione aiuta a ridurre le forze di resistenza così come ad aumentare le forze motrici perché le ragioni della resistenza possono essere apertamente discusse e affrontate, e le preoccupazioni e le esigenze individuali possono essere integrate nel cambiamento proposto. Inoltre, Lewin ha ipotizzato che le decisioni comuni risultanti da processi di cambiamento partecipativo forniscano il collegamento tra la motivazione al cambiamento e gli effettivi cambiamenti nel comportamento.
Partecipazione alla progettazione dei sistemi
Dato il supporto empirico, anche se non del tutto coerente, all'efficacia della partecipazione, così come i suoi fondamenti etici nella democrazia industriale, vi è un consenso diffuso sul fatto che, ai fini della progettazione dei sistemi, dovrebbe essere seguita una strategia partecipativa (Greenbaum e Kyng 1991; Majchrzak 1988; Scarbrough e Corbett 1992). Inoltre, una serie di studi di casi sui processi di progettazione partecipativa hanno dimostrato i vantaggi specifici della partecipazione alla progettazione di sistemi, ad esempio, per quanto riguarda la qualità della progettazione risultante, la soddisfazione dell'utente e l'accettazione (vale a dire, l'uso effettivo) del nuovo sistema (Mumford e Henshall 1979; Spinas 1989; Ulich et al. 1991).
La questione importante quindi non è il se, ma il come della partecipazione. Scarbrough e Corbett (1992) hanno fornito una panoramica dei vari tipi di partecipazione nelle varie fasi del processo di progettazione (vedi tabella 3). Come sottolineano, il coinvolgimento degli utenti nella progettazione effettiva della tecnologia è piuttosto raro e spesso non si estende oltre la distribuzione delle informazioni. La partecipazione si verifica principalmente nelle ultime fasi di implementazione e ottimizzazione del sistema tecnico e durante lo sviluppo di opzioni di progettazione socio-tecnica, ovvero opzioni di progettazione organizzativa e lavorativa in combinazione con opzioni per l'uso del sistema tecnico.
Tabella 3. Partecipazione degli utenti al processo tecnologico
Tipo di partecipazione |
||
Fasi del processo tecnologico |
Formale |
Informale |
Progettazione |
Consultazione sindacale |
Riprogettazione dell'utente |
Implementazione/Attuazione |
Nuovi accordi tecnologici |
Contrattazione di competenze |
Usa il |
Progettazione del lavoro |
Riprogettazione del lavoro informale |
Adattato da Scarbrough e Corbett 1992.
Oltre alla resistenza di manager e ingegneri al coinvolgimento degli utenti nella progettazione di sistemi tecnici e alle potenziali restrizioni insite nella struttura di partecipazione formale di un'azienda, un'importante difficoltà riguarda la necessità di metodi che consentano la discussione e la valutazione di sistemi che non esistono (Grote 1994). Nello sviluppo del software, i laboratori di usabilità possono aiutare a superare questa difficoltà in quanto forniscono un'opportunità per i test preliminari da parte degli utenti futuri.
Osservando il processo di progettazione dei sistemi, inclusi i processi partecipativi, Hirschheim e Klein (1989) hanno sottolineato gli effetti delle assunzioni implicite ed esplicite degli sviluppatori e dei gestori di sistemi su argomenti di base come la natura dell'organizzazione sociale, la natura della tecnologia e la loro proprio ruolo nel processo di sviluppo. Il fatto che i progettisti di sistemi si considerino esperti, catalizzatori o emancipatori influenzerà notevolmente il processo di progettazione e implementazione. Inoltre, come accennato in precedenza, deve essere preso in considerazione il contesto organizzativo più ampio in cui si svolge la progettazione partecipativa. Hornby e Clegg (1992) hanno fornito alcune prove della relazione tra le caratteristiche organizzative generali e la forma di partecipazione scelta (o, più precisamente, la forma che si evolve nel corso della progettazione e dell'implementazione del sistema). Hanno studiato l'introduzione di un sistema informativo che è stato realizzato all'interno di una struttura di progetto partecipativo e con impegno esplicito alla partecipazione degli utenti. Tuttavia, gli utenti hanno riferito di avere poche informazioni sui cambiamenti previsti e bassi livelli di influenza sulla progettazione del sistema e su questioni correlate come la progettazione del lavoro e la sicurezza del lavoro. Questo risultato è stato interpretato in termini di struttura meccanicistica e processi instabili dell'organizzazione che hanno favorito la partecipazione "arbitraria" invece della partecipazione aperta desiderata (vedi tabella 2).
In conclusione, ci sono prove sufficienti che dimostrano i vantaggi delle strategie di cambiamento partecipativo. Tuttavia, c'è ancora molto da imparare sui processi sottostanti e sui fattori di influenza che determinano, moderano o prevengono questi effetti positivi.
Gli individui sani dormono regolarmente per diverse ore al giorno. Normalmente dormono durante le ore notturne. Trovano molto difficile rimanere svegli durante le ore tra mezzanotte e la mattina presto, quando normalmente dormono. Se un individuo deve rimanere sveglio durante queste ore in tutto o in parte, l'individuo arriva a uno stato di perdita forzata del sonno, o privazione del sonno, che di solito è percepito come stanchezza. Si avverte un bisogno di sonno, con gradi fluttuanti di sonnolenza, che continua fino a quando non si dorme a sufficienza. Questo è il motivo per cui spesso si dice che i periodi di privazione del sonno fanno incorrere una persona deficit di sonno or debito del sonno.
La privazione del sonno presenta un problema particolare per i lavoratori che non possono dormire a sufficienza a causa di orari di lavoro (ad esempio, lavorare di notte) o, per questo motivo, di attività prolungate nel tempo libero. Un lavoratore in un turno di notte rimane privato del sonno fino a quando non si rende disponibile l'opportunità di un periodo di sonno alla fine del turno. Poiché il sonno preso durante le ore diurne è generalmente più breve del necessario, il lavoratore non può riprendersi sufficientemente dalla condizione di perdita di sonno fino a quando non viene preso un lungo periodo di sonno, molto probabilmente un sonno notturno. Fino ad allora, la persona accumula un deficit di sonno. (Una condizione simile—jet lag—sorge dopo aver viaggiato tra fusi orari che differiscono di alcune ore o più. Il viaggiatore tende a essere privato del sonno poiché i periodi di attività nel nuovo fuso orario corrispondono più chiaramente al normale periodo di sonno nel luogo di origine). Pertanto vari gradi di privazione del sonno sono incorporati nella vita quotidiana dei lavoratori che devono lavorare in orari irregolari ed è importante adottare misure per far fronte agli effetti sfavorevoli di tale carenza di sonno. Le principali condizioni di orario di lavoro irregolare che contribuiscono alla privazione del sonno sono riportate nella tabella 1.
Tabella 1. Principali condizioni di orario di lavoro irregolare che contribuiscono alla privazione del sonno di vario grado
Orario di lavoro irregolare |
Condizioni che portano alla privazione del sonno |
Lavoro notturno |
Sonno notturno assente o ridotto |
Servizio mattutino o in tarda serata |
Sonno accorciato, sonno interrotto |
Lunghe ore di lavoro o lavoro su due turni insieme |
Spostamento di fase del sonno |
Turni notturni o al mattino presto |
Spostamento di fase consecutivo del sonno |
Breve periodo tra i turni |
Sonno breve e interrotto |
Lungo intervallo tra i giorni liberi |
Accumulo di carenza di sonno |
Lavora in un fuso orario diverso |
Sonno assente o ridotto durante le ore “notturne” nel luogo di origine (jet lag) |
Periodi di tempo libero sbilanciati |
Sfasamento del sonno, sonno breve |
In condizioni estreme, la privazione del sonno può durare più di un giorno. Quindi la sonnolenza e i cambiamenti nelle prestazioni aumentano man mano che il periodo di privazione del sonno si prolunga. I lavoratori, tuttavia, normalmente prendono una qualche forma di sonno prima che la privazione del sonno diventi troppo prolungata. Se il sonno così preso non è sufficiente, gli effetti della carenza di sonno continuano comunque. Pertanto, è importante conoscere non solo gli effetti della privazione del sonno nelle varie forme, ma anche i modi in cui i lavoratori possono riprendersi da essa.
Figura 1. Performance, rating del sonno e variabili fisiologiche di un gruppo di soggetti esposti a due notti di privazione del sonno
La natura complessa della privazione del sonno è mostrata dalla figura 1, che mostra i dati di studi di laboratorio sugli effetti di due giorni di privazione del sonno (Fröberg 1985). I dati mostrano tre cambiamenti fondamentali derivanti dalla prolungata privazione del sonno:
Il fatto che gli effetti della privazione del sonno siano correlati ai ritmi circadiani fisiologici ci aiuta a comprenderne la complessa natura (Folkard e Akerstedt 1992). Questi effetti dovrebbero essere visti come il risultato di uno sfasamento del ciclo sonno-veglia nella vita quotidiana.
Gli effetti del lavoro continuo o della privazione del sonno includono quindi non solo una riduzione della vigilanza, ma una diminuzione delle capacità prestazionali, una maggiore probabilità di addormentarsi, un abbassamento del benessere e del morale e una compromissione della sicurezza. Quando tali periodi di privazione del sonno si ripetono, come nel caso dei turnisti, la loro salute può risentirne (Rutenfranz 1982; Koller 1983; Costa et al. 1990). Un obiettivo importante della ricerca è quindi determinare in che misura la privazione del sonno danneggia il benessere degli individui e come possiamo utilizzare al meglio la funzione di recupero del sonno per ridurre tali effetti.
Effetti della privazione del sonno
Durante e dopo una notte di privazione del sonno, i fisiologici ritmi circadiani del corpo umano sembrano mantenersi sostenuti. Ad esempio, la curva della temperatura corporea durante il primo giorno di lavoro tra i lavoratori notturni tende a mantenere il suo modello circadiano di base. Durante le ore notturne la temperatura diminuisce verso le prime ore del mattino, riprende a salire durante il giorno successivo e scende nuovamente dopo un picco pomeridiano. È noto che i ritmi fisiologici vengono "adattati" ai cicli sonno-veglia invertiti dei lavoratori del turno di notte solo gradualmente nel corso di diversi giorni di turni notturni ripetuti. Ciò significa che gli effetti sulle prestazioni e sulla sonnolenza sono più significativi durante le ore notturne rispetto a quelle diurne. Gli effetti della privazione del sonno sono quindi variamente associati ai ritmi circadiani originari osservati nelle funzioni fisiologiche e psicologiche.
Gli effetti della privazione del sonno sulle prestazioni dipendono dal tipo di compito da svolgere. Diverse caratteristiche del compito influenzano gli effetti (Fröberg 1985; Folkard e Monk 1985; Folkard e Akerstedt 1992). In generale, un'attività complessa è più vulnerabile di un'attività più semplice. L'esecuzione di un compito che coinvolge un numero crescente di cifre o una codifica più complessa si deteriora maggiormente durante tre giorni di perdita di sonno (Fröberg 1985; Wilkinson 1964). Le attività stimolate a cui è necessario rispondere entro un certo intervallo si deteriorano maggiormente rispetto alle attività autogestite. Esempi pratici di compiti vulnerabili includono reazioni seriali a stimoli definiti, semplici operazioni di smistamento, registrazione di messaggi in codice, copia dattilografica, monitoraggio del display e ispezione continua. Sono noti anche gli effetti della privazione del sonno sulle prestazioni fisiche faticose. Gli effetti tipici della prolungata privazione del sonno sulle prestazioni (su un compito visivo) sono mostrati nella figura 2 (Dinges 1992). Gli effetti sono più pronunciati dopo due notti senza sonno (40-56 ore) che dopo una notte senza sonno (16-40 ore).
Figura 2. Linee di regressione adattate alla velocità di risposta (il reciproco dei tempi di risposta) su un compito visivo semplice e non preparato di 10 minuti somministrato ripetutamente a giovani adulti sani durante nessuna perdita di sonno (5-16 ore), una notte di perdita di sonno (16 -40 ore) e due notti di sonno perso (40-56 ore)
Il grado in cui l'esecuzione dei compiti è influenzata sembra anche dipendere da come è influenzata dalle componenti di "mascheramento" dei ritmi circadiani. Ad esempio, si è scoperto che alcune misure di prestazione, come le attività di ricerca della memoria a cinque obiettivi, si adattano al lavoro notturno molto più rapidamente rispetto alle attività con tempi di reazione seriali, e quindi possono essere relativamente inalterate nei sistemi a turni a rotazione rapida (Folkard et al. 1993). Tali differenze negli effetti dei ritmi fisiologici endogeni dell'orologio biologico e dei loro componenti di mascheramento devono essere presi in considerazione nel considerare la sicurezza e l'accuratezza delle prestazioni sotto l'influenza della privazione del sonno.
Un particolare effetto della privazione del sonno sull'efficienza delle prestazioni è la comparsa di frequenti "cali" o periodi di non risposta (Wilkinson 1964; Empson 1993). Questi cali di prestazioni sono brevi periodi di vigilanza ridotta o sonno leggero. Questo può essere rintracciato in registrazioni di prestazioni videoregistrate, movimenti oculari o elettroencefalogrammi (EEG). Un'attività prolungata (mezz'ora o più), soprattutto quando l'attività viene replicata, può portare più facilmente a tali interruzioni. Compiti monotoni come la ripetizione di reazioni semplici o il monitoraggio di segnali poco frequenti sono molto sensibili a questo proposito. D'altra parte, un nuovo compito è meno influenzato. Anche le prestazioni in situazioni di lavoro mutevoli sono resistenti.
Sebbene ci siano prove di una graduale diminuzione dell'eccitazione nella privazione del sonno, ci si aspetterebbe livelli di prestazioni meno influenzati tra gli intervalli. Questo spiega perché i risultati di alcuni test delle prestazioni mostrano una scarsa influenza della perdita di sonno quando i test vengono eseguiti in un breve periodo di tempo. In un compito con tempo di reazione semplice, gli intervalli porterebbero a tempi di risposta molto lunghi, mentre il resto dei tempi misurati rimarrebbe invariato. È quindi necessaria cautela nell'interpretazione dei risultati dei test riguardanti gli effetti della perdita di sonno in situazioni reali.
I cambiamenti nella sonnolenza durante la privazione del sonno si riferiscono ovviamente ai ritmi circadiani fisiologici così come a tali periodi di sospensione. La sonnolenza aumenta bruscamente con il tempo del primo periodo di lavoro notturno, ma diminuisce durante le successive ore diurne. Se la privazione del sonno continua fino alla seconda notte, la sonnolenza diventa molto avanzata durante le ore notturne (Costa et al. 1990; Matsumoto e Harada 1994). Ci sono momenti in cui il bisogno di dormire è quasi irresistibile; questi momenti corrispondono alla comparsa di laps, così come alla comparsa di interruzioni nelle funzioni cerebrali come evidenziato dalle registrazioni EEG. Dopo un po', si avverte che la sonnolenza si riduce, ma segue un altro periodo di effetti di decadenza. Se i lavoratori vengono interrogati sui vari sentimenti di affaticamento, tuttavia, di solito menzionano livelli crescenti di affaticamento e stanchezza generale che persistono durante il periodo di privazione del sonno e periodi tra un periodo di pausa e l'altro. Un leggero recupero dei livelli di affaticamento soggettivo si osserva durante il giorno dopo una notte di privazione del sonno, ma la sensazione di affaticamento è notevolmente avanzata nella seconda e nelle successive notti di continua privazione del sonno.
Durante la privazione del sonno, la pressione del sonno dall'interazione tra veglia precedente e fase circadiana può essere sempre presente in una certa misura, ma la labilità dello stato nei soggetti assonnati è anche modulata dagli effetti del contesto (Dinges 1992). La sonnolenza è influenzata dalla quantità e dal tipo di stimolazione, dall'interesse offerto dall'ambiente e dal significato della stimolazione per il soggetto. La stimolazione monotona o che richiede un'attenzione prolungata può portare più facilmente a decrementi e interruzioni della vigilanza. Maggiore è la sonnolenza fisiologica dovuta alla mancanza di sonno, più il soggetto è vulnerabile alla monotonia ambientale. La motivazione e l'incentivo possono aiutare a superare questo effetto ambientale, ma solo per un periodo limitato.
Effetti della privazione parziale del sonno e della carenza di sonno accumulata
Se un soggetto lavora ininterrottamente per un'intera notte senza dormire, molte funzioni prestazionali saranno decisamente peggiorate. Se il soggetto va al secondo turno di notte senza dormire, il declino delle prestazioni è molto avanzato. Dopo la terza o quarta notte di privazione totale del sonno, pochissime persone riescono a rimanere sveglie e svolgere compiti anche se fortemente motivate. Nella vita reale, tuttavia, tali condizioni di perdita totale del sonno si verificano raramente. Di solito le persone dormono un po' durante i successivi turni notturni. Ma rapporti provenienti da vari paesi mostrano che il sonno preso durante il giorno è quasi sempre insufficiente per recuperare dal debito di sonno contratto dal lavoro notturno (Knauth e Rutenfranz 1981; Kogi 1981; ILO 1990). Di conseguenza, la carenza di sonno si accumula man mano che i turnisti ripetono i turni notturni. Simili carenze di sonno si verificano anche quando i periodi di sonno vengono ridotti a causa della necessità di seguire gli orari dei turni. Anche se è possibile dormire di notte, è noto che la restrizione del sonno di sole due ore per notte porta a una quantità di sonno insufficiente per la maggior parte delle persone. Tale riduzione del sonno può portare a prestazioni e vigilanza compromesse (Monk 1991).
Esempi di condizioni nei sistemi a turni che contribuiscono all'accumulo di carenza di sonno, o parziale privazione del sonno, sono riportati nella tabella 1. Oltre al lavoro notturno continuato per due o più giorni, brevi periodi tra i turni, ripetizione di un inizio mattutino anticipato turni, turni notturni frequenti e un'assegnazione inappropriata delle ferie accelerano l'accumulo di carenza di sonno.
Anche la scarsa qualità del sonno diurno o il sonno ridotto sono importanti. Il sonno diurno è accompagnato da una maggiore frequenza di risvegli, un sonno meno profondo e ad onde lente e una distribuzione del sonno REM diversa da quella del normale sonno notturno (Torsvall, Akerstedt e Gillberg 1981; Folkard e Monk 1985; Empson 1993). Quindi un sonno diurno potrebbe non essere così sano come un sonno notturno anche in un ambiente favorevole.
Questa difficoltà di prendere un sonno di buona qualità a causa dei diversi orari del sonno in un sistema a turni è illustrata dalla figura 3 che mostra la durata del sonno in funzione del momento dell'inizio del sonno per i lavoratori tedeschi e giapponesi sulla base dei registri del diario (Knauth e Rutenfranz 1981; Kogi 1985). A causa dell'influenza circadiana, il sonno diurno è costretto a essere breve. Molti lavoratori possono dormire frazionati durante il giorno e spesso aggiungono un po' di sonno la sera, ove possibile.
Figura 3. Durata media del sonno in funzione del tempo di inizio del sonno. Confronto dei dati dei turnisti tedeschi e giapponesi.
Nei contesti della vita reale, i turnisti adottano una varietà di misure per far fronte a tale accumulo di carenza di sonno (Wedderburn 1991). Ad esempio, molti di loro cercano di dormire in anticipo prima di un turno di notte o dormono a lungo dopo. Sebbene tali sforzi non siano affatto del tutto efficaci per compensare gli effetti del deficit di sonno, vengono fatti in modo del tutto deliberato. Le attività sociali e culturali possono essere limitate come parte delle misure di coping. Le attività del tempo libero in uscita, ad esempio, vengono svolte meno frequentemente tra due turni notturni. I tempi e la durata del sonno, così come l'effettivo accumulo del deficit di sonno, dipendono quindi sia dalle circostanze lavorative che da quelle sociali.
Recupero dalla privazione del sonno e misure sanitarie
L'unico mezzo efficace per riprendersi dalla privazione del sonno è dormire. Questo effetto ristoratore del sonno è ben noto (Kogi 1982). Poiché il recupero attraverso il sonno può variare a seconda dei tempi e della durata (Costa et al. 1990), è essenziale sapere quando e per quanto tempo le persone dovrebbero dormire. Nella normale vita quotidiana, è sempre meglio dormire una notte intera per accelerare il recupero dal deficit di sonno, ma di solito vengono fatti sforzi per ridurre al minimo il deficit di sonno dormendo in diverse occasioni in sostituzione dei normali sonni notturni di cui si è stati privati . Gli aspetti di tali sonni sostitutivi sono mostrati nella tabella 2.
Tabella 2. Aspetti del sonno anticipato, di ancoraggio e ritardato presi in sostituzione del normale sonno notturno
Aspetto |
Anticipa il sonno |
Ancora sonno |
Ritardare il sonno |
Usato |
Prima di un turno di notte |
Notte intermittente |
Dopo un turno di notte |
Durata |
Di solito breve |
Breve per definizione |
Di solito breve ma |
Qualità |
Maggiore latenza di |
Breve latenza |
Latenza più breve per |
Interazione con |
Ritmi interrotti; |
Favorevole alla |
Ritmi interrotti; |
Per compensare il deficit di sonno notturno, lo sforzo abituale compiuto è quello di prendere il sonno diurno nelle fasi “anticipata” e “tardiva” (cioè, prima e dopo il lavoro notturno). Tale sonno coincide con la fase di attività circadiana. Pertanto il sonno è caratterizzato da una latenza più lunga, sonno ad onde lente accorciato, sonno REM interrotto e disturbi della propria vita sociale. I fattori sociali e ambientali sono importanti nel determinare l'effetto recuperativo di un sonno. Che una conversione completa dei ritmi circadiani sia impossibile per un turnista in una situazione di vita reale dovrebbe essere tenuto presente nel considerare l'efficacia delle funzioni di recupero del sonno.
A questo proposito, sono state riportate interessanti caratteristiche di un breve “sonno di ancoraggio” (Minors e Waterhouse 1981; Kogi 1982; Matsumoto e Harada 1994). Quando parte del consueto sonno quotidiano viene preso durante il normale periodo di sonno notturno e il resto a orari irregolari, i ritmi circadiani della temperatura rettale e della secrezione urinaria di diversi elettroliti possono mantenere un periodo di 24 ore. Ciò significa che un breve sonno notturno preso durante il periodo di sonno notturno può aiutare a preservare i ritmi circadiani originali nei periodi successivi.
Possiamo presumere che i sonni presi in diversi periodi della giornata possano avere alcuni effetti complementari in considerazione delle diverse funzioni di recupero di questi sonni. Un approccio interessante per i lavoratori del turno di notte è l'uso di un pisolino notturno che di solito dura fino a poche ore. I sondaggi mostrano che questo breve sonno preso durante un turno di notte è comune tra alcuni gruppi di lavoratori. Questo tipo di sonno di ancoraggio è efficace nel ridurre l'affaticamento del lavoro notturno (Kogi 1982) e può ridurre la necessità di un sonno di recupero. La Figura 4 confronta le sensazioni soggettive di affaticamento durante due turni notturni consecutivi e il periodo di recupero fuori servizio tra il gruppo che fa un pisolino e il gruppo che non fa un pisolino (Matsumoto e Harada 1994). Gli effetti positivi di un pisolino notturno nel ridurre la fatica erano evidenti. Questi effetti sono continuati per gran parte del periodo di recupero successivo al lavoro notturno. Tra questi due gruppi, non è stata riscontrata alcuna differenza significativa confrontando la durata del sonno diurno del gruppo senza pisolino con il tempo totale di sonno (pisolino notturno più successivo sonno diurno) del gruppo del pisolino. Pertanto un pisolino notturno consente di prendere parte del sonno essenziale prima del sonno diurno successivo al lavoro notturno. Si può quindi suggerire che i sonnellini presi durante il lavoro notturno possono in una certa misura favorire il recupero dalla fatica causata da quel lavoro e dalla privazione del sonno che accompagna (Sakai et al. 1984; Saito e Matsumoto 1988).
Figura 4. Punteggi medi per le sensazioni soggettive di affaticamento durante due turni notturni consecutivi e il periodo di recupero fuori servizio per i gruppi pisolino e non pisolino
Bisogna ammettere, però, che non è possibile elaborare strategie ottimali che ogni lavoratore affetto da carenza di sonno possa applicare. Ciò è dimostrato dallo sviluppo delle norme internazionali del lavoro per il lavoro notturno che raccomandano una serie di misure per i lavoratori che svolgono frequentemente lavoro notturno (Kogi e Thurman 1993). La natura varia di queste misure e la tendenza verso una maggiore flessibilità nei sistemi a turni riflettono chiaramente uno sforzo per sviluppare strategie di sonno flessibili (Kogi 1991). L'età, la forma fisica, le abitudini del sonno e altre differenze individuali nella tolleranza possono giocare un ruolo importante (Folkard e Monk 1985; Costa et al. 1990; Härmä 1993). A questo proposito è utile aumentare la flessibilità degli orari di lavoro in combinazione con una migliore progettazione del lavoro (Kogi 1991).
Le strategie del sonno contro la privazione del sonno dovrebbero dipendere dal tipo di vita lavorativa ed essere abbastanza flessibili da soddisfare le situazioni individuali (Knauth, Rohmert e Rutenfranz 1979; Rutenfranz, Knauth e Angersbach 1981; Wedderburn 1991; Monk 1991). Una conclusione generale è che dovremmo ridurre al minimo la privazione del sonno notturno selezionando orari di lavoro appropriati e facilitare il recupero incoraggiando sonni adeguati individualmente, inclusi sonni sostitutivi e un sonno notturno profondo nei primi periodi dopo la privazione del sonno. È importante prevenire l'accumulo di deficit di sonno. Il periodo di lavoro notturno che priva i lavoratori del sonno durante il normale periodo di sonno notturno dovrebbe essere il più breve possibile. Gli intervalli tra i turni dovrebbero essere abbastanza lunghi da consentire un sonno di durata sufficiente. Sono utili anche un ambiente di sonno migliore e misure per far fronte ai bisogni sociali. Pertanto, il sostegno sociale è essenziale nella progettazione dell'orario di lavoro, della progettazione del lavoro e delle strategie individuali di coping per promuovere la salute dei lavoratori che devono affrontare frequenti deficit di sonno.
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