Ergonomia Cognitiva

Definizione e ambito di applicazione

Il termine "ergonomia cognitiva" (o "fattori umani cognitivi") indica la disciplina scientifica che si occupa dei processi mentali coinvolti nell'interazione uomo-sistema. A differenza dell'ergonomia fisica, che tratta i carichi biomeccanici (postura, forza, movimenti ripetitivi), l'ergonomia cognitiva si occupa di:

• Carico di lavoro mentale (mental workload): la quantità di risorse cognitive richieste allo svolgimento di un compito in relazione alle capacità dell'individuo. Un carico eccessivo genera errori, affaticamento mentale e riduzione delle prestazioni; un carico troppo basso può causare noia e calo dell'attenzione.
• Attenzione e vigilanza: la capacità di mantenere la concentrazione su compiti monotoni o di rilevare segnali critici in ambienti rumorosi o ricchi di informazioni.
• Memoria di lavoro: la capacità di mantenere e manipolare temporaneamente le informazioni necessarie per un compito in corso.
• Processo decisionale in condizioni di incertezza o pressione temporale: rilevante in contesti come la sala controllo di impianti industriali, la cabina di pilotaggio, le sale operatorie e i centri di coordinamento del soccorso.
• Errore umano (human error): la classificazione sistematica degli errori secondo la tassonomia di Reason (slips, lapses, mistakes, violations) consente di progettare sistemi resilienti e procedure a prova di errore.

Ergonomia cognitiva vs ergonomia fisica

Le due discipline sono complementari e spesso agiscono in modo sinergico:

• L'ergonomia fisica interviene su posture, forze, dimensionamento delle attrezzature, illuminazione e ambiente fisico (temperatura, rumore, vibrazioni).
• L'ergonomia cognitiva interviene su interfacce, procedure, organizzazione delle informazioni, formazione e cultura della sicurezza.

In un impianto chimico, ad esempio, l'ergonomia fisica riguarda l'accessibilità delle valvole e la postura degli operatori; l'ergonomia cognitiva riguarda la leggibilità dei pannelli di controllo, l'organizzazione degli allarmi (alarm management) e le procedure di emergenza.

Interfacce uomo-macchina (HMI) e progettazione centrata sull'utente

Un ambito centrale dell'ergonomia cognitiva è la progettazione delle interfacce uomo-macchina (HMI — Human-Machine Interface), oggi prevalentemente digitali (display, software SCADA, applicazioni industriali, dispositivi medici). I principi fondamentali di progettazione ergonomica delle HMI derivano dalla norma ISO 9241 (Ergonomia dell'interazione uomo-sistema) e includono:

• Idoneità al compito: il sistema supporta l'utente nell'esecuzione del compito senza inutili passaggi o informazioni superflue.
• Autodescrittività: l'interfaccia fornisce feedback comprensibili sulle azioni in corso e sui loro effetti.
• Controllabilità: l'utente può guidare il flusso delle interazioni a proprio ritmo e correggere gli errori.
• Conformità alle aspettative dell'utente: il comportamento del sistema è coerente con le conoscenze e le convenzioni dell'utente.
• Tolleranza agli errori: il sistema previene o consente il facile recupero degli errori.
• Idoneità alla personalizzazione: l'interfaccia può essere adattata alle esigenze e alle preferenze individuali.
• Idoneità all'apprendimento: il sistema facilita l'acquisizione delle competenze operative.

Quadro normativo

In Italia il rischio ergonomico-cognitivo è inquadrato principalmente nel D.Lgs. 81/08:

• Art. 28 — Oggetto della valutazione dei rischi: la valutazione deve riguardare "tutti i rischi per la sicurezza e la salute dei lavoratori", inclusi quelli connessi all'organizzazione del lavoro e al carico di lavoro mentale. Il DVR deve contenere le misure di prevenzione e protezione adottate.
• Art. 15 — Misure generali di tutela: la riduzione dei rischi alla fonte e l'adattamento del lavoro all'uomo (in particolare per quanto concerne la progettazione dei posti di lavoro e la scelta delle attrezzature e dei metodi di lavoro e produzione) sono obblighi primari del datore di lavoro, e l'ergonomia cognitiva ne costituisce un'applicazione diretta.
• D.Lgs. 81/08 Titolo VII — Attrezzature munite di videoterminali (artt. 172-179): impone specifici requisiti ergonomici per le postazioni con VDT, che includono la progettazione dell'interfaccia software (art. 173, all. XXXIV), con riferimento implicito ai principi dell'ergonomia cognitiva.
• ISO 9241-11:2018 (Usabilità: definizioni e concetti) e la famiglia ISO 9241 nel suo complesso definiscono i requisiti e le linee guida per la progettazione ergonomica delle interfacce interattive, applicabili sia ai prodotti sia ai sistemi di lavoro.

Valutazione del carico mentale e strumenti operativi

La valutazione del carico di lavoro mentale nel DVR può avvalersi di strumenti soggettivi, fisiologici e di performance:

• NASA-TLX (Task Load Index): questionario multidimensionale che valuta sei dimensioni del carico mentale (domanda mentale, domanda fisica, domanda temporale, performance, sforzo, frustrazione). È lo strumento più diffuso per la ricerca e la valutazione applicata.
• SWAT (Subjective Workload Assessment Technique): tecnica di valutazione soggettiva basata su carte e ordinamento delle preferenze.
• Misurazioni fisiologiche: frequenza cardiaca e variabilità (HRV), diametro pupillare, attività EEG; richiedono strumentazione specifica e sono più adatti alla ricerca.
• Analisi del task (HTA — Hierarchical Task Analysis): scomposizione del compito in sotto-obiettivi e operazioni, utile per identificare i punti critici dal punto di vista cognitivo.
• SHERPA (Systematic Human Error Reduction and Prediction Approach): metodo predittivo per l'analisi e la riduzione degli errori umani, applicabile in ambienti ad alto rischio (nucleare, petrolchimico, aviazione, sanità).

Misure preventive e di miglioramento

Le principali misure per ridurre il rischio ergonomico-cognitivo comprendono:

• Progettazione ergonomica delle interfacce secondo i principi ISO 9241, riducendo la complessità visiva, standardizzando i simboli e organizzando le informazioni secondo priorità cognitive.
• Gestione degli allarmi (alarm management): riduzione del numero di allarmi attivi, classificazione per priorità, eliminazione degli allarmi ridondanti, in conformità alla norma EEMUA 191 e ISA-18.2.
• Progettazione delle procedure operative: procedure scritte chiare, strutturate passo-passo, con check-list per le operazioni critiche, che riducono la dipendenza dalla memoria di lavoro.
• Organizzazione dell'orario di lavoro: rotazione dei turni, pause programmate, limitazione del lavoro notturno per contenere il deterioramento delle performance cognitive.
• Formazione e addestramento alla gestione del carico mentale, alle tecniche di decision making in condizioni di stress e al riconoscimento dei propri limiti cognitivi.
• Cultura della sicurezza e reporting degli errori: sistemi di segnalazione non punitivi (near miss reporting) che consentono di identificare le vulnerabilità sistemiche prima che causino incidenti.