DOI: https://doi.org/10.1177/21650799231215811
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38193448
تاريخ النشر: 2024-01-09
المؤلف: Joana Eva Dodoo وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث الصحة والسلامة المهنية
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة دمج التقنيات الرقمية في تعزيز إدارة السلامة والصحة داخل الصناعات الخطرة. باستخدام بروتوكول PRISMA، شملت المراجعة 48 دراسة، وحددت أربع فئات رئيسية من أنظمة السلامة الرقمية: الأنظمة المعتمدة على الأجهزة القابلة للارتداء، أنظمة الواقع المعزز/الافتراضي (AR/VR)، أنظمة الذكاء الاصطناعي (AI)، وأنظمة الملاحة. تسلط النتائج الضوء على التحديات التكنولوجية والسلوكية والتنظيمية المختلفة التي تعيق التنفيذ الفعال لهذه الابتكارات، مثل مخاوف الخصوصية، وانخفاض إدراك المخاطر بين العمال، وارتفاع تكاليف التنفيذ.
تؤكد الأبحاث على فعالية الأنظمة القابلة للارتداء في تعزيز سلوكيات السلامة، مثل الاستخدام الصحيح لمعدات الحماية الشخصية (PPE) وتحديد المخاطر، بينما تراقب أيضًا الصحة الفسيولوجية للعمال. تُلاحظ أنظمة AR/VR لدورها في تقديم تدريب استباقي على السلامة من خلال المحاكاة الافتراضية. تدعو الدراسة الصناعات إلى الاستثمار في ترقية الأنظمة وبرامج التدريب المستدامة لتعزيز قبول التكنولوجيا بين العمال المقاومين للتغيير. من خلال تسهيل دمج التكنولوجيا بسلاسة في ممارسات العمل، يمكن للمنظمات تعزيز كفاءة السلامة وتحسين نتائج الصحة المهنية في البيئات عالية المخاطر.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث تأثير الابتكارات الرقمية—مثل الاتصال في الوقت الفعلي، البيانات الضخمة، إنترنت الأشياء (IoT)، الذكاء الاصطناعي (AI)، والواقع المعزز (AR)—على تعزيز السلامة في أماكن العمل عالية المخاطر. كانت هذه التقنيات أساسية في تحديد المخاطر، ورصد المخاطر، والسلامة العامة للعمال، كما يتضح من دراسات مختلفة تسلط الضوء على تطبيقاتها في مراقبة صحة المعدات، وتشخيص الأعطال، والصيانة الوقائية. لقد حسنت دمج إنترنت الأشياء مع الشبكات الحسية المتقدمة بشكل خاص آليات التغذية الراجعة في الوقت الفعلي لتحديد المخاطر الاستباقية.
على الرغم من الفوائد الموثقة، ركزت المراجعات الحالية بشكل أساسي على تقنيات معينة ضمن سياقات صناعية ضيقة، مما ترك فجوة في فهم تطبيقاتها الأوسع وفعاليتها في تعزيز سلامة العمال. تؤكد الورقة على التعقيد الذي أدخلته هذه التقدمات التكنولوجية في الأنظمة الاجتماعية-التقنية وتجادل ضد نهج “مقاس واحد يناسب الجميع” في إدارة السلامة. وبالتالي، تهدف الدراسة إلى تطوير إطار لتصنيف التقنيات الرقمية لإدارة السلامة في البيئات الخطرة ومعالجة سؤالين رئيسيين للبحث: (1) استخدام الابتكارات الرقمية للسلامة والصحة في الصناعات الخطرة، و(2) التحديات والتوصيات المرتبطة بتنفيذها الفعال.
النتائج
في هذا القسم، يقدم المؤلفون تحليلًا شاملاً لـ 48 دراسة تجريبية تركز على الابتكارات الرقمية التي تهدف إلى تعزيز سلامة وصحة العمال عبر مختلف الصناعات عالية المخاطر، بما في ذلك البناء، والتعدين، والنفط والغاز. تم تطوير مصفوفة أدبية لتصنيف الدراسات بشكل منهجي بناءً على عدة معايير، مثل هدف الدراسة، الصناعة، الخصائص المنهجية، نوع التكنولوجيا، النتائج، والتحديات. من خلال عملية ترميز صارمة، ظهرت أربع فئات متميزة من الأنظمة: الأنظمة المعتمدة على الأجهزة القابلة للارتداء، أنظمة الواقع المعزز/الافتراضي (AR/VR)، أنظمة الذكاء الاصطناعي (AI)، وأنظمة الملاحة. تم تأكيد موثوقية الترميز لهذه التصنيفات مع قيمة ألفا كريبدورف التي تجاوزت العتبة الموصى بها من α = 0.8، مما يشير إلى توافق قوي بين المؤلفين.
تسلط النتائج الضوء على التركيز السائد على صناعة البناء، حيث حققت غالبية الدراسات في تطبيق الابتكارات الرقمية لتحسين سلامة وصحة العمال. كما تؤكد النتائج أيضًا على تحديد التحديات المحتملة والتوصيات المرتبطة بتنفيذ هذه التقنيات. يتم تقديم تفسيرات مفصلة لأربع فئات رئيسية من الأنظمة في الأقسام التالية، مع توفر مواد إضافية للحصول على مزيد من الرؤى حول نتائج الدراسة.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على التحديات والتوصيات المرتبطة بمختلف الابتكارات الرقمية التي تهدف إلى تعزيز سلامة العمال في الصناعات الخطرة. تحدد المراجعة التحديات التقنية والسلوكية والتنظيمية الكبيرة التي تواجه الأنظمة القابلة للارتداء، لا سيما في قطاع البناء. تشمل القضايا التقنية دقة اكتشاف المخاطر وقيود الاتصال عبر إنترنت الأشياء، مما يعيق فعالية أنظمة المراقبة. تنبع التحديات السلوكية من مخاوف العمال بشأن الخصوصية ومقاومتهم لتبني تقنيات جديدة، بينما تتعلق التحديات التنظيمية بعدم توافق الأجهزة مع خصائص العمل وغياب الاتصال بالإنترنت في مواقع العمل. تشمل التوصيات لمعالجة هذه التحديات تحسين متانة المستشعرات، وتخصيص التقنيات القابلة للارتداء للصناعات المحددة، وتوفير التعليم والتدريب لتعزيز القبول بين العمال.
بالإضافة إلى ذلك، تناقش المراجعة تطبيق تقنيات AR/VR، لا سيما نمذجة معلومات البناء (BIM)، التي تم استخدامها بشكل أساسي في إدارة سلامة البناء. ومع ذلك، تم الإشارة إلى قيود مثل عدم كفاية قدرات التتبع، وانخفاض جودة الصورة، والحاجة إلى تحسين التدريب والتحقق من صحة هذه الأنظمة. يقترح المؤلفون أن الدراسات الاستكشافية الإضافية والتنفيذ الأوسع لأنظمة AR/VR ضرورية لتعزيز فعاليتها في تحديد المخاطر وتحسين ممارسات السلامة. بشكل عام، تؤكد النتائج على الحاجة إلى نهج شامل لدمج الابتكارات الرقمية في إدارة السلامة، مع التأكيد على أهمية معالجة كل من العوامل التكنولوجية والبشرية لتحسين سلامة العمال في البيئات الخطرة.
القيود
تقتصر الدراسة على تركيزها على الأبحاث المنشورة بين عامي 2017 و2022، مما قد يتسبب في تجاهل النتائج القديمة أو الأحدث التي يمكن أن تعزز فهم التفاعل بين الابتكار الرقمي وسلامة العمال. قيدت معايير الأهلية الإدراج بالدراسات التجريبية التي تتناول تقنيات مثل الاتصال في الوقت الفعلي، البيانات الضخمة، إنترنت الأشياء (IoT)، أنظمة الإنسان-الآلة، الاستشعار والتحكم عن بُعد، المعدات المستقلة، أنظمة الذكاء الاصطناعي (AI)، وأنظمة الواقع المعزز والافتراضي (AR/VR) في الصناعات عالية المخاطر.
بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن قواعد البيانات المستخدمة تشمل كمية كبيرة من الأدبيات ذات الصلة، لا يزال هناك خطر من إغفال الدراسات ذات الصلة التي لم يتم فهرستها ضمن هذه المصادر. وبالتالي، يوصي المؤلفون بأن تسعى جهود البحث المستقبلية إلى معالجة هذه القيود من خلال دمج مجموعة أوسع من الدراسات والأطر الزمنية لتوفير منظور أكثر شمولاً حول الموضوع.
DOI: https://doi.org/10.1177/21650799231215811
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38193448
Publication Date: 2024-01-09
Author(s): Joana Eva Dodoo et al.
Primary Topic: Occupational Health and Safety Research
Overview
This study investigates the integration of digital technologies in enhancing safety and health management within hazardous industries. Utilizing the PRISMA protocol, the review encompassed 48 studies, identifying four primary categories of digital safety systems: wearable-based systems, augmented/virtual reality (AR/VR) systems, artificial intelligence (AI) systems, and navigation-based systems. The findings highlight various technological, behavioral, and organizational challenges that hinder the effective implementation of these innovations, such as privacy concerns, low risk perception among workers, and high implementation costs.
The research underscores the effectiveness of wearable systems in promoting safety behaviors, such as proper personal protective equipment (PPE) usage and hazard identification, while also monitoring workers’ physiological health. AR/VR systems are noted for their role in delivering proactive safety training through virtual simulations. The study advocates for industries to invest in system upgrades and sustainable training programs to foster technology acceptance among workers resistant to change. By facilitating a smoother integration of technology into workplace practices, organizations can enhance safety efficiency and ultimately improve occupational health outcomes in high-risk environments.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the impact of digital innovations—such as real-time communication, big data, the Internet of Things (IoT), artificial intelligence (AI), and augmented reality (AR)—on enhancing safety in high-risk workplaces. These technologies have been instrumental in hazard identification, risk monitoring, and overall worker safety, as evidenced by various studies highlighting their applications in equipment health monitoring, fault diagnosis, and preventive maintenance. The integration of IoT with advanced sensor networks has particularly improved real-time feedback mechanisms for proactive safety hazard identification.
Despite the documented benefits, existing reviews have primarily focused on specific technologies within narrow industrial contexts, leaving a gap in understanding their broader applicability and effectiveness in promoting worker safety. The paper emphasizes the complexity introduced by these technological advancements into socio-technical systems and argues against a one-size-fits-all approach to safety management. Consequently, the study aims to develop a framework to categorize digital technologies for safety management in hazardous environments and to address two key research questions: (1) the utilization of digital innovations for safety and health in hazardous industries, and (2) the associated challenges and recommendations for their effective implementation.
Results
In this section, the authors present a comprehensive analysis of 48 empirical studies focusing on digital innovations aimed at enhancing worker safety and health across various high-risk industries, including construction, mining, and oil and gas. A literature matrix was developed to systematically categorize the studies based on several criteria, such as study purpose, industry, methodological characteristics, technology type, findings, and challenges. Through a rigorous coding process, four distinct categories of systems emerged: wearable-based systems, augmented/virtual reality (AR/VR) systems, artificial intelligence (AI) systems, and navigational systems. The intercoder reliability for these classifications was confirmed with a Krippendorff’s alpha exceeding the recommended threshold of α = 0.8, indicating strong agreement among the authors.
The results highlight a predominant focus on the construction industry, where the majority of studies investigated the application of digital innovations to improve worker safety and health. The findings also underscore the identification of potential challenges and recommendations associated with the implementation of these technologies. Detailed explanations of the four key system categories are provided in subsequent sections, with supplementary material available for further insights into the study’s findings.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the challenges and recommendations associated with various digital innovations aimed at enhancing worker safety in hazardous industries. The review identifies significant technical, behavioral, and organizational challenges faced by wearable systems, particularly in the construction sector. Technical issues include the accuracy of hazard detection and the limitations of IoT connectivity, which hinder the effectiveness of monitoring systems. Behavioral challenges stem from workers’ privacy concerns and resistance to adopting new technologies, while organizational challenges relate to the misalignment of devices with job characteristics and the lack of internet connectivity on job sites. Recommendations to address these challenges include improving sensor durability, customizing wearable technologies for specific industries, and providing education and training to foster acceptance among workers.
In addition, the review discusses the application of AR/VR technologies, particularly Building Information Modeling (BIM), which has been primarily utilized in construction safety management. However, limitations such as insufficient tracking capabilities, low image quality, and the need for better training and validation of these systems were noted. The authors suggest that further exploratory studies and wider implementation of AR/VR systems are necessary to enhance their effectiveness in identifying hazards and improving safety practices. Overall, the findings underscore the need for a comprehensive approach to integrating digital innovations into safety management, emphasizing the importance of addressing both technological and human factors to optimize worker safety in hazardous environments.
Limitations
The study is constrained by its focus on research published between 2017 and 2022, which may overlook older or more recent findings that could enhance the understanding of the interplay between digital innovation and worker safety. The eligibility criteria limited the inclusion to empirical studies specifically addressing technologies such as real-time communication, big data, the Internet of Things (IoT), man-machine systems, remote sensing and control, autonomous equipment, artificial intelligence (AI)-based systems, and augmented and virtual reality (AR/VR) systems in high-risk industries.
Additionally, while the databases utilized encompass a substantial amount of relevant literature, there remains a risk of omitting pertinent studies that are not indexed within these sources. Consequently, the authors recommend that future research endeavors should aim to address these limitations by incorporating a broader range of studies and timeframes to provide a more comprehensive perspective on the topic.