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APRENDIZAJE DE SEGURIDAD EN LA INDUSTRIA DEL ACERO MEDIANTE JUEGOS SERIOS.
Jorge Muract 1, Ronald O’Brien 2
1 World Steel Association, Avenue de Tervueren 270, 1150 Brussels, Belgium, e-mail: [email protected].
2 Grupo de Acústica y Vibraciones (GAV), Universidad Nacional de Río Cuarto, Ruta Nac. Nº 36 Km 601, 5800 Río Cuarto, Argentina, e-mail: [email protected] [email protected]
RESUMEN
Un lugar de trabajo seguro es la prioridad número uno para la industria. En el caso de la industria del acero, donde los riesgos son grandes debido a las diferentes tareas que conlleva la fabricación del acero, es de suma importancia que el personal involucrado esté capacitado en seguridad industrial y sobre todo que estén sumergidos desde distintos puntos en el aprendizaje de los posibles riesgos.
Los miembros de World Steel Association (worldsteel) no están exentos de estos riesgos y buscan ayudar a alcanzar el objetivo de un lugar de trabajo libre de accidentes. Para ello, steelUniversity, que forma la unidad de aprendizaje y capacitación de worldsteel, desarrolló un juego 3D en línea llamado steelSafety para ayudar a reforzar la capacitación de seguridad proporcionada a los empleados y contratistas de la empresa siderúrgica.
En este trabajo se presenta steelSafety, este juego serio permite al alumno navegar por una planta de acero virtual, identificar problemas de seguridad, evaluar posibles soluciones e interactuar con los personajes para simular las discusiones en el lugar de trabajo. También se presenta cómo las empresas han implementado el juego y los primeros resultados de la aceptación de los alumnos.
Palabras Claves: juegos serios, seguridad, industria del acero.
1 INTRODUCCIÓN
Proteger la seguridad y la salud de todos los que trabajan en la industria del acero o en sus
alrededores es de vital importancia para todos los miembros de World Steel Association (worldsteel).
Para lo cual, worldsteel proporciona guias, datos, procesos y procedimientos actualizados para
ayudar a la industria siderúrgica a cumplir su misión clave de eliminar accidentes y gestionar entornos
de trabajo con los más altos estándares de seguridad y condiciones de salud. Además lleva adelante
un proyecto de recopilación de datos de seguridad entre sus miembros desde 2006 hasta la
actualidad, en el cual se ve una reducción constante y notable en el índice de frecuencia de lesiones
con tiempo perdido (LTIFR) en la última década, disminuyendo de 4.6 accidentes por millón de horas-
hombre en 2006 a 1.0 accidentes por millón de horas-hombre en 2016, una reducción de 78% [1].
A los fines de ayudar a la industria del acero en seguir esta tendencia, worldsteel está desarrollando
herramientas de capacitación innovadoras que utiliza simuladores y juegos serios en el marco de su
programa de educación “steeluniversity” que desde 1999 educa y forma a los empleados actuales y
futuros de la industria del acero y su cadena de valor.
Los simuladores y juegos serios son aplicaciones de software que utilizan activos lúdicos como la
competencia, recompensas o simplemente curiosidad por catalizar la atención de los alumnos y
facilitar su aprendizaje [2]. Por lo tanto, a menudo se utilizan para aumentar la motivación de las
sesiones de aprendizaje en educación [3]. Los juegos serios son un buen ejemplo de un nuevo
enfoque pedagógico que se encuentra tanto en la formación inicial como en las empresas. Su
principal objetivo es aumentar la atención de los alumnos que usan el trabajo lúdico [4] como
instancia de aprendizaje.
En este sentido, el aprendizaje activo contribuye al aprendizaje "profundo" en lugar de "superficial".
La diferencia se evidencia en que el aprendizaje profundo se manifiesta como el desarrollo de una
comprensión personal real, duradera, evidente, por ejemplo, a través de la capacidad de predecir;
mientras que el aprendizaje superficial puede implicar el aprendizaje memorístico de los hechos, con
poco o ningún aprendizaje significativo o duradero evidente [5-8]
Por lo tanto, incluso en el contexto de la formación profesional, la motivación sigue siendo un
verdadero motor de aprendizaje. El juego mejora el aprendizaje a través del compromiso personal y
las emociones que genera: "la motivación crea condiciones favorables para que el aprendizaje tenga
un impacto positivo en el aprendizaje cognitivo, emocional y psicomotor (...), el juego motiva al
alumno, estructura y consolida el conocimiento, favorece la resolución de problemas e influye en el
comportamiento" [9].
En este trabajo se propone un enfoque basado en juegos serios los cuales atacan el problema de la
perdida de atención en los alumnos y facilita de una manera motivadora el aprendizaje.
2 JUEGO SERIO
Para las empresas la capacitación continua del personal a lo largo de sus actividades profesionales
es un tema importante debido a muchas razones. En primer lugar, los trabajadores capacitados
pueden adaptarse fácilmente y aumentar su valor dentro de la empresa. También es uno de los
muchos factores que les permite mejorar su empleabilidad. Sin embargo, en las empresas
industriales, la evolución de las tecnologías (procesos, productos, máquinas de producción) requiere
la implementación de capacitaciones adaptadas para todos los distintos interesados.
Debido a que nuestro trabajo se concentra en el sector industrial, en particular la industria
siderúrgica, es posible identificar problemas específicos para ser abordados. A continuación se
detallan:
Disponibilidad: los entrenamientos se deben realizar dentro del horario de trabajo, pero la
disponibilidad del personal está usualmente limitada por las necesidades de producción o
por las actividades de la empresa.
Heterogeneidad: los estudiantes que se encuentran en un contexto industrial generalmente
tienen diferentes niveles y entrenamientos iniciales. Esto provoca una fuerte heterogeneidad.
Seguridad: algunos equipos industriales pueden ser peligrosos. Es necesario tener en
cuenta las precauciones de seguridad o enseñar pautas de seguridad específicas.
Para poder abordar los problemas que se presentaron anteriormente en este trabajo se desarrolló
un juego serio denominado steelSafety. Este tiene como objetivo de aprendizaje que el alumno
pueda:
Identificar los riesgos de seguridad en la industria del acero.
Aprender y aplicar las medidas de mitigación o eliminación del riesgo.
Entender su responsabilidad de cuidar a sus compañeros de trabajo.
Aprender las funciones y seleccionar el correcto equipamiento para completar una tarea.
Aprender las funciones y protecciones brindadas por los equipos de protección personal.
La audiencia de esta herramienta son operarios y supervisores con o sin conocimientos técnicos.
Cabe destacar en este punto, que el juego puede ser utilizado como una herramienta de nivelación
del conocimiento, ya que un “experto de seguridad virtual”, guiará al estudiante en el caso de ser
necesario reforzar conceptos.
3 APLICACIÓN DEL JUEGO SERIO EN LA INDUSTRIA DEL ACERO
3.1 Escenario del juego serio
Un elemento importante que se debe considerar al crear un escenario de juego serio es el equilibrio
establecido entre los aspectos lúdico y serio/aprendizaje. En el contexto industrial, este equilibrio es
particularmente importante para la aceptación del juego serio cuando se trata de cuestiones clave.
En la Figura 1 se observa el ambiente de la oficina. Se evidencia un aspecto formal de oficina.
Figura 1: Ambiente de la oficina.
En la Figura 2 y Figura 3 se observa el ambiente de la planta. El escenario modelado es un almacén
de bobinas laminadas en caliente, un taller y las oficinas que se encuentran dentro del sector. El
modelado del escenario demanda un diseño muy cuidadoso de los equipamientos a incluir, por un
lado se busca un diseño realista de la escena, pero esto llevaría a recursos computacionales
prohibitivos. El juego fue diseñado para ser utilizado en máquina de escritorio, sin embargo, los
escenarios están optimizados para soportar plataformas móviles. Desde el punto de vista de
hardware se requiere como mínimo de una placa de video dedicada de 1 gb. En cuanto al sistema
operativo puede ser Windows o Mac y funciona con los navegadores: Firefox 52 – Chrome 57 –
Safari 11 – Edge 16.
Figura 2: Ambiente de la planta.
Figura 3: Ambiente de la planta.
3.2 La misión
El juego se basa en una misión que debe desarrollar el personaje en primera persona. La misión es
asignada mediante un email del gerente de mantenimiento que llega al área correspondiente con el
detalle del requerimiento (Figura 4). En esta etapa el alumno debe leer, analizar y capitalizar el
requerimiento que su superior le está pidiendo resolver.
La tarea asignada es la inspección del puente grúa 1 que se encuentra en la zona de almacenamiento
de las bobinas laminadas en caliente. Se le informa que la zona tiene poca iluminación, que el trabajo
se realizará en altura sobre un equipo que se mueve. Se espera que de este análisis preliminar el
alumno pueda identificar la necesidad de utilizar iluminación auxiliar, realizar el procedimiento de
lock-out tag-out antes de subir al puente grúa y delimitar el área de trabajo para evitar lesiones de
peatones bajo la zona de trabajo.
El último mensaje de esta misión, es la responsabilidad de cuidar de los compañeros de trabajo,
asegurándose que no realizan actividades que pongan en riesgo su vida y la de los demás.
Figura 4: Recepción del email.
3.3 Funcionalidad
Una vez analizada la misión, el jugador debe seleccionar los elementos de protección personal (EPP)
necesarios para realizar la actividad. Al jugador se le presentan varios equipos de protección
personal, algunos necesarios y otro no. En la siguiente figura se observa una pared con varios
equipos de protección personal. El jugador debe identificar la necesidad de utilizar el arnés para
realizar trabajos en altura y el chaleco reflectivo para desplazarse dentro del depósito donde se
encuentran vehículos en movimiento.
Figura 5: Equipos de protección personal
En el caso de que el estudiante no conozca algunos de los EPP o de los equipos a utilizar, una breve
descripción de los mismos se presenta al momento de hacer click sobre ellos. La siguiente figura
muestra un ejemplo.
Figura 6: Descripción de equipos
El juego funciona mediante recompensa o pérdida de puntos, por lo cual cuando el jugador realiza
una mala selección del EPP a utilizar, se le restan puntos y se le sumaran en caso contrario. Esta
regla, fuerza al estudiante a leer y analizar las descripciones. En futuras versiones del juego se prevé
reemplazar esta descripción por un video que ejemplifique su función. En el caso que exista un
análisis incorrecto de las funcionalidades del EPP y se seleccione el mismo, el juego cuenta con un
“experto en seguridad virtual” que explicará al jugador la razón de la selección incorrecta.
Figura 7: Correcciones por medio de un “experto de seguridad virtual”
Una vez seleccionado todos los EPP, estos quedan guardados en el inventario del Avatar. Este
inventario puede ser utilizado para vestirlo o desvestirlo en cada ocasión como se muestra en la
Figura 8. Por ejemplo, al momento de subir al puente grúa, el Avatar debe estar utilizando el arnés.
Esta herramienta permite al estudiante no solo seleccionar los EPP correspondiente, sino también,
identificar en qué momento se debe utilizar.
Figura 8: Operario con la vestimenta correspondiente.
Al terminar de seleccionar los EPP correspondientes, se debe continuar con la misión. Para ello se
sale del ambiente de la oficina y se entra en un taller. En este entorno el jugador podrá seleccionar
elementos adicionales que pueden ser de utilidad para la misión encomendada. Por ejemplo,
necesitará luces portátiles para poder iluminar el área de trabajo y seleccionar barreras móviles para
delimitar el área bajo la zona de trabajo. En la Figura 9 se muestran algunos de los equipos que se
pueden seleccionar. Al igual que en el caso de los EPP, una breve descripción de las funcionalidades
de cada equipo es presentada.
Figura 9: Elementos adicionales.
El estudiante se puede remitir al menú de herramientas en cualquier momento que se encuentra en
la izquierda de la pantalla. Por medio de este menú el estudiante puede acceder a la información de
la tarea que le ha encomendado su superior, acceder al inventario o a los equipos de seguridad
seleccionados. En la Figura 10 se muestra el detalle del menú.
Figura 10: Menú de la izquierda de la pantalla.
Al avanzar en el juego, el estudiante se encontrará con personajes realizando actividades que
muchas veces estarán fueras de las prácticas seguras. En estas circunstancias el estudiante deberá
analizarlas, seleccionar el peligro y las medidas para mitigarlo. La interacción con los personajes se
realiza en forma de dialogo, donde los personajes responden en virtud de la pregunta que el
estudiante decidió realizar. Los comentarios de los personajes ofrecen una instancia más de
aprendizaje. En la Figura 11 se observa la forma en la que se presentan las preguntas y respuestas.
Figura 11: Preguntas y respuestas para solucionar la seguridad.
En la Figura 12 se muestra un ejemplo de una desviación de seguridad, el personaje está trabajando
en altura y no está siendo supervisado por un operador en tierra, por lo que no podría recibir ayuda
en caso de ser necesario. Una vez que la desviación fue resuelta, el escenario cambia y la escena
correcta es mostrada en pantalla. En el caso de una respuesta incorrecta o si el estudiante no
identifico el peligro, se lanza una animación en el juego mostrando el accidente, con el fin de reforzar
el peligro que estaba presente.
Figura 12: Desviación de seguridad.
4 CONCLUSIONES
Se desarrolló un video juego educativo que simula algunas tareas llevadas acabo en la industria del
acero y sus peligros. La metodología presentada es fácilmente extrapolable a otras industrias.
La mecánica de juego de aventura utilizado, permite la incorporación de contenido educativo que
el estudiante puede ir descubriendo mientras cumple su misión. Debido a que los contenidos son
presentados al estudiante dentro del juego según el nivel de conocimiento del mismo (por
ejemplo, como es el caso de la descripción de los EPP), hace al mismo una buena herramienta para
la nivelación del conocimiento.
5 TRABAJOS FUTUROS
Al momento de escribir este documento no se cuenta con datos que nos permitan evaluar la
aceptación y el impacto de este juego. La siguiente etapa consiste en la evaluación del juego y
medir el nivel de impacto.
Como continuación de este trabajo, se está desarrollando una herramienta de capacitación lúdica
para la enseñanza de seguridad de procesos (“process safety”), que es la principal causa de
accidentes en la industria del acero, siguiendo el método descripto en este trabajo.
6 REFERENCIAS
[1] Worldsteel, “2016 Position paper on safety and health”, 2016.
[2] Dondlinger M.J., Educational video games design: A review of the literature. Journal of Applied
Educational Technology Vol4, No. 1, pp 21–31, 2007.
[3] Kelle, S., Klemke, R., Gruber, M., Specht, M., Standardization of Game Based Learning Design.
Computational Science and Its Applications - ICCSA 2011, pp 518-532., 2011.
[4] Alvarez, J., Djaouti, D. Introduction au Serious Game. Paris: Questions théoriques, 2010.
[5] Chin C., Brown D. E., Learning in science: A comparison of deep and surface approaches. Journal
of Research in Science Teaching, vol. 37, pp. 109-138, 2000.
[6] Entwistle N. J., et. al, Conceptions, styles and approaches within higher education: analytic
abstractions and everyday experience. Perspectives on Cognitive, Learning, and Thinking Styles,
2000.
[7] Arton F., Approaches to learning, in The Experience of Learning (2nd ed.). Scottish Academic
Press, 1997.
[8] Ramsden P., Learning to teach in higher education. London: Routledge, 1992.
[9] Sauvé, L., Renaud L., Kaufman, D., Marquis, J. S. Distinguishing between games and simulations:
A systematic review. Educational Technology & Society. Nombre de la Revista, Vol 10, No. 3, pp
247-256, 2007.
