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Ferramentas de análise ergonômica Método Niosh para determinar limite de peso recomendado (LPR) para levantamento e transporte manual de cargas Professor DSc. Douglas Vidal ÍNDICE 1. Introdução 2. O método NIOSH para LPR 3. Estudos de caso com aplicação do método NIOSH para LPR 4. Referências Introdução A Ergonomia (ou Fatores Humanos) é uma disciplina científica relacionada ao entendimento das interações entre os seres humanos e outros elementos ou sistemas, e à aplicação de teorias, princípios, dados e métodos a projetos a fim de otimizar o bem estar humano e o desempenho global do sistema. (IEA – International Ergonomics Association, 2000) O Método NIOSH para determinar o limite de peso recomendado (LRP) foi desenvolvido por pesquisadores do U.S. Department of Health and Human Services – Nacional Institute for Occupational Safety and Health Division of Biomedical and Behavioral Science de Cincinnati, Ohio, em 1991 (Santos, et. al, 2013; Waters et. al, 1994) Consiste, na determinação de um valor de carga máxima recomendada para o levantamento e transporte manual de cargas, através do uso de equação matemática que considera variáveis como distâncias horizontal e vertical entre a carga e o corpo do trabalhador, rotação do tronco, frequência de levantamento e características dimensionais da carga (Santos, et. al, 2013; Teixeira et. al, 2011; Waters et. al, 1994) O método NIOSH para calculo de LPR A equação 1 é empregada para determinar o LPR. 𝑳𝑷𝑹 = 𝑪𝑪 𝑿 𝑭𝑫𝑯 𝑿 𝑭𝑨𝑽 𝑿 𝑭𝑫𝑽𝑷 𝑿 𝑭𝑹𝑳𝑻 𝑿 𝑭𝑭𝑳 𝑿 𝑭𝑸𝑷 (eq. 1) Onde: LPR = Limite de peso recomendado CC = Constante de carga (23kg) FHD = Fator distância horizontal do indivíduo FAV = Fator altura vertical da carga FDVP = Fator distância vertical percorrida FRLT = Fator rotação lateral do tronco FFL = Fator frequência de levantamento FQP = Fator qualidade da pega H = distância horizontal da linha do tornozelo até o ponto em que as mãos seguram o objeto. FDH = 25/H Dc = distância vertical percorrida correspondente à diferença de altura da carga entre a origem e o destino. FDVP = 0,82 + (4,5/Dc) Dc H Vc Vc = altura vertical da carga, medida do chão ao ponto em que as mãos seguram o objeto FAV = 1 – (0,003 x (Vc – 75)) Figura 1: Representação esquemática de carregamento para aplicação do Método NIOSH (Waters et. al, 1994; Couto 2002; Padilha, 2011). O método NIOSH para calculo de LPR Determinando FRLT (fig. 2) e FFL (tab. 1): F R L T Ângulo de assimetria (graus) 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 -90 -45 0 45 90 A Figura 2: FRLT em função do ângulo de assimetria (A) (Couto 2002; Padilha, 2011) Tabela 1: FFL para diferentes tempos de duração de trabalho (Couto 2002; Padilha, 2011) Frequência (levant./min) Duração do trabalho (contínuo) 2 horas a 8 horas 1 hora a 2horas Até 1hora Vc < 76 Vc ≥ 76 Vc < 76 Vc ≥ 76 Vc < 76 Vc ≥ 76 0,2 0,85 0,85 0,95 0,95 1,00 1,00 0,5 0,81 0,81 0,92 0,92 0,97 0,97 1 0,75 0,75 0,88 0,88 0,94 0,94 2 0,65 0,65 0,84 0,84 0,91 0,91 3 0,55 0,55 0,79 0,79 0,88 0,88 4 0,45 0,45 0,72 0,72 0,84 0,84 5 0,35 0,35 0,60 0,60 0,80 0,80 6 0,27 0,27 0,50 0,50 0,75 0,75 7 0,22 0,22 0,42 0,42 0,70 0,70 8 0,18 0,18 0,35 0,35 0,60 0,60 9 0,00 0,15 0,30 0,30 0,52 0,52 10 0,00 0,13 0,26 0,26 0,45 0,45 11 0,00 0,00 0,00 0,23 0,41 0,41 12 0,00 0,00 0,00 0,21 0,37 0,37 13 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,34 14 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,31 15 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,28 16 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 O método NIOSH para calculo de LPR Determinando FQP (fig 3 e tab 2): O objeto é um container ou uma caixa? É um container de boa qualidade? * A pega é ruim Possui uma alça ótima ou pega ótima? ** Os dedos conseguem ficar a 90 graus? A pega é boa A pega é regular A pega é ruim Pega-se com preensão da mão Os dedos conseguem ficar a 90 graus? A pega é boa A pega é regular A pega é ruim Conteiner Sim Sim Sim Caixa Sim Não Não Não Não Não Sim * Container ou caixa de boa qualidade: - comprimento ≤ 40 cm, altura ≤ 30 cm, e uma superfície de alguma compressibilidade, não derrapante. ** Característica de uma alça ótima ou de um ponto de pega ótimo: - uma alça ótima tem formato cilíndrico, superfície com algum grau de compressibilidade, não derrapante, diâmetro de 1,8 a 3,7 cm, comprimento ≥ 11 cm, espaço para caber as mãos de no mínimo 5 cm; - um corte para pega numa caixa deve ter altura de no mínimo 7,5 cm, comprimento ≥ 11cm, forma semi-oval, espaço para os dedos de no mínimo 3,2 cm, superfície com algum grau de compressibilidade e largura do container de no mínimo 1,0 cm. - A pessoa deve ser capaz de dobrar os dedos próximo de 90° debaixo da caixa. Figura 3: Representação esquemática de carregamento para aplicação do Método NIOSH (Couto 2002; Padilha, 2011). Tipo de Pega Vc < 76 Vc ≥ 76 Boa 1,00 1,00 Regular 0,95 1,00 Ruim 0,90 0,90 Tabela 2: Determinação do tipo de pega (Couto 2002; Padilha, 2011) O método NIOSH para calculo de LPR Reescrevendo a equação 1 em função de CC H, Dc, A, e Vc: 𝑳𝑷𝑹 = 𝟐𝟑 𝑿 𝟐𝟓 𝑯 𝑿 (𝟏 − 𝟎, 𝟎𝟎𝟑 𝑿 𝑽𝒄 − 𝟕𝟓 𝑿 𝟎, 𝟖𝟐 + 𝟒, 𝟓 𝑫𝒄 𝑿 (𝟏 − 𝟎, 𝟎𝟎𝟑𝟐 𝑿 𝑨 𝑿 𝑻𝒂𝒃𝒆𝒍𝒂 𝟏 𝑿 (𝑻𝒂𝒃𝒆𝒍𝒂 𝟐) (eq. 2) A razão entre a massa da carga levantada (Peso efetivamente levantado – PEL) e o LPR determina o índice de levantamento (IL). O IL fornece uma estimativa do estresse físico associado a um trabalho de levantamento e transporte manual de cargas (Waters et. al, 1994). 𝑰𝑳 = 𝑷𝑬𝑳 𝑳𝑷𝑹 (eq. 3) Para 0,0 ≤ IL ≤ 1,0: Baixo risco de o trabalhador desenvolver lombalgia; Para 1,0 < IL ≤ 3,0: Médio risco de o trabalhador desenvolver lombalgia; Para IL > 3,0: Alto risco de o trabalhador desenvolver lesões na coluna e no sistema músculo-ligamentar Estudos de caso com aplicação do método NIOSH para LPR Método Niosh para calculo de LPR e IL nas atividades de transporte manual de bagagens em um aeroporto. Santos et. al (2016) avaliaram a atividade de levantamento e transporte manual de bagagens desenvolvida pelos trabalhadores do Aeroporto de Aracaju (fig. 4) com o método Niosh, e determinaram o LRP e o IL característicos da tarefa (tabela 3). Os resultados apontam que durante o manuseio de bagagens com massa média de 28 kg, existe a necessidade de se adequar o modo de execução do trabalho, visto que os valores de LRP = 9,33kg e IL = 3,0, indicam alto risco de o trabalhador desenvolver lesões na coluna e no sistema músculo-ligamentar. Figura 4: Sequencia de posturas adotadas no transporte de bagagem (Santos et. al, 2016). Parâmetros CC FDH FAV FDVP FFL FRLT FQP LPR IL 23kg 1,00 0,81 0,98 0,80 0,71 0,90 9,33kg 3,0 Tabela 3: Resultado do método Niosh (Adaptado de Santos et. al, 2016). Propostas de ações corretivas (Santos et. al, 2016). • Implantação do sistema de triagem automatizado com esteiras rolantes adaptadas às dimensões do porta-bagagem das aeronaves; • Uso de elevador a vácuo para carga e descarga de bagagem; • Adaptação dos equipamentos e recursos utilizados na carga e descarga de bagagens ás características antropométricas dos trabalhadores; • Adoção de novas posturas de trabalho por parte dos trabalhadores durante a movimentação manual das bagagens; Estudos de caso com aplicação do método NIOSH para LPR Método Niosh para calculo de LPR e IL nas atividades de transporte manual de sacos de cimento durante o carregamento e descarregamento de caminhões Silva et. al (2016) avaliaram a atividade de levantamento e transporte manual de sacos de cimento durante o carregamento e descarregamento de caminhões. As análises com o método Niosh foram realizadas considerando como alturas de pega da carga 0 m (altura mínima ao nível do solo) e 2,10 m (altura máxima de empilhamento dos sacos) conforme observado na figura 5 . A frequência de repetição é da ordem de 9 levantamentos/min (0,52). A massa de cada saco de cimento corresponde a 50 kg. A tabela 4 apresenta um comparativo dos valores de LRP e IL para as duas condições avaliadas, bem como os parâmetrosde calculo. A tabela 5 mostra evidências do não cumprimento da NR 17 identificado pelos autores. Figura 5: Apontamento da altura de pega da carga (Silva et. al, 2016) Parâmetros Condição de avaliação CC FDH FAV FDVP FFL FRLT FQP LPR IL Para pega a 2,10m 23 kg 32 cm 210 cm 165 cm 0,52 0,00 0,90 4,239 kg 11,794 Para pega a 0,00m 23 kg 49 cm 0 45 cm 0,52 10 0,90 4,891 kg 10,223 Tabela 4: Resultado do método Niosh (Adaptado de Silva et. al, 2016). A análise dos resultados permitiu aos autores concluírem sobre a existência de elevado risco de desenvolvimento de dores lombares nos trabalhadores envolvidos no exercício da tarefa, indicando a necessidade de implementação imediata de ações corretivas. Não conformidade Item da NR 17 Carga levantada pelo trabalhador é superior ao limite de peso recomendado 17.2.2. “Não deverá ser exigido nem admitido o transporte manual de cargas, por um trabalhador, cujo peso seja suscetível de comprometer sua saúde ou sua segurança.” Ausência de qualquer recurso de auxilio ao trabalhador no transporte de carga 17.2.4. “Com vistas a limitar ou facilitar o transporte manual de cargas deverão ser usados meios técnicos apropriados.” Tabela 5: Evidências de não conformidades associadas ao não cumprimento do disposto na NR 17 – Ergonomia. (Adaptado de Silva et. al, 2016). Estudos de caso com aplicação do método NIOSH para LPR Método Niosh aplicado ao trabalho de movimentação de chapas dobradas em uma empresa do ramo metalúrgico. Vergara et. al, (2016) avaliaram o trabalho de movimentação de chapas dobradas com o método Niosh, antes e após a realização de intervenções ergonômicas. Antes das intervenções, o LPR encontrado foi de 7,986 kg, com IL = 1,002 (nocivo ao trabalhador). Após a realização de intervenção ergonômica sobre a maior variável de impacto identificada (FDVP = 95), com o emprego de carro pantográfico hidráulico (Fig. 6) a nova análise da tarefa apresentou LPR = 9,207 kg, com IL = 0,869 (tabela 6). Antes da intervenção ergonômica Após a intervenção ergonômica CC 23 kg CC 23 kg FHD 25 cm FHD 25 cm FAV 110 cm FAV 110 cm FDVP 95 cm FDVP 0 cm FRLT 45° FRLT 45° FFL 0,55 FFL 0,55 FPQ 0,95 FQP 0,95 PEL 8 kg PEL 8 kg LRP 7,986 LRP 9,207 IL 1,002 IL 0,869 Tabela 6: Comparativo de variação dos valores de LRP e IL antes e após intervenção ergonômica que atua sobre a variável FDVP. (Adaptado de Vergara et. al, 2016) Figura 6: Modelo de equipamento para transporte de chapas proposto por para redução de LRP e IL, atuando sobre a variável FDVP (Vergara et. al, 2016) Estudos de caso com aplicação do método NIOSH para LPR Método Niosh utilizado para demonstrar melhoria das condições ergonômicas e aumento da produtividade em trabalhos de manutenção de empilhadeiras usadas na indústria da mineração. Ferreira et. al (2017) analisaram o processo de remoção das tampas de mancais dos Trucks durante a manutenção de empilhadeiras, e demonstraram por meio da técnica Niosh uma redução dos valores de IL de 11,223 para 1,09 em Trucks de giro, e de 9,135 para 0,852 em Trucks de translação, obtidas pela substituição de tampas de 75 kg por tampas de 9 kg (tabela 7). A substituição das tampas proposta pelos autores (figura 7) elimina uma condição ergonômica de alto risco, transformando-a e condição de baixo risco, contribuindo para a melhoria da segurança da operação e aumentando a produtividade devido a diminuição do tempo de manutenção e do número de trabalhadores necessários para realização da atividade (fig. 8). Tampa do Truck de 75 kg Truck de giro Truck de translação Variáveis Valor Variáveis Valor CC 23 CC 23 FDH 39 FDH 39 FAV 136 FAV 69 FDVP 165 FDVP 98 FFL 0,85 FFL 0,85 FRLT 45 FRLT 45 FQP 0,9 FQP 0,9 LRP 6,683 LRP 8,21 IL 11,223 IL 9,135 Tabela 7: Medidas das variáveis de Niosh para tampas de 75kg e 9kg (Ferreira et. al, 2017) Tampa do Truck de 9 kg Truck de giro Truck de translação Variáveis Valor Variáveis Valor CC 23 CC 23 FDH 34 FDH 34 FAV 144 FAV 77 FDVP 170 FDVP 103 FFL 0,85 FFL 0,85 FRLT 45 FRLT 45 FQP 1 FQP 1 LRP 8,26 LRP 10,564 IL 1,09 IL 0,852 Tampa atual (75 kg) Tampa nova (9 kg) Figura 7: Alteração da tampa dos mancais (Ferreira et. al, 2017) Figura 8: Redução de tempo de manutenção (Ferreira et. al, 2017) Referências dos SANTOS J. W.; dos Santos V. M.; BARRETO, J. C. M.; ALSINA O. L. S.; MONTEIRO, L. F. Investigação de Fatores de Riscos de Lombalgias Associadas à Movimentação Manual de Bagagens Despachadas no Aeroporto de Aracaju. Revista Brasileira de Ergonomia. Ação Ergonômica, vol. 12, nº1, 2016; WATERS T. R.; PUTZ-ANDERSON V.; GARG A. Applications Manual for The Revised Niosh Lifting Equation. U.S. Department of Health and Human Services. Public Heallth Service – Centers for Disease Control and Prevention. National Institute for Occupational Safety and Health. Division of Biomedical and Behavioral Science. Cincinnati, Ohio. January, 1994. SILVA B. R. T.; VASCONCELOS K. C.; LEITE L. R. Risco Biomecânico de um Funcionário de Serviços Gerais pela Equação de Niosh. XXXVI Encontro Nacional de Engenharia de Produção – ENEGEP. João Pessoa/PB. Outubro de 2016. VERGARA L. G. L.; SCHAPPO A.; SPEROTTO G. R.; ALVES B. V. Análise Ergonômica do Trabalho de um Operador de Dobradeira de uma Metalúrgica. XXXVI Encontro Nacional de Engenharia de Produção – ENEGEP. João Pessoa/PB. Outubro de 2016. SCHIAVON L. O.; ELVIRA G. L.; BONATO J. S.; ROSA A. F. R.; MIRANDA M. I. Análise Ergonômica de um Centro de Educação Infantil. XXXVII Encontro Nacional de Engenharia de Produção – ENEGEP. Joinville. Outubro de 2017. FERREIRA B. M.; BOECHAT F. O. ABRAHÃO F.; Avaliação dos Ganhos Ergonômicos e de Produtividade Advindos da Modificação de Tampas dos Mancais dos Truck’s de Uma Empilhadeira. XXXVII Encontro Nacional de Engenharia de Produção – ENEGEP. Joinville. Outubro de 2017. PORTARIA 3214/78 do MTE. Norma regulamentadora NR 17 – Ergonomia. Disponível em: http://trabalho.gov.br/images/Documentos/SST/NR/NR17.pdf Acesso em: 20 de novembro de 2017.
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