Ergonomia Aplicada II

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ERGONOMIA
SUMÁRIO
Capítulo 1 - INTRODUÇÃO.............................................................................................................................. 5
1.1 - Introdução à Ergonomia ......................................................................................................................... 5
1.2 - Histórico................................................................................................................................................. 5
1.3 - Objetivos da Ergonomia......................................................................................................................... 6
1.4 - Modalidades de intervenção ergonômica ............................................................................................... 7
1.4.1 - Ergonomia de concepção .................................................................................................................... 7
1.4.2 - Ergonomia de correção........................................................................................................................ 7
1.4.3 - Ergonomia de mudança....................................................................................................................... 7
1.5 - Abordagem interdisciplinar da ergonomia ............................................................................................. 7
Capítulo 2 - ANÁLISE ERGONÔMICA DE SISTEMAS............................................................................... 9
2.1 - Introdução ............................................................................................................................................ 9
2.2 - Conceito de Sistema............................................................................................................................. 9
2.3 - Sistema Homem-Máquina.................................................................................................................. 10
2.4 - Características dos Sistemas............................................................................................................... 11
2.4.3 Considerações sobre a otimização de sistemas.................................................................................... 12
2.4.4 - Confiabilidade de Sistemas ............................................................................................................... 13
2.5 - Homem versus Máquina..................................................................................................................... 14
2.5.1 - O homem se distingue por:............................................................................................................... 14
2.5.2 - A máquina se distingue por:............................................................................................................ 14
2.6 Problemas de automação ........................................................................................................................ 15
Capítulo 3 - BIOMECÂNICA OCUPACIONAL ......................................................................................... 17
3.1 - Introdução .......................................................................................................................................... 17
3.2 - O Trabalho Muscular ......................................................................................................................... 17
3.3 - Posturas .............................................................................................................................................. 18
3.3.1 - Posturas do Corpo ............................................................................................................................. 19
3.3.2 - Registro da postura.......................................................................................................................... 20
3.3.3 - Recomendações para melhorar as tarefas e os postos de trabalho..................................................... 22
3.4 - Movimentos........................................................................................................................................ 23
3.5 - Levantamento e transporte de cargas ................................................................................................... 24
3.5.1 - Recomendações Para o Levantamento de Cargas............................................................................. 25
Restrinja o número de tarefas que envolvam a carga manual....................................................................... 25
3.5.2 - Equação de NIOSH - National Institute of Occupational Safety and Health .................................. 27
3.5.3 - Recomendações Para o Transporte de Cargas................................................................................... 32
Capítulo 4 - ANTROPOMETRIA.................................................................................................................. 33
4.1 - Introdução ............................................................................................................................................ 33
4.2 - Padrões Internacionais de medidas antropométricas ............................................................................ 34
4.3 - Realização das medidas antropométricas ............................................................................................. 34
4.3.1 - Definição dos objetivos..................................................................................................................... 34
4.3.2 - Definição das medidas ...................................................................................................................... 35
4.3.3 - Escolha dos métodos de medida........................................................................................................ 35
4.3.4 - Seleção da amostra............................................................................................................................ 35
4.3.5 - Medições ........................................................................................................................................... 36
4.3.6 – Apresentação e análise dos resultados.............................................................................................. 36
4.6 - Antropometria: aplicações................................................................................................................. 38
4.6.1. - Espaço de trabalho ......................................................................................................................... 38
4.6.2. - Superfícies horizontais ................................................................................................................... 39
4.6.3. - Assento............................................................................................................................................ 42
Capítulo 5 - POSTO DE TRABALHO .......................................................................................................... 47
5.1 - Introdução .......................................................................................................................................... 47
5.2 - Enfoque tradicional do posto de trabalho........................................................................................... 47
5.3 - Enfoque ergonômico do posto de trabalho......................................................................................... 48
5.4 - Projeto do posto de trabalho................................................................................................................ 48
5.4.1 - Descrição da tarefa.......................................................................................................................... 49
5.4.2 - Descrição das ações......................................................................................................................... 49
5.5- Arranjo físico do posto de trabalho .................................................................................................... 50
5.6 - Conceitos Básicos Relacionados ao Ser Humano e ao Arranjo Físico de Seu Local de Trabalho .....52
5.7 - Regras Básicas de Ergonomia na Organização do Arranjo Físico (Layout)....................................... 53
5.8 - A importância do espaço pessoal no trabalho.................................................................................... 55
5.9 - Dimensionamento do posto de trabalho ............................................................................................. 56
Capítulo 6 - DISPOSITIVOS DE INTERAÇÃO HOMEM-MÁQUINA: ...................................................... 57
CONTROLES E MOSTRADORES .............................................................................................................. 57
6.1 - Introdução .......................................................................................................................................... 57
6.2 - Movimentos de controle..................................................................................................................... 57
6.3 - Controles ............................................................................................................................................ 59
6.3.1 - Classificação dos controles ............................................................................................................. 60
6.3.2 - Discriminação dos controles ........................................................................................................... 61
6.3.3 - Prevenção de acidentes com controles ............................................................................................ 64
6.4 - Mostradores........................................................................................................................................ 64
6.4.1 - Principais tipos de mostradores....................................................................................................... 64
6.4.2 - Desenho de mostradores.................................................................................................................. 66
6.4.3 - Localização de mostradores ............................................................................................................ 69
6.5 – Associação de controles e mostradores ............................................................................................... 71
6.5.1 - Compatibilidade espacial ................................................................................................................ 71
6.5.2 - Princípios a serem seguidos na associação de controles e mostradores ................................................ 72
6.5.3 - Sensibilidade do deslocamento ....................................................................................................... 73
Capítulo 7 - FATORES AMBIENTAIS......................................................................................................... 75
7.1 - Introdução .......................................................................................................................................... 75
7.2 - Temperatura, umidade e velocidade do vento ..................................................................................... 75
7.2.1 - Trabalho a altas e baixas temperaturas............................................................................................ 75
7.3 - Ruído.................................................................................................................................................. 77
7.3.1 - Surdez provocada pelo ruído........................................................................................................... 77
7.3.2 - Influência do ruído no desempenho ................................................................................................ 78
7.4 - Vibrações ........................................................................................................................................... 79
7.4.1 - Efeito das vibrações sobre o organismo .......................................................................................... 80
7.4.2 - Controle das vibrações .................................................................................................................... 82
7.5 - Iluminação.......................................................................................................................................... 83
7.5.1 - Efeitos fisiológicos da iluminação .................................................................................................. 83
7.5.2 - Planejamento da iluminação............................................................................................................ 85
7.6 - Cores .................................................................................................................................................. 86
7.6.1 - Características das cores.................................................................................................................. 86
7.6.2 - Planejamento das cores ................................................................................................................... 88
Capítulo 8 - ANÁLISE ERGONÔMICA DO TRABALHO............................................................................ 91
8.1 - Introdução ............................................................................................................................................ 91
8.2 – Análise Ergonômica da Demanda ....................................................................................................... 91
8.2.1 - Dados que devem ser coletados pela análise da demanda................................................................. 91
8.3 - Análise Ergonômica da Tarefa............................................................................................................. 92
8.3.1 - Delimitação do sistema homem-tarefa .............................................................................................. 93
8.3.2 - Descrição das componentes do sistema homem-tarefa ..................................................................... 93
a) Dados a serem levantados referente ao homem............................................................................................ 94
8.3.3 - Avaliação das exigências do trabalho.............................................................................................. 96
8.4 - Identificação e detecção das síndromes ergonômicas .......................................................................... 97
ERGONOMIA.................................................................................................................................................. 99
CAPÍTULO 9 - ARRANJO FÍSICO................................................................................................................ 99
9.1 - Introdução ............................................................................................................................................ 99
9.2 - Conceito de arranjo físico .................................................................................................................. 100
9.3 - Como surge o problema do arranjo físico ......................................................................................... 101
9.4 - A chave dos Problemas de Arranjo Físico ....................................................................................... 101
9.5 - Objetivos do arranjo físico ................................................................................................................. 102
9.6 - Princípios do arranjo físico .............................................................................................................. 102
9.7 - Recomendações aoestudo do arranjo físico..................................................................................... 103
9.8 - Procedimentos para determinação do arranjo físico......................................................................... 104
9.9 - Estudo do Problema ......................................................................................................................... 105
9.10 - Concepção do Arranjo Físico ......................................................................................................... 107
9.10.1 - Tipos básicos de arranjo físico .................................................................................................... 107
9.10.2 - Estudo do Fluxo .......................................................................................................................... 111
9.10.3 - Inter-relações não baseadas no fluxo de materiais ...................................................................... 116
9.10.4 - Alternativas de arranjo físico ...................................................................................................... 118
9.10.5 - Escolha da concepção do arranjo físico....................................................................................... 118
9.11 - Projeto Detalhado do Arranjo Físico.............................................................................................. 120
9.11.1 - Dimensionamento de Áreas.......................................................................................................... 121
9.12 - Apresentação do estudo.................................................................................................................. 125
Referências Bibliográficas.............................................................................................................................. 128
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ERGONOMIA
Capítulo 1 - INTRODUÇÃO
1.1 - Introdução à Ergonomia
 Segundo WISNER, Ergonomia é o conjunto de conhecimentos científicos relativos ao
homem e necessários para a concepção de ferramentas, máquinas e dispositivos que possam ser
utilizados com o máximo de conforto, de segurança e de eficácia.
Para a Ergonomics Research Society (Inglaterra), Ergonomia é o estudo do relacionamento
entre o homem e o seu trabalho, equipamento e ambiente, e particularmente a aplicação dos
conhecimentos de anatomia, fisiologia e psicologia na solução dos problemas surgidos desse
relacionamento.
Simplificadamente I. IIDA define Ergonomia como sendo o estudo da adaptação do
trabalho ao homem.
Trabalho no conceito ergonômico é considerado toda a situação em que ocorre o
relacionamento entre o homem e uma atividade a ser realizada. Isso envolve não somente máquinas,
equipamentos e ambiente físico, mas também os aspectos organizacionais de como esse trabalho é
programado e controlado para produzir os resultados desejados.
A Ergonomia parte do conhecimento do homem para fazer o projeto do trabalho, ajustando-
o às capacidades e limitações humanas.
1.2 - Histórico
De forma intuitiva, já se pratica a Ergonomia desde que existe o homem. As primeiras
armas e ferramentas conhecidas já eram adaptadas às pessoas. Mas foi a partir deste século que a
ergonomia realmente experimentou seu desenvolvimento.
Depois da primeira guerra mundial criou-se, na Inglaterra, uma comissão para investigar
sinais de fadiga em trabalhadores de indústrias. Esta deve ter sido a primeira pesquisa científica
sobre os problemas do homem no seu trabalho. Durante a segunda guerra mundial, houve um rápido
desenvolvimento técnico na área militar, sendo criados e construídos equipamentos e dispositivos
cada vez mais complexos, exigindo reações rápidas e alto nível de estresse. Com isso, o
desempenho destes sistemas ficou bem abaixo do esperado, os equipamentos e dispositivos foram
sub-utilizados.
A conclusão imediata foi que era necessário conhecer mais sobre o homem, suas
qualidades, habilidades e sobretudo, suas limitações, para poder otimizar o sistema. Pela primeira
vez, houve uma conjugação sistemática de esforços entre a tecnologia e as ciências humanas.
Fisiologistas, psicólogos, antropólogos, médicos e engenheiros trabalharam juntos para resolver os
problemas causados pela operação de equipamentos militares complexos. Os resultados desse
esforço interdisciplinar foram tão gratificantes, que foram aproveitados pela indústria, no pós-
guerra.
O interesse nesse novo ramo de conhecimento cresceu rapidamente, em especial na Europa
e nos Estados Unidos. Assim, em 1949, foi fundada, em Oxford na Inglaterra, a Ergonomics
6
Research Society, uma sociedade de cientistas, cujo objeto de estudos e pesquisa era o homem e seu
trabalho. Criaram então Ergonomia, como ciência do trabalho, de caráter interdisciplinar. O termo
Ergonomia, de origem grega (Ergon - trabalho; nomos - lei, regra, teoria), contudo, já tinha sido
cunhado antes, na Polônia, no século XIX. Em 1961 foi criada a International Ergonomics
Association (IEA ). Atualmente, ela representa as associações de ergonomia de quarenta diferentes
países, com um total de 15 mil sócios (No Brasil, a Associação Brasileira de Ergonomia foi fundada
em 1983 e também é filiada a IEA).
1.3 - Objetivos da Ergonomia
Os objetivos básicos da Ergonomia são:
- humanizar o trabalho;
- aumentar a produtividade.
Dentro desta visão, a Ergonomia é uma ciência de apoio a projetistas, planejadores,
organizadores, administradores, em atividades de projetos e avaliações (SELL, 1995).
Para realizar seus objetivos, a Ergonomia estuda diversos aspectos do comportamento
humano no trabalho e suas relações com fatores importantes para o projeto de sistemas de trabalho.
Portanto o estudo ergonômico envolve:
- o homem: analisando suas características físicas, fisiológicas, psicológicas e sociais; influência do
sexo, idade, treinamento e motivação;
- a máquina entendendo-se como sendo todas as ajudas materiais que o homem utiliza no seu
trabalho, englobando os equipamentos, ferramentas, mobiliário e instalações;
- o ambiente: estuda as características do ambiente físico que envolve o homem durante o trabalho,
como a temperatura, ruídos, vibrações, luz, cores gases e outros;
- as informações: refere-se as comunicações existentes entre os elementos de um sistema, a
transmissão de informações, o processamento e a tomada de decisões;
- a organização: é a conjugação dos elementos acima citados no sistema produtivo;
- as conseqüências do trabalho: questões de controles como tarefas de inspeção, estudo dos erros e
acidentes, além dos estudos sobre gastos energéticos, fadiga e “stress”.
Todos esses aspectos fazem com que a prática ergonômica seja caracterizada por (SELL,
1995):
- utilização de dados científicos sobre o homem;
- origem multidisciplinar desses dados;
- aplicação dos mesmos sobre o dispositivo técnico, sobre a organização do trabalho e
sobre a formação;
- perspectivas de uso destes dispositivos técnicos pela população de trabalhadores
disponíveis, dispensando uma seleção severa.
Então os objetivos práticos da ergonomia são:
- a segurança;
7
- a satisfação;
- o bem estar dos trabalhadores no seu relacionamento com sistemas produtivos.
Diante disso, eficiência não é o objetivo principal da ergonomia, porque ela, isoladamente,
pode significar sacrifício e sofrimento para os trabalhadores, o que é inaceitável do ponto de vista
ergonômico. Deve-se considera isso tanto na concepção de um produto como em um processo,
principais campos de atuação da ergonomia.
1.4 - Modalidades de intervenção ergonômica
- Ergonomia de concepção;
- Ergonomia de correção;
- Ergonomia de mudança.
1.4.1 - Ergonomia de concepção
Ocorre quando a contribuição ergonômica se faz durante a fase inicial de projeto do
produto, do sistema ou do ambiente. Permite agir precocemente, o que normalmente torna a ação
mais eficaz e a um custo baixo. Exige porém, maior conhecimento e experiência por parte dos
ergonomistas,porque as decisões são tomadas em cima de decisões hipotéticas.
1.4.2 - Ergonomia de correção
É aplicada em situações reais, já existentes, para resolver problemas que se refletem na
segurança, na fadiga excessiva, em doenças do trabalhador e na quantidade e qualidade da
produção.
1.4.3 - Ergonomia de mudança
Aproveita para melhorar as condições de trabalho por ocasião de mudanças no sistema em
estudo.
1.5 - Abordagem interdisciplinar da ergonomia
Todo o conhecimento sobre o homem, ambiente, processos, máquinas, relações pessoais,
são fontes de informações preciosas para o ergonomista. Portanto, deve-se consultar:
- médicos do trabalho;
- analistas do trabalho;
- psicólogos;
- engenheiros;
- desenhistas industriais;
- engenheiros de segurança;
- engenheiros de manutenção;
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- programadores de produção;
- administradores;
- compradores.
Alguns conhecimentos em ergonomia foram convertidos em normas oficiais, com o
objetivo de estimular a aplicação dos mesmos. Estas se encontram nas normas ISO (International
Standardization Organization), nas normas européias EN da CEN (Comité Européen de
Normalisation), bem como nas normas nacionais, por exemplo, na norma ANSI (EUA) e BSI
(Inglaterra). Além disso, há normas específicas de ergonomia que são aplicadas em certas empresas
e setores industriais. No Brasil, há a Norma Regulamentadora NR 17 - Ergonomia, Portaria no
3.214, de 8.6.1978 do Ministério do Trabalho, modificada pela Portaria no 3751 de 23.11.1990 do
Ministério do Trabalho).
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ERGONOMIA
Capítulo 2 - ANÁLISE ERGONÔMICA DE SISTEMAS
2.1 - Introdução
O projeto de qualquer tipo de máquina, equipamento ou produto não é uma atividade
isolada, mas destina-se a desenvolver certas funções e habilidades que complementem aquelas do
ser humano.
Essa atividade de projeto deve ser feita a partir de uma visão ampla, considerando todos os
elementos que influirão no desempenho da máquina, dentro do ambiente em que a mesma deverá
operar. A qualidade desse desempenho estará diretamente relacionada com o grau de adaptação da
mesma ao operador, ao sistema produtivo, à organização da produção, e até à cultura técnica da
região ou do país.
Alguns defensores da moderna tecnologia consideram que as máquinas podem substituir
indiscriminadamente os homens, mas isso nem sempre é possível e muitas vezes não é econômico,
pois, se não forem tomados os devidos cuidados, podem provocar o aparecimento de diversos
problemas.
Neste capítulo, trata-se de forma sucinta de um sistema denominado Homem-Máquina.
2.2 - Conceito de Sistema
A palavra sistema é muito utilizada atualmente com diversos sentidos. No nosso caso será
adotado um conceito que vem da biologia: “sistema é um conjunto de elementos (ou subsistemas)
que interagem entre si, com um objetivo comum e que evoluem no tempo”. Um sistema é
composto dos seguintes elementos:
a) fronteiras - são os limites de um sistema. Podem ter uma existência física, como a membrana de
uma célula ou parede de uma fábrica, ou ser apenas uma delimitação imaginária para efeito de
estudo, como a fronteira de uma posto de trabalho;
b) subsistemas - são os elementos que compõem o sistema;
c) entradas (inputs) - representam os insumos ou variáveis independentes do sistema.
d) saídas (outputs) - representam os produtos ou variáveis dependentes do sistema
e) processamento - são as atividades desenvolvidas pelos subsistemas que interagem entre si para
converter as entradas em saídas.
Um exemplo de sistema poderia ser uma fábrica onde entra matéria-prima (entrada) que
após uma série de transformações (processamento) em diversas operações (subsistemas) resulta no
produto final (saída). As fronteiras desse sistema coincidem com as paredes da própria fábrica. Se
desejarmos estudar uma operação em particular, por exemplo, a solda, podemos restringir o sistema,
colocando a fronteira em torno da operação. Assim, esse novo sistema seria composto dos
subsistemas: soldador e aparelho de solda. As entradas desse novo sistema seriam as peças a serem
soldadas e as saídas, as peças já soldadas. O processamento seria representado pela operação de
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soldagem. Inversamente, se desejarmos estudar mais amplamente as atividades da fábrica, podemos
ampliar a fronteira do sistema a ser considerado, por exemplo, incluindo dentro da fronteira as
operações de transporte para a entrada de materiais e as operações de distribuição dos produtos para
a saída de materiais.
Figura 2.1 - Exemplo de um sistema produtivo. Qualquer parte desse sistema constitui um
subsistema.
 (Itiro Iida, 1990)
2.3 - Sistema Homem-Máquina
O desenvolvimento das atividades em um processo estarão sempre dependentes da atuação
de um Sistema Integrado Homem-Máquina, que deverão funcionar harmoniosamente. Este sistema
é uma sucessão de informações que estimulam os sentidos, levando a decisões que resultam em
ações que, por sua vez, determinam novos estímulos, numa contínua realimentação.
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Figura 2.2 - Representação esquemática das interações entre os elementos de um sistema homem-
máquina.
A figura anterior é uma representação esquemática das interações de um sistema homen-
máquina. O funcionamento desse sistema pode ser descrito sucintamente da seguinte forma. O
homem, para agir, precisa das informações que são fornecidas pela máquina, pelo estado ou
situação do trabalho, pelo ambiente e pelas instruções de trabalho. Essas informações chegam
através dos órgãos sensoriais, principalmente a visão, audição, tato e movimentos das juntas do
corpo através do senso cinestésico (que fornece informações sobre movimentos de partes do corpo,
sem exigir um acompanhamento visual), e são processadas no sistema nervoso central (cérebro e
medula espinhal), gerando uma decisão. Esta se converte em movimentos musculares, que agem
sobre a máquina por meio dos dispositivos de controle.
Um bom exemplo de um sistema homem-máquina é o sistema homem-automóvel. O
homem recebe informações do automóvel através dos instrumentos, ruído do motor e outros. O
campo de trabalho é constituído pela rua ou estrada, que também fornece diversas informações ao
homem. As informações sobre o ambiente são representadas pela paisagem, sinalização das
estradas, temperatura, iluminação externa e outras. Além disso, o homem pode receber instruções
do trajeto que deve executar, a velocidade máxima permitida, e assim por diante. Com todas essas
informações, ele dirige o automóvel atuando nos dispositivos de controle representados pelos
pedais, volante, câmbio, botões e outros comandos. Finalmente, a saída ou resultado do sistema é o
deslocamento do automóvel.
2.4 - Características dos Sistemas
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2.4.1 - Sistemas abertos: sistemas em que depois de acionados por um usuário, este não mantém
mais controle sobre os mesmos. Ex: o arremesso de uma bola.
2.4.2 - Sistemas fechados: sistemas que possuem mecanismos de realimentação que permitem
introduzir correções para compensar desvios de origens diversas. São também conhecidos como
servosistemas ( sistemas de controle automático). Ex: um míssil.
Nos sistemas abertos há a necessidade de intervenções externas para se corrigir o
desempenho. Em sistemas fechados há mecanismos de auto-correção.
Os seres vivos geralmente são servosistemas. Os servosistemas possuem uma propriedade
denominada homeóstase, o que lhes permite modificar ou adaptar seu comportamento em vista de
eventos imprevistos. São capazes de manter um certo equilíbrio, eliminando a influência de fatores
estranhos. Ex: o controle da temperatura interno do corpo humano.
Os servosistemas possuem desempenho superior aos sistemas abertos. Suas características
podem ser introduzidas em sistemas organizacionais e em máquinas para a obtenção de melhoria de
desempenho. O que restringe o uso é o custo elevado que, dependendo da situação, pode não ser
viável economicamente.
O sistema homem-máquina pode ter características de um servosistema,desde que a máquina seja
projetada de modo a fornecer, continuamente, informações sobre seu desempenho, ao homem, e
tenha condições de reagir as ações humanas de controle.
2.4.3 Considerações sobre a otimização de sistemas
Em linguagem matemática, a solução ótima de um problema é aquela que maximiza ou
minimiza a função objetivo, dentro das restrições impostas a esse problema. Isso significa que a
solução ótima não existe de forma absoluta, mas para certos critérios (função objetivo) definidos,
tais como produção, lucros, custos ou acidentes.
Quando a solução ótima refere-se a um subsistema, corresponde a uma solução subótima
para o sistema maior, e esse fato merece uma certa atenção, conforme comenta-se a seguir.
Normalmente, o projeto de um sistema é dividido em partes, cada uma sob responsabilidade
de uma equipe. Se cada equipe procurar otimizar a sua parte, serão produzidas diversas soluções
subótimas. Entretanto quando essas soluções subótimas forem conjugadas entre si, dentro do
sistema global, não significa necessariamente que a solução global seja ótima. Fazendo uma
analogia, vamos supor que um carro seja projetado por duas equipes, uma fazendo o motor e outra o
chassi. A primeira pode ter desenvolvido um motor excepcional, com 200 HP de potência.
Entretanto, a segunda equipe desenvolveu um chassi que suporta somente 100 HP. Se o motor for
instalado, além de não haver um aproveitamento integral de sua potência, provavelmente criará
diversos problemas de transmissão, suspensão e outras partes, porque ela é uma solução subótima.
No caso, seria melhor um motor mais modesto, mas cuja potência fosse integralmente aproveitada.
Provavelmente isso teria acontecido, se uma única equipe tivesse desenvolvido o carro
integralmente, ou se, antes de começar o projeto, as especificações de cada parte tivessem sido
cuidadosamente definidas, em função do desempenho global do projeto.
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A subotmização ocorre freqüentemente devido à consideração errônea das fronteiras do
sistema. Ou seja, a solução ótima é procurada dentro de um espaço limitado, inferior ao do sistema,
ou sobre julgamentos errados sobre a verdadeira fronteira do sistema. A fronteira nem sempre está
ligada à área física. Pode referir-se, por exemplo, aos aspectos organizacionais da produção ou ao
relacionamento humano entre os membros da equipe.
As subotimizações tendem a aumentar em grandes projetos, em que cada parte é entregue
para ser executada por diferentes equipes ou diferentes empresas. Nesse caso, só as especificações
bem elaboradas e a coordenação das atividades para que as mesmas sejam obedecidas, pode garantir
a otimização global do projeto.
Portanto, para se garantir a otimização global em grandes projetos, é necessário haver uma
organização e coordenação eficiente dos diversos subsistemas para se obter um bom desempenho
do sistema como um todo.
2.4.4 - Confiabilidade de Sistemas
Para os propósitos deste estudo considera-se confiabilidade de um sistema como sendo a
probabilidade deste obter um desempenho bem sucedido. Assim se a confiabilidade de uma
máquina for de 0,956 significa dizer que em 1.000 peças produzidas, 956 estariam dentro dos
padrões recomendados.
A confiabilidade de um sistema depende:
� do número de componentes ou de subsistemas;
� da confiabilidade de cada subsistema;
� das ligações entre os subsistemas que podem ser em série, paralelo ou mistas.
Confiabilidade de sistemas com ligações em série: Com ligações em série, o sistema só funciona
se todos os subsistemas funcionarem. A confiabilidade para esses sistemas pode ser expressa como:
Onde: Rss = R1 x R2 x .....x Rn
- Rss - confiabilidade de um sistema com ligações em série
- Rn - confiabilidade do subsistema n - n - número de
subsistemas
Confiabilidade de sistemas com ligações em paralelo - sistemas com ligações em paralelo
possuem mais de um subsistema para realizar a mesma função, ou seja, o sistema pode continuar
funcionando se um desses subsistemas parar. A confiabilidade pode ser expressa como:
Rsp = 1 – [(1 - R1) x (1 - R1) x .... x (1 - Rn)]
Onde:
- Rsp - confiabilidade de um sistema com ligações em paralelo
- Rn - confiabilidade do subsistema n
- n - número de subsistemas
Confiabilidade para sistemas com ligações mistas: esses sistemas apresentam tanto ligações em
série como em paralelo. A confiabilidade pode ser expressa como:
Rsm = Rss x Rsp
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Onde:
- Rsm - confiabilidade de um sistema misto
- Rss - confiabilidade dos subsistemas ligados em série
- Rsp - confiabilidade dos subsistemas ligados em paralelo
2.5 - Homem versus Máquina
No sistema Homem-Máquina, ambos os componentes atuam tanto como processadores de
dados como controladores do processo, sendo superiores um ao outro em situações específicas. Para
o projeto de um sistema envolvendo homens e máquinas, caberá ao projetista decidir que funções
serão alocadas às máquinas e quais as que ficarão a cargo do operador humano. Em função disso
torna-se importante conhecer as características individuais de cada elemento, procurando identificar
suas vantagens e desvantagens.
2.5.1 - O homem se distingue por:
a. ter capacidade de decidir, julgando e resolvendo situações imprevistas;
b. ser capaz de resolver situações não codificadas, isto é, não se restringe ao previsível;
c. não requer programação, desenvolvendo seus próprios programas, à medida que se fazem
necessários;
d. ser sensível a extensa variedade de estímulos;
e. perceber modelos e generalizar a partir destes;
f. guardar grande quantidade de informações por longo período e recordar fatos relevantes em
momentos apropriados;
g. aplicar originalidade na resolução de problemas: soluções alternativas;
h. aproveitar experiências anteriores;
i. executar manipulações delicadas, quando da ocorrência de eventos inesperados
j. agir mesmo sob sobrecarga;
l. raciocinar indutivamente.
2.5.2 - A máquina se distingue por:
a. não estar sujeita á fadiga nem a fatores emocionais;
b. executar operações rotineiras, repetitivas ou muito precisas com maior confiabilidade, pois
podem ser programadas;
c. selecionar muito mais rapidamente as informações e os dados necessários;
d. memorizar, com exatidão, muito maior número de dados;
e. exercer uma grande quantidade de força regularmente e com precisão;
f. executar computações complexas rapidamente e com exatidão;
g. ser sensível a estímulos além da faixa de sensibilidade do homem (infravermelho, ondas de rádio,
etc.);
h. executar simultaneamente diversas atividades;
i. ser insensível a fatores estranhos;
15
j. repetir operações rápidas, contínuas, e precisamente da mesma maneira, sob longo período de
tempo;
l. operar em ambientes hostis ou até mesmo inóspitos ao homem.
Evidentemente a decisão de alocar funções para homens e máquinas não é simples, pois a
máquina ainda não é capaz de executar bem certas funções e, além disso, na empresa deve-se
considerar sempre o aspecto econômico.
Nos casos de operações perigosas em ambientes hostis ao homem, como o excesso de calor,
ruídos, poeiras, radiações, gases tóxicos, perigos de quedas, incêndios e explosões, as considerações
sobre segurança podem suplantar aquelas puramente econômicas e, então, a decisão a favor da
máquina parece ser evidente.
Em outros casos, pode ser que não hajam razões evidentes para se optar pelo homem ou
pela máquina, e, então, pode ser desejável estabelecer alguns critérios para alocação de funções
entre homem e máquina. Não existem critérios rígidos ou que sejam válidos em quaisquer
circunstâncias. O que existe são recomendações gerais de características operacionais em que o
desempenho do homem pode ser melhor que o das máquinas e vice-versa. De qualquer forma, essas
recomendações são válidas apenas como uma primeira aproximação, para uma definição inicial do
pré-projeto do sistema homem-máquina. Na prática muitas adaptações poderão ser necessárias.
Como orientação geral pode-seconsiderar que o homem tem a característica da
flexibilidade, mas não se pode esperar dele um desempenho de forma consistente (constante,
uniforme) enquanto a máquina tem a característica da consistência, contudo, sem flexibilidade.
2.6 Problemas de automação
Existe uma forte tendência, especialmente entre os projetistas que não tiveram formação em
ergonomia, de considerar a automação uma coisa boa, que deva ser adotada sem restrições, sempre
que possível. Entretanto, foram identificados pelo menos três problemas que resultam de
automações indiscriminadas, principalmente na operação de modernas aeronaves.
1) A automação não produz resultados imediatos. Há uma fase de instalação e ajuste do sistema,
que pode durar um longo tempo e durante o qual pode haver sobrecarga dos operadores e
aumento do risco de acidentes e até o descrédito do sistema.
2) A automação aumenta as necessidades de treinamento, principalmente quando o sistema
manual subsiste em paralelo e o operador precisa estar habilitado a usar os dois sistemas.
3) O operador fica menos ativo, e isso pode reduzir o seu nível de atenção, sendo incapaz de reagir
com presteza numa situação de emergência, quando é solicitado a reassumir os controles.
Para superar esses problemas, a filosofia de projeto que tem sido adotada modernamente é a da
alocação dinâmica, pela qual o próprio operador tem a capacidade de decidir se usa o processo
automático ou manual. Por exemplo, em aeronaves e navios existem pilotos automáticos que
podem ser ligados quando os mesmos atingem a velocidade de “cruzeiro”, e desligados, passando
ao comando manual nas partidas e chegadas. Existem ainda sistemas mais sofisticados, em que o
operador pode passar parte de suas funções para o controle automático assim que se sentir
sobrecarregado. Outros sistemas em desenvolvimento procuram antecipar essa sobrecarga através
16
de alguns sinais biológicos, como o ritmo cardíaco e as ondas cerebrais do piloto para, depois de um
certo limite, a própria máquina ir assumindo o comando para aliviar a sobrecarga do operador.
Pode-se chamar isso de uma alocação dinâmica em que o poder de decisão estaria com a máquina, e
não com o piloto.
17
ERGONOMIA
Capítulo 3 - BIOMECÂNICA OCUPACIONAL
3.1 - Introdução
No estudo da biomecânica, as leis físicas da mecânica são aplicadas ao corpo humano.
A biomecânica ocupacional estuda as interações entre o trabalho e o homem sob o ponto de
vista dos movimentos músculo-esqueletais envolvidos, e as suas conseqüências. Analisa
basicamente a questão das posturas corporais no trabalho e a aplicação de forças.
Muitos produtos e postos de trabalho inadequados provocam tensões musculares, dores e
fadiga que, em certos casos, podem ser resolvidas com providências simples, como o aumento ou a
redução da altura da mesa ou da cadeira. Há situações em que a solução não é tão simples, por
envolver um conflito fundamental entre as necessidades humanas e as necessidades do trabalho.
Contudo, muitas vezes é possível encontrar soluções de compromisso, que embora não se
configurem em uma situação ideal de trabalho, pelo menos reduzem as exigências humanas ao nível
tolerável.
3.2 - O Trabalho Muscular
Os músculos são responsáveis por todos os movimentos do corpo. São eles que
transformam a energia química armazenada no corpo em contrações musculares, gerando assim
movimentos.
Os músculos do corpo humano classificam-se em três tipos: estriados ou esqueléticos, lisos
e do coração. Desses três tipos, os músculos estriados ou esqueléticos são aqueles que estão sob
controle consciente do homem, e é através deles que o organismo realiza trabalhos externos.
Portanto, apenas o estudo destes é de interesse para a ergonomia.
No interior dos músculos existem inúmeros vasos sangüíneos muito finos, cujos diâmetros
são da ordem de grandeza de um glóbulo vermelho (0,007 mm), chamados capilares. São através
dos capilares que o sangue transporta oxigênio até os músculos e retira os subprodutos do
metabolismo.
Quando um músculo está contraído, há um aumento de pressão interna, o que provoca um
estrangulamento dos capilares. Se esta contração atingir 60% da contração máxima do músculo o
sangue deixa de circular nos mesmos. Se a contração ficar entre 15 e 20% da contração máxima, o
sangue circula normalmente.
Um músculo sem circulação sangüínea se fadiga rapidamente, não sendo possível mantê-lo
contraído por mais de 1 ou 2 minutos. Se ao invés de manter o músculo contraído, ele for contraído
e relaxado alternadamente, o próprio músculo funciona como uma bomba sangüínea, ativando a
circulação nos capilares, fazendo com que o volume de sangue em circulação aumente em até 20
vezes, em relação à situação de repouso. Isso significa dizer que o músculo passa a receber mais
oxigênio, aumentando a sua resistência contra a fadiga.
18
Essas duas formas diferentes de solicitação muscular (contração contínua e contração
alternada) são utilizadas para classificar o trabalho muscular em duas formas distintas:
a) trabalho muscular estático: é aquele que exige contração contínua de alguns músculos, para
manter uma determinada posição. Ocorre, por exemplo, com os músculos dorsais e das pernas para
manter a posição de pé, músculos dos ombros e do pescoço para manter a cabeça inclinada para
frente, músculos da mão esquerda segurando a peça para martelar com a mão direita, entre outros.
O trabalho estático é altamente fatigante e, sempre que possível, deve ser evitado. Quando isso não
for possível, pode ser aliviado, permitindo mudanças de posturas, melhorando o posicionamento de
peças e ferramentas ou providenciando apoios para partes do corpo com o objetivo de reduzir as
contrações estáticas dos músculos. Também devem ser concedidas pausas de curta duração, mas
com elevada freqüência, para permitir relaxamento muscular e alívio da fadiga.
b) trabalho muscular dinâmico: é aquele que permite contrações e relaxamentos alternados dos
músculos, como na tarefa de martelar, serrar, girar um volante ou caminhar.
Figura 2.1 - O músculo opera em condições desfavoráveis de irrigação sangüínea
durante o trabalho estático, com a demanda superando o suprimento, enquanto há equilíbrio entre a
demanda e o suprimento durante o repouso e o trabalho dinâmico.
3.3 - Posturas
Posturas e movimentos têm grande importância na ergonomia. Tanto no trabalho como na
vida cotidiana, eles são determinados pelas tarefas e pelo posto de trabalho.
Para assumir uma postura ou realizar um movimento, são acionados diversos músculos,
ligamentos e articulações do corpo. Os músculos fornecem a força necessária para o corpo adotar
uma postura ou realizar um movimento. Os ligamentos desempenham uma função auxiliar. As
articulações permitem os deslocamentos de partes do corpo em relação as outras.
Posturas ou movimentos inadequados produzem tensões mecânicas nos músculos,
ligamentos e articulações, resultando em dores no pescoço, costas, ombros, punhos e outras partes
do sistema músculo-esquelético.
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Alguns movimentos além de produzirem tensões mecânicas nos músculos e articulações,
apresentam um gasto energético que exige muito dos músculos, coração e pulmões.
3.3.1 - Posturas do Corpo
Trabalhando ou repousando, o corpo assume três posições básicas: deitada, sentada e de pé.
Em cada uma dessas posturas estão envolvidos esforços musculares para manter a posição relativa
de partes do corpo, que se distribuem da seguinte forma:
a) posição deitada: na posição deitada não há concentração de tensão em nenhuma parte do corpo.
O sangue flui livremente para todas as partes do corpo, contribuindo para eliminar os resíduos do
metabolismo e as toxinas dos músculos, provocadores da fadiga. O consumo energético assume o
valor mínimo, aproximando-se do metabolismo basal. É a posição mais recomendada para repouso
e recuperação da fadiga.
b) posição sentada: a posição sentada exige atividade muscular do dorso e do ventre para manteresta posição. Praticamente todo o peso do corpo é suportado pela pele que cobre o osso ísquio, nas
nádegas. O consumo de energia é de 3 a 10% maior em relação à posição horizontal. A postura
ligeiramente inclinada para frente é mais natural e menos fatigante que aquela ereta. O assento
deve permitir mudanças freqüentes de postura, para retardar o aparecimento da fadiga.
c) posição de pé: a posição parada, em pé, é altamente fatigante porque exige muito trabalho
estático da musculatura envolvida para manter essa posição. O coração encontra maiores
resistências para bombear sangue para os extremos do corpo. As pessoas que executam trabalhos
dinâmicos em pé, geralmente apresentam menos fadiga que aquelas que permanecem estáticas ou
com pouca movimentação.
A posição sentada, em relação à posição de pé, apresenta ainda a vantagem de liberar os
braços e pés para tarefas produtivas, permitindo grande mobilidade desses membros e, além disso,
tem um ponto de referência relativamente fixo no assento. Na posição em pé, além da dificuldade
de usar os próprios pés para o trabalho, freqüentemente necessita-se do apoio das mãos e braços
para manter a postura e fica mais difícil manter um ponto de referência.
Muitas vezes, projetos inadequados de máquinas, assentos ou bancadas de trabalho obrigam
o trabalhador a usar posturas inadequadas. Se estas forem mantidas por um longo período de tempo,
podem provocar fortes dores localizadas naquele conjunto de músculos solicitados na conservação
dessas posturas, conforme pode ser visto na tabela abaixo.
Tabela 2.1 (IIDA) - Localização das dores no corpo, provocadas por posturas
inadequadas.
Postura Risco de dores
Em pé Pés e pernas (varizes)
Sentado sem encosto Músculos extensores do dorso
Assento muito alto Parte inferior das pernas, joelhos e pés
Assento muito baixo Dorso e pescoço
Braços esticados Ombros e braços
Pegas inadequadas em ferramentas Antebraços
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d) inclinação da cabeça para frente: muitas vezes é necessário inclinar a cabeça para frente para
se ter uma melhor visão, como nos casos de pequenas montagens, inspeção de peças com pequenos
defeitos ou leitura difícil. Essas necessidades geralmente ocorrem quando: o assento é muito alto; a
mesa é muito baixa; a cadeira está longe do trabalho que deve ser fixado visualmente; há uma
necessidade específica, como no caso do microscópio. Essa postura provoca fadiga rápida nos
músculos do pescoço e do ombro, devido, principalmente, ao momento (no sentido da Física)
provocado pela cabeça, que tem um peso relativamente elevado (4 a 5 kgf).
As dores no pescoço começam a aparecer quando a inclinação da cabeça, em relação à
vertical, for maior que 30° (ver fig. 2.2, IIDA). Nesse caso, deve-se tomar providências para
restabelecer a postura vertical da cabeça, de preferência com até 20° de inclinação, fazendo-se
ajustes na altura da cadeira, mesa ou localização da peça. Se isso não for possível, o trabalho deve
ser programado de modo que a cabeça seja inclinada durante o menor tempo possível e seja
intercalado com pausas para relaxamento, com a cabeça voltando a sua posição vertical.
Figura 2.2 - Tempos médios para aparecimento de dores no pescoço, de acordo com a
inclinação da cabeça para frente (IDA, 1990).
3.3.2 - Registro da postura
Na prática durante uma jornada de trabalho, um trabalhador pode assumir centenas de
posturas diferentes. Em cada tipo de postura, um diferente conjunto da musculatura é acionado.
Muitas vezes, no comando de uma máquina, por exemplo, pode haver mudanças rápidas de uma
postura para outra. Entre as maiores dificuldades em analisar e corrigir más posturas no trabalho
está a identificação e registro das mesmas. Uma simples observação visual não é suficiente para se
analisar essas posturas detalhadamente. A descrição verbal não é prática, pois torna-se muito
prolixa e de difícil análise. Técnicas fotográficas também são falhas, porque fazem apenas registros
instantâneos sem dar informação da duração da postura e das forças envolvidas. Por esse motivo,
foram desenvolvidas técnicas para registro e análise de postura.
a) OWAS - Ovako Working Posture Analysing System: é um sistema prático de registro de
posturas proposto por três pesquisadores finlandeses (Karhu, Kansi e Kuorinka, 1977), que
trabalhavam em uma indústria siderúrgica. Através de análises fotográficas das principais posturas
encontradas na indústria pesada, encontraram 72 posturas típicas, que resultaram de diferentes
21
combinações das posições do dorso (4 posições típicas), braços (3 posições típicas) e pernas (7
posições típicas). Foi feita uma avaliação das diversas posturas quanto ao desconforto. Para isso foi
usado um manequim que podia ser colocado nas diversas posturas estudadas. Um grupo de 32
trabalhadores experientes fazia avaliações quanto ao desconforto de cada postura. Com base nas
avaliações as posturas foram classificadas nas seguintes categorias:
 Classe 1 - postura normal, que dispensa cuidados, a não ser em casos excepcionais;
Classe 2 - postura que deve ser verificada durante a próxima revisão rotineira;
Classe 3 - postura que deve merecer atenção a curto prazo;
Classe 4 - postura que deve merecer atenção imediata.
A figura 2.3 mostra as posturas típicas do dorso, braços e pernas e um exemplo de como
codificar uma postura pelo sistema OWAS.
Figura 2.3 - Sistema OWAS para o registro da postura, cada postura é descrita por um
código de três dígitos, representando posições do dorso, braços e pernas, respectivamente.
b) Diagrama de Corlett e Manenica (1980): este diagrama divide o corpo humano em diversos
segmentos e com isso facilita a localização de áreas dolorosas após uma jornada de trabalho. O
diagrama está mostrado na figura 2.4:
22
Fig. 2.4 - Diagrama para indicar partes do corpo onde se localizam as dores provocadas por
problemas de postura (Corlett e Manenica, 1980) - retirado do Itiro Iida.
Tendo-se em mãos o diagrama adota-se o seguinte procedimento:
10) Ao final de um período de trabalho, entrevista-se os trabalhadores pedindo para apontarem as
regiões onde sentem dores;
20) A seguir pede-se para os mesmos avaliarem o grau de desconforto que sentem em cada um dos
segmentos indicados no diagrama. O índice de desconforto é classificado em 8 níveis: nível “0”
para extremamente confortável; nível “7” para extremamente desconfortável.
30) Identificar máquinas, equipamentos e locais de trabalho que apresentam maior gravidade, ou
seja, acima do terceiro nível e que merecem atenção imediata.
40) Dirigir os esforços para os pontos prioritários.
3.3.3 - Recomendações para melhorar as tarefas e os postos de trabalho
a) As articulações devem ocupar uma posição neutra
Para manter uma postura ou realizar um movimento, as articulações devem ser
conservadas, tanto quanto possível, na sua posição neutra. Nesta posição, os músculos e ligamentos
que se estendem entre as articulações são esticados o menos possível, ou seja, são tensionados ao
mínimo. Além disso, os músculos são capazes de liberar a força máxima, quando as articulações
estão na posição neutra. Exemplos de más posturas, onde as articulações não estão em posição
neutra: braços erguidos, perna levantada, cabeça abaixada e tronco inclinado.
b) Conserve pesos próximos ao corpo
Quanto mais o peso estiver afastado do corpo, mais os braços serão tensionados e o corpo
penderá para frente. Ao afastar-se a carga do corpo, aumenta-se o braço de alavanca e, em
conseqüência, o momento realizado por essa carga sobre o corpo. Isso além de solicitar mais as
articulações, aumenta as tensões sobre elas e os músculos e ainda desestabiliza o corpo.
c) Evite curvar-se para frente
23
A parte superior do corpo de um adulto, acima da cintura, pesa 40 kgf, em média. Quando
o tronco pende para frente, há contração dos músculos e dos ligamentos das costas para manter essa
posição. A tensão é maior na parte inferior do tronco, onde surgem dores.
d) Evite inclinara cabeça
Não se deve esquecer que a cabeça de um adulto pesa de 4 a 5 kgf.
e) Evite torções do tronco
Posturas torcidas do tronco causam tensões indesejáveis nas vértebras. Os discos elásticos
que existem entre as vértebras são tensionados, e as articulações e músculos que existem nos dois
lados da coluna vertebral são submetidos a cargas assimétricas, que são prejudiciais.
d) Evite movimentos bruscos que produzem picos de tensão
Movimentos bruscos podem produzir alta tensão, de curta duração. Esse pico de tensão
resulta da aceleração do movimento. O levantamento de força deve ser feito gradualmente. É
necessário pré-aquecer a musculatura antes de fazer uma grande força. Os movimentos devem ter
um ritmo suave e contínuo.
e) Alterne posturas e movimentos
Nenhuma postura ou movimento repetitivo deve ser mantido por um longo período.
Posturas prolongadas e movimentos repetitivos são muito desgastantes, provocam fadiga muscular
localizada, gerando desconforto e queda do desempenho.
f) Restrinja a duração do esforço muscular contínuo
Quanto maior o esforço muscular, menor se torna o tempo suportável. A maioria das
pessoas não consegue manter o esforço muscular máximo além de alguns segundos. Com 50% do
esforço muscular máximo, o tempo suportável é de aproximadamente dois minutos.
g) Previna a exaustão muscular
A exaustão muscular deve ser evitada porque, se isso ocorrer, há uma demora de vários
minutos para a recuperação.
h) Pausas curtas e freqüentes são melhores
A fadiga muscular pode ser reduzida com diversas pausas curtas distribuídas ao longo da
jornada de trabalho. Isso é melhor que as pausas longas concedidas ao final da tarefa ou ao fim da
jornada.
3.4 - Movimentos
As forças humanas são resultados de contrações musculares. Algumas forças dependem de
apenas alguns músculos, enquanto outras exigem uma contração coordenada de diversos músculos,
principalmente se envolver combinações complexas de movimentos, como tração e rotação
simultâneas.
Características dos movimentos
Para fazer um determinado movimento, diversas combinações de contrações musculares
podem ser utilizadas, cada uma delas tendo diferentes características de velocidade, precisão e
24
movimento. Portanto, conforme a combinação de músculos que participem de um movimento, este
pode ter características e custos energéticos diferentes. Um operador experiente se fadiga menos
porque aprende a usar aquela combinação mais eficiente em cada caso, economizando as suas
energias.
- Força - Para grandes esforços deve-se usar, de preferência, a musculatura das pernas, que são
mais resistentes. Além disso, sempre se deve usar a gravidade e a quantidade de movimento (massa
x velocidade) a seu favor. Por exemplo, para suspender um peso de uma altura para outra, é
preferível usar uma roldana e exercer a força para baixo, pois assim se estará usando o peso do
próprio corpo para ajudar a suspender.
- Precisão - os movimentos de maior precisão são realizados com a ponta dos dedos. Se
envolvermos sucessivamente os movimentos do punho, cotovelo e ombro, aumentaremos a força,
com prejuízo da precisão. Isso pode ser observado em operações manuais altamente repetitivas.
Quando os dedos fatigam-se, há uma tendência de substituí-los pelos movimentos do punho,
cotovelo e ombros, com progressiva perda da precisão.
- Ritmo - os movimentos devem ser suaves, curvos e rítmicos. Acelerações ou desacelerações
bruscas, ou rápidas mudanças de direção são fatigantes, porque exigem maiores contrações
musculares.
Movimentos retos - o corpo, sendo constituído de alavancas que se movem em torno de
articulações, tem uma tendência natural para executar movimentos curvos. Portanto, os
movimentos retos são mais difíceis e imprecisos, pois exigem uma complexa integração de
movimentos de diversas juntas.
Terminações - os movimentos que exigem posicionamento precisos, com acompanhamento visual,
são difíceis e demorados. Sempre que possível esses movimentos devem ser terminados com um
posicionamento mecânico, como no caso da mão batendo contra um anteparo, ou botões e alavancas
que têm posições discretas de paradas.
3.5 - Levantamento e transporte de cargas
O manuseio de cargas pesadas tem sido uma das mais freqüentes causas de trauma dos
trabalhadores.
É necessário conhecer a capacidade humana máxima para levantar e transportar cargas, para
que as tarefas e as máquinas sejam corretamente dimensionadas dentro desses limites.
Há duas situações a considerar no levantamento de cargas. A primeira está relacionada com
a capacidade muscular para levantar a carga. A segunda com a capacidade energética do
trabalhador e a fadiga física, fatores influenciados pela duração do trabalho.
Para isso deve-se analisar:
- Resistência da coluna: a musculatura das costas é a que mais sofre com o levantamento de
pesos. A coluna vertebral é composta de discos superpostos, fazendo com que tenha pouca
resistência a forças que não tenham a direção do seu eixo. Portanto a carga sobre a coluna vertebral
deve atuar no sentido vertical.
25
- Capacidade de carga: a determinação da capacidade vertical de carga repetitiva é feita da
seguinte forma:
1o) determina-se a máxima carga que uma pessoa consegue levantar, flexionando as pernas e
mantendo o dorso reto, na vertical. Isso é conhecido como “capacidade de carga isométrica das
costas”;
2o) determina-se a carga recomendada para movimentos repetitivos que é de 50% do valor da “carga
isométrica máxima”.
Observações:
- A capacidade de carga varia consideravelmente conforme se usem as musculaturas das pernas,
braços ou dorso.
- As mulheres possuem aproximadamente metade da força dos homens para o levantamento de
pesos
- A capacidade de carga é influenciada ainda: pela posição da carga em relação ao corpo;
dimensões da carga; facilidade de manuseio.
3.5.1 - Recomendações Para o Levantamento de Cargas
Restrinja o número de tarefas que envolvam a carga manual
Os sistemas de produção devem ser projetados para uso de equipamentos mecânicos, a fim de evitar
o trabalho manual de levantamento de pesos. Porém, na especificação desses equipamentos deve-se
tomar os seguintes cuidados:
- Com os problemas de postura e movimento impostos por esse tipo de equipamento;
- O processo de mecanização pode criar problemas como ruídos, vibrações, monotonia e redução
dos contatos sociais.
Crie condições favoráveis para o levantamento de pesos
Se o levantamento manual de pesos (até 23 Kg) for inevitável, é necessário criar condições
favoráveis para essa tarefa, tais como:
- Manter a carga próxima do corpo (distância horizontal entre a mão e o tornozelo de cerca de 25
cm);
- A carga deve estar sobre uma bancada de 75 cm de altura, aproximadamente, antes de começar
o levantamento;
- Deve ser possível levantar o peso com as duas mãos;
- A carga deve ser provida de alças ou furos para encaixe dos dedos;
- Deve possibilitar a escolha da postura para o levantamento;
- O tronco não deve ficar torcido durante o levantamento;
- A freqüência do levantamento não deve ser superior a um por minuto;
- A duração do levantamento não deve ser maior que uma hora, e deve ser seguida de um período
de descanso (ou tarefas mais leves) de 120 por cento da duração da tarefa de levantamento.
26
Limite o levantamento de peso para 23 Kg no máximo
Somente se satisfeitas as condições acima descritas, uma pessoa pode levantar 23 Kg. Nos casos
práticos, quando não existem todas essas condições, o limite deve ser reduzido de acordo com a
Equação de NIOSH.
Use a Equação de NIOSH para estimar a carga máxima
O National Institute for Occupacional Safety and Health (Estados Unidos) patrocinou o
desenvolvimento de um critério para o levantamento manual de cargas. Este Instituto estabelece
para uma situação qualquer de trabalho manual de levantamento de cargas, um Limite de Peso
Recomendado (LPR). O LPR representa, para a situação de trabalho sob análise, o valor de pesoque mais de 90% dos homens e mais de 75% das mulheres conseguem levantar sem lesão. Uma vez
calculado o LPR deve-se compará-lo com o valor real da carga a ser erguida. Essa comparação é
feita através do Índice de Levantamento obtido pela divisão da carga a ser erguida pelo valor do
LPR. Se o valor de IL calculado for menor que a unidade tem-se um baixo risco de ocorrer lesões,
estando o trabalhador em uma condição segura. Para IL acima da unidade, aumenta-se a propensão
de acidentes, e acima de 2,0 essa probabilidade é crescente.
Resumindo:
IL = P P – Carga a ser erguida
 LPR LPR - Limite de Peso Recomendado
Se IL < 1 - Baixo risco de ocorrer lesões, condição segura;
Para IL ≥ 1 - A partir desse valor a condição de levantamento de carga deixa-se de ser segura com
aumento crescente do risco de lesões a medida que aumenta o valor de IL.
Escolha um valor adequado para a carga unitária
O valor da carga unitária deve ser escolhido cuidadosamente. Não deve superar o valor encontrado
pela Equação de NIOSH, mas também não deve ser muito leve, pois estimularia o carregador a
pegar diversas embalagens, simultaneamente, e assim superar o valor permitido. Além disso, são
preferíveis cargas unitárias maiores com menores freqüências, do que cargas menores e mais
freqüentes, desde que não superem os valores calculados pela equação de NIOSH.
Os objetos devem ter alças para as mãos
Os objetos a serem carregados devem ter duas alças ou furos laterais para o encaixe dos dedos. A
carga deve ser segura com as duas mãos. O agarramento deve ser feito com a palma das mãos. As
pegas devem ser arredondadas (sem ângulos cortantes) e posicionadas de modo a evitar que as
cargas girem quando forem erguidas.
A carga deve ter uma forma correta
O tamanho da carga deve ser pequeno o suficiente para que possa ser mantida junto ao corpo. O
volume não deve ter protuberâncias ou cantos cortantes nem deve ser muito quente ou frio, a ponto
de dificultar o contato.
27
No caso de cargas especiais, como gases e líquidos perigosos, é necessário planejar a operação e
tomar cuidados especiais com a segurança. Quando a carga é desconhecida para a pessoa que vai
carregá-la, é necessário colocar uma etiqueta, informando o peso e os cuidados necessários para a
manipulação da mesma.
Use técnicas corretas para o levantamento de pesos
- Mantenha a coluna reta;
- Use preferencialmente a musculatura das pernas;
- Mantenha a carga o mais próximo possível do corpo;
- Procure manter cargas simétricas, usando as duas mãos;
- A carga deve estar a 40 cm do piso. Se estiver abaixo o levantamento deve ser feito em
duas etapas: primeiro coloque-a em uma plataforma; depois erga em definitivo;
- Antes de levantar um peso remova todos os obstáculos que possam atrapalhar o
movimento.
3.5.2 - Equação de NIOSH - National Institute of Occupational Safety and Health
Para este instituto, se o levantamento manual de pesos (até 23 kgf) for inevitável, é
necessário criar condições favoráveis para essa tarefa seja realizada. As condições recomendadas
são:
- manter a carga próxima do corpo (distância horizontal entre a mão e o tornozelo de cerca de 25
cm);
- o deslocamento vertical do peso não deve exceder 25 cm;
- deve ser possível segurar o peso com as duas mãos;
- a carga deve ser provida de alças ou furos para encaixe dos dedos;
- deve possibilitar a escolha da postura para o levantamento;
- a freqüência do levantamento não deve ser superior a um levantamento por minuto;
- a duração da atividade de levantamento não deve ser maior que uma hora, e deve ser seguida de
um período de descanso (ou tarefas mais leves) de 120 por cento da duração da tarefa de
levantamento.
Somente nas condições acima descritas, uma pessoa pode levantar 23 kgf. Nos casos
práticos, quando não existem todas essas condições, o limite deve ser reduzido.
O instituto NIOSH desenvolveu uma equação para determinar a carga máxima em
condições desfavoráveis.
Essa equação considera seis variáveis:
- dificuldade de manuseio (M);
- distância horizontal entre a carga e o corpo (H) (referência do corpo – linha do tornozelo);
- distância vertical da carga ao piso (V);
- freqüência do levantamento (F);
- deslocamento vertical da carga (D);
- rotação do tronco (A).
28
A figura 2.5 mostra a referência para a determinação dos fatores H, V, D e A.
Figura 2.5 – Medidas utilizadas na determinação dos fatores corretores da Equação de NIOSH
Ela supõe que o trabalhador pode escolher a própria postura e que a carga é segura com as
duas mãos. Assim, a carga máxima de 23 kgf é multiplicada por seis coeficientes, que representam
as variáveis acima:
Carga máxima = 23 kgf x CM x CH x CV x CF x CD x CA
CM – fator corretor da carga devido à dificuldade de manuseio
CH – fator corretor em função da distância horizontal da carga ao corpo
CV – fator corretor em função da distância vertical da carga ao piso
CF – fator corretor da carga em função da freqüência do levantamento
CD – fator corretor da carga para o deslocamento
CA – fator corretor relacionado com a rotação do tronco
Os valores para os coeficientes podem ser obtidos através dos gráficos e tabela a seguir.
29
Figura 2.6 – Gráficos para determinação dos coeficientes CD e CA
30
Figura 2.7 – Gráficos para determinação dos coeficientes CH e CV
Tabela 2.2 - Valores do fator Freqüência de Levantamento
Até 8 hs Até 2 hs Até 1 hFreqüência de
Levantamento
(vezes/minuto)
Vc<75cm Vc≥75cm Vc<75cm Vc≥75cm Vc<75cm Vc≥75cm
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 0,6 0,6 0,8 0,8
6 0,27 0,27 0,5 0,5 0,75 0,75
7 0,22 0,22 0,42 0,42 0,7 0,7
8 0,18 0,18 0,35 0,35 0,6 0,6
9 0 0,15 0,3 0,3 0,52 0,52
10 0 0,13 0,26 0,26 0,45 0,45
11 0 0 0 0,23 0,41 0,41
12 0 0 0 0,21 0,37 0,37
31
13 0 0 0 0 0 0,34
14 0 0 0 0 0 0,31
15 0 0 0 0 0 0,28
16 0 0 0 0 0 0
Figura 2.8 – Gráficos para determinação dos coeficientes CF em função de V
(para valores de V ≥ 75 cm e V< 75 cm
Pode-se concluir a partir da equação, dos gráficos e da tabela 2.2 é que nas situações
comuns de trabalho, o peso que pode ser levantado é muito menor que 23 Kg. Observa-se que para
se obter 23 Kg, todos os 6 multiplicadores têm que ser iguais a 1,0. Em função disso só pode se
afirmar que somente uma pessoa pode levantar até 23 Kg quando a carga estiver próxima do corpo,
quando for pega a uma altura de 75 cm, quando for elevada apenas 30 cm entre a sua origem e o seu
destino, quando a qualidade da pega for boa, quando for pega simetricamente e quando a
freqüência de levantamento for menor que uma vez a cada 5 minutos. Se qualquer um dos seis
fatores citados for diferente da unidade então o limite de peso recomendado não será mais de 23 Kg,
mas bem menor.
Quanto mais desfavoráveis forem essas condições, os valores desses coeficientes se
afastarão do valor 1,0 tendendo a zero. O valor de CV cresce até a altura de 75 cm, porque esta é a
posição mais conveniente para começar a levantar cargas.
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3.5.3 - Recomendações Para o Transporte de Cargas
Durante o transporte a coluna vertebral deve ser mantida o máximo possível da vertical.
Recomenda-se os seguintes procedimentos:
a) Manter a carga na vertical. O centro de gravidade da carga deve passar o mais próximo possível
pelo eixo longitudinal (vertical) do corpo.
b) Manter a carga próxima do corpo;
c) Usar cargas simétricas;
d) Usar meios auxiliares para o transporte;
e) Trabalhar em equipe.
33
ERGONOMIA
Capítulo 4 - ANTROPOMETRIA
4.1 - Introdução
A antropometria é o estudo das medidas do corpo humano. As medidas humanas são
importantes na determinação dos aspectos relacionados ao ambiente de trabalho e sua influência no
desempenho de atividades. O problema prático com o qual a antropometria mais se defrontaestá relacionado às diferentes dimensões das pessoas.
As medidas das pessoas dependem de uma série de fatores:
a) Tempo: Em função do desenvolvimento das populações verifica-se através de levantamentos que
há um crescimento das medidas da população com o tempo. Essas mudanças podem ser
ocasionadas por:
- alterações nos hábitos alimentares;
- alterações nas condições de saúde;
- prática de esportes.
Já se observou crescimento de até 8 cm na estatura média dos homens em apenas uma
década.
b) Idade: Durante as diversas fases da vida, o corpo das pessoas sofre mudanças de forma e
proporções. O crescimento estabiliza para as mulheres aos 18 anos e para os homens aos 20 anos.
Após os 35 anos, as medidas de comprimento tendem a diminuir e proporções tais como entre a
cabeça e o corpo mudam. Essas mudanças resultam dos seguintes aspectos:
- Cada parte do corpo tem uma velocidade diferente de crescimento;
- As diferenças entre as velocidades de crescimento fazem com que as proporções entre as diversas
partes do corpo sejam diferentes;
- Há diferenças individuais pronunciadas nas taxas anuais de crescimento, ou seja, algumas pessoas
crescem mais rapidamente do que outras. Nem sempre as pessoas que crescem mais rapidamente
atingem uma estatura final maior;
- Devido ao processo de envelhecimento, que se inicia de forma pronunciada a partir dos 50 anos,
o organismo vai perdendo gradativamente sua capacidade funcional e a estatura começa a declinar.
Os homens perdem 3 cm até os 80 anos e as mulheres 2,5 cm.
c) Sexo: Homens e mulheres apresentam diferenças antropométricas não apenas em dimensões, mas
também em proporções. Levantamentos estatísticos mostram que os homens de maior estatura são
25% mais altos que as mulheres de menor estatura. As mulheres com a mesma estatura dos homens
costumam ser mais gordas.
d) Etnias: Diversos estudos antropométricos realizados durante várias décadas comprovam a
influência da etnia nas medidas antropométricas.
e) Alimentação: o crescimento da população é mais acentuado quando povos subalimentados
passam a consumir maior quantidade de proteínas.
f) Clima: habitantes de regiões com clima quente em geral possuem o corpo mais fino e membros
superiores e inferiores mais longos; habitantes de regiões de clima frio, têm corpo mais cheio, mais
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volumoso e arredondado. Em outras palavras os povos de clima quente têm corpo onde predomina a
dimensão linear, enquanto os de clima frio tendem para formas esféricas;
4.2 - Padrões Internacionais de medidas antropométricas
Até bem pouco tempo existia a preocupação em estabelecer padrões de medidas nacionais.
Com a internacionalização da economia esta tendência mudou e passou-se a raciocinar em um
universo mais amplo. Hoje na produção de produtos deve-se considerar que os mesmos podem ser
utilizados em 50 países diferentes, o que envolve diferenças étnicas, culturais e sociais.
Em função disso, atualmente há a preocupação do estabelecimento de padrões mundiais de
medidas. Entretanto, com essa abrangência, não existem medidas antropométricas confiáveis. A
maioria das medidas disponíveis é de militares, e apresentam as seguintes limitações:
- envolvem somente medidas de homens;
- são medidas para uma faixa etária entre 18 e 30 anos;
- critérios utilizados na seleção militar (altura, peso, etc.).
4.3 - Realização das medidas antropométricas
Sempre que possível e economicamente justificável, as medidas devem ser realizadas
diretamente tomando-se uma amostra significativa das pessoas que serão usuárias e consumidoras
do objeto a ser projetado. Ex: no projeto de carteiras escolares as pesquisas deveriam ser realizadas
com estudantes; no dimensionamento de cabinas de ônibus as pesquisas deveriam envolver os
motoristas de ônibus.
A execução das medidas compreende:
- definição dos objetivos; - definição das medidas;
- escolha dos métodos de medida; - seleção da amostra;
- execução das medições; - apresentação e análise dos resultados.
4.3.1 - Definição dos objetivos
A definição dos objetivos visa determinar onde e para quê serão utilizadas as medidas
antropométricas. A partir da definição dos objetivos das medidas, outras decisões serão tomadas e
que vão influir no modo como serão feitas as medidas. São decisões tais como:
- uso de antropometria estática, dinâmica ou funcional;
- variáveis a serem medidas;
- detalhamento ou precisão com que essas medidas serão realizadas.
Antropometria estática: é aquela que se refere ao corpo parado ou com poucos movimentos; é
aplicada a objetos sem partes móveis ou com pouco movimento;
Antropometria dinâmica: mede os alcances dos movimentos; os movimentos de cada uma das
partes do corpo são medidos mantendo-se o resto do corpo estático;
Antropometria funcional : na prática observa-se que cada parte do corpo não se move
isoladamente, mas há uma conjugação de diversos movimentos para executar uma dada função. A
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antropometria funcional baseia-se em medidas obtidas pela observação do corpo como um todo
executando tarefas específicas.
4.3.2 - Definição das medidas
A definição das medidas envolve a descrição dos dois pontos entre os quais estas serão
tomadas. Uma descrição mais detalhada deve conter:
- a postura do corpo; - os instrumentos antropométricos a serem utilizados;
- técnica de medida a ser utilizada; - outras condições (com roupa, sem roupa, calçado, etc).
Em geral, cada medida a ser efetuada deve especificar claramente a sua localização, direção
e postura, conforme indicado a seguir:
localização: indica o ponto do corpo que é medido a partir de uma outra referência (piso, assento,
superfície vertical ou outro ponto do corpo);
direção: indica, por exemplo, se o comprimento do braço é medido na horizontal, vertical ou outra
posição;
postura: indica a posição do corpo (sentado, de pé ereto, relaxado).
Exemplo de definição precisa de uma medida antropométrica:
- Medida do comprimento ombro-cotovelo: medir a distância vertical entre o ombro,
acima da articulação do úmero com a escápula, até a parte inferior do cotovelo direito, usando um
antropômetro, com a pessoa sentada com o braço pendendo ao lado do corpo e o antebraço
estendendo-se horizontalmente.
4.3.3 - Escolha dos métodos de medida
Os métodos antropométricos de medidas classificam-se em diretos e indiretos.
Métodos diretos: envolvem leituras com instrumentos que entram em contato físico com o
organismo. São os casos de réguas, trenas, fitas métricas, esquadros, paquímetros, transferidores,
balanças, dinamômetros e outros instrumentos semelhantes.
Métodos indiretos: geralmente envolvem fotos do corpo ou partes dele contra uma malha
quadriculada. Uma variante dessa técnica é a de traçar o contorno da sombra projetada sobre um
anteparo transparente ou translúcido.
4.3.4 - Seleção da amostra
A amostra de sujeitos a serem medidos, deve ser representativa do universo onde serão
apresentados os resultados. Nessa escolha devem ser determinadas:
- as características biológicas ou inatas (sexo, biótipo e deficiências físicas);
- as características adquiridas pelo treinamento ou pela experiência no trabalho (profissão, esportes,
nível de renda e outros).
O tamanho da amostra (quantidade de sujeitos a serem medidos) varia de acordo com a
variabilidade da medida e da precisão que se deseja, e pode ser calculado estatisticamente. As
medidas adotadas pelas forças armadas nos EUA, por exemplo, são geralmente baseadas em
36
amostras de 3 a 5 mil sujeitos. Entretanto para a maioria das aplicações em ergonomia, em que não
se exigem graus de confiança superiores a 90 ou 95%, amostras de 30 a 50 sujeitos são suficientes.
4.3.5 - Medições
Para realizar as medidas torna-se conveniente:
- elaborar um roteiro para a tomada de medidas;
- confeccionar formulários e desenhos apropriados para suas anotações;
- realizar um treinamento prévio das pessoas que executarão as medidas, que compreenda:
� conhecimentos básicos de anatomia humana; � reconhecimento