EPS ERGONOMIA E SEGURANÇA INDUSTRIAL

EPS 5225 - ERGONOMIA E SEGURANÇA INDUSTRIAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS Laboratório de Ergonomia e Estudo do Trabalho EPS ERGONOMIA E SEGURANÇA INDUSTRIAL Capítulo1 - Fundamentos da Ergonomia Prof. Neri dos Santos, Dr. Ing.

1. FUNDAMENTOS DA ERGONOMIA 1.1 - Origem e evolução da ergonomia
1) O que é ergonomia ? (e não ergonometria e muito menos ergologia) Adaptação do trabalho ao homem: O trabalho tem todo um pano de fundo de sofrimento: * Em latim: trabalho = tripalium trabalhar= tripaliare (torturar com o tripalium) * Na bíblia: “ganharás o pão com o suor de teu rosto” * Na Grécia antiga: duplo sentido: ponos = penalidade ergon = criação No sentido etimológico do termo: Ergonomia significa estudo das leis do trabalho.

1. FUNDAMENTOS DA ERGONOMIA 1.1 - Origem e evolução da ergonomia
2) Evolução histórica (ver: VALENTIN, M.,Travail des Hommes et Savants Oubliés: Histoire de la Medicine du Travail, de la Sécurité et de l’Ergonomie.Paris: Ed. Docis, 1978.) Não existe ainda uma história, propriamente dita, sobre ergonomia; Conjunto de conhecimentos referentes ao homem em atividade de trabalho permitiu o surgimento desta disciplina; Os primeiros estudos sobre o homem em atividade profissional foram realizados por engenheiros, médicos do trabalho e pesquisadores: * Engenheiros que procuravam melhorar o desempenho do homem no trabalho, dentre eles podemos citar: De Vauban, Bélidor, Perronet, Vaucanson, Jacquard, Taylor e Ford. * Médicos do trabalho que procuravam estabelecer uma proteção à saúde dos trabalhadores: Paracelso, Ramazzini, Tissot, Patissier e Villermé. * Pesquisadores que buscavam compreender o funcionamento do homem em atividade de trabalho: De la Hire, Da Vinci, Lavoisier, Coulomb, Chauveau, Marey e J. Amar.

1. FUNDAMENTOS DA ERGONOMIA
1.1 - Origem e evolução da ergonomia O termo ergonomia foi utilizado pela primeira vez, em 1857, pelo polonês W. Jastrzebowski, que publicou um artigo intitulado “Ensaio de ergonomia ou ciência do trabalho baseada nas leis objetivas da ciência da natureza”. Quase cem anos mais tarde, em 1949, um engenheiro inglês chamado Murrel criou na Inglaterra a primeira sociedade nacional de ergonomia, a “Ergonomic Research Society”. Posteriormente, a ergonomia desenvolveu-se em numerosos países industrializados, como a França, Estados Unidos, Alemanha, Japão e países escandinavos. Em 1959 foi fundada a “International Ergonomics Association”. Em 31 de agosto de 1983 foi criada a “Associação Brasileira de Ergonomia”. Em 1989 foi implantado o primeiro mestrado do país no PPGEP/UFSC.

1.1 - Origem e evolução da ergonomia 3) O desenvolvimento atual da ergonomia Pode ser caracterizado segundo quatro níveis de exigências: As exigências tecnológicas: técnicas de produção As exigências econômicas: qualidade e custo de produção As exigências sociais: melhoria das condições de trabalho As exigências organizacionais: gestão participativa

1. FUNDAMENTOS DA ERGONOMIA 1.2 - Conceitos de ergonomia
Conceito da Ergonomics Research Society (U.K.): “ A 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 surgida neste relacionamento”. Conceito da International Ergonomics Association (IEA): “ A ergonomia é o estudo científico da relação entre o homem e seus meios, métodos e espaços de trabalho. Seu objetivo é elaborar, mediante a contribuição de diversas disciplinas científicas que a compõem, um corpo de conhecimentos que, dentro de uma perspectiva de aplicação, deve resultar em uma melhor adaptação ao homem dos meios tecnológicos e dos ambientes de trabalho e de vida”. Conceito da Associação Brasileira de Ergonomia (ABERGO): “A ergonomia é o estudo da adaptação do trabalho às características fisiológicas e psicológicas do ser humano”.

1.3 - As diferentes abordagens em ergonomia 1) Quanto a abrangência: Ergonomia do posto de trabalho: abordagem microergonômica Ergonomia de sistemas de produção: abordagem macroergonômica 2) Quanto a contribuição: Ergonomia de concepção: normas e especificações de projeto Ergonomia de correção: modificações de situações existentes Ergonomia de arranjo físico: melhoria de seqüências e fluxos de produção Ergonomia de conscientização: capacitação em ergonomia 3) Quanto a interdisciplinaridade: Engenharia: projeto e produção ergonomicamente seguros Design: metodologia de projeto e design do produto Psicologia: treinamento e motivação do pessoal Medicina e enfermagem: prevenção de acidentes e doenças do trabalho Administração: projetos organizacionais e gestão de R.H.

1. FUNDAMENTOS DA ERGONOMIA 1.4 - Os diferentes tipos de ergonomia
1) Ergonomia de projeto X Ergonomia industrial: Ergonomia de projeto: é a ergonomia preventiva no estágio de projeto Ergonomia industrial: é a ergonomia corretiva de situações existentes 2) Ergonomia do produto X Ergonomia da produção Ergonomia do produto: é a ergonomia de concepção de um dado objeto Ergonomia da produção: é a ergonomia de chão de fábrica 3) Ergonomia de laboratório X Ergonomia de campo Ergonomia de laboratório: é a pesquisa em ergonomia realizada em situação controlada de laboratório; Ergonomia de campo: é a pesquisa em ergonomia realizada em situação real de trabalho.

1. FUNDAMENTOS DA ERGONOMIA 1.5 - A abordagem sistêmica em ergonomia
Teoria de Sistemas: A Teoria de Sistemas surgiu com os trabalhos do biólogo alemão Ludwig Von Bertalanffy, publicados entre 1950 e 1968. Pressupostos básicos da teoria de sistemas: Existe uma nítida tendência para a integração nas várias ciências naturais e sociais; Essa integração parece orientar-se no sentido de uma teoria de sistemas; Essa teoria de sistemas pode ser uma abordagem mais abrangente de estudar os campos não-físicos do conhecimento científico; Essa teoria de sistemas aproxima-nos do objetivo da unidade científica; Os pressupostos anteriores podem promover a necessária integração na educação científica.

Premissas básicas da teoria de sistemas: Os sistemas existem dentro de outros sistemas; Os sistemas são abertos; As funções de um sistema dependem de sua estrutura. 1) Conceito de Cibernética: Cibernética é a ciência da comunicação e do controle, seja dos seres vivos naturais (homem), seja dos seres artificiais (máquina). A comunicação: interação O controle: regulação Segundo BERTALANFFY (1975), “cibernética é uma teoria dos sistemas de controle baseada na comunicação (transferência de informação) entre o sistema e o meio ambiente, e dentro do próprio sistema, e do controle (retroação) da função dos sistemas com respeito ao ambiente”. O campo de estudo da cibernética são os sistemas.

2) Conceito de Sistema: BERTALANFFY define sistema como um conjunto de unidades reciprocamente relacionadas. Desta definição decorrem dois conceitos: Objetivo do sistema: as unidades, bem como os relacionamentos, definem um arranjo que visa sempre um objetivo. Globalidade: o sistema sempre reagirá globalmente a qualquer estímulo produzido em quaisquer das suas unidades. Isto é, há uma relação de causa-efeito entre as diferentes partes de um sistema. A definição de um sistema depende da focalização à ele dada, pelo sujeito que pretenda analisá-lo. Uma determinada situação de trabalho pode ser: um sistema; um sub-sistema; um super-sistema.

Pode-se definir, então, Sistema como um conjunto de componentes (partes ou órgãos do sistema), dinamicamente interrelacionados entre si em uma rede de comunicações (em decorrência da interação dos diversos componentes), formando uma atividade (comportamento ou processamento do sistema), para atingir um determinado objetivo (finalidade do sistema), agindo sobre sinais, energias e materiais (insumos ou entradas a serem processadas pelo sistema), para fornecer informações, energias ou produtos (saídas do sistema). PROCESSAMENTO Informações Energias Produtos Dados Energias Materiais SAÍDA ENTRADA

3) Conceito de Entrada (input): Entrada é o que o sistema importa do meio ambiente para ser processado. Podem ser: Dados: permitem planejar e programar o comportamento do sistema; Energias de entrada: permitem movimentar e dinamizar o sistema; Materiais: são os recursos a serem utilizados pelo sistema para produzir a saída. 4) Conceito de Saída (output): Saída é o resultado final do processamento de um sistema. Podem ser: Informações: são os dados tratados pelo sistema; Energias de saída: é a energia processada pelo sistema; Produtos: são os objetivos do sistema (bens, serviços, lucros, resíduos,...)

5) Conceito de caixa-preta (black box): Um sistema cujo interior não pode ser desvendado é denominado de caixa preta. Sistemas hipercomplexos Sistemas impenetráveis ENTRADA SAÍDA Ação Estímulo Causa Reação Resposta Efeito

6) Conceito de Retroação (feedback): A retroação é um mecanismo de comunicação entre a saída e a entrada do sistema. As principais funções da retroação são: Controlar a saída do sistema; Manter o equilíbrio do sistema; Manter a sobrevivência do sistema. ENTRADA SAÍDA RETROAÇÃO

7) Conceito de Homeostasia: A homeostasia é a capacidade que têm os sistemas de manterem um equilíbrio dinâmico,entre suas diversas componentes ou partes, por intermédio do mecanismo de retroação(auto-controle ou auto-regulação). 8) Conceito de Conhecimento, Informação e Dado: Conhecimento é a informação que, devidamente tratada (um símbolo), muda o comportamento do sistema homem-tarefa. Informação é um conjunto de dados com um determinado significado (um signo) para o sistema homem-tarefa. Dado é um registro a respeito de um determinado evento (um sinal) para o sistema homem-tarefa.

9) Conceito de Redundância: A redundância é a quantidade de informação excedente, correspondente aos sinais, cuja ocorrência pode ser prevista a partir de outros sinais. 10) Conceito de Entropia: O conceito de entropia vem da segunda lei da termodinâmica, segundo a qual “um sistema que não troca energias com o meio ambiente tende a entropia, isto é tende à degradação, à desintegração e, enfim, ao desaparecimento”. 11) Conceito de Informática: A informática é a parte da cibernética que permite o tratamento racional e sistemático da informação por meios totalmente automáticos.

12) Conceito de Sistema Total: O sistema total é aquele representado por todas as unidades e relações necessárias e suficientes para alcançar um determinado objetivo pré-fixado. O objetivo de um sistema total define a realidade para a qual foram ordenadas todas as unidades e relações do sistema, enquanto as suas restrições são as limitações introduzidas em sua operação, definindo assim as fronteiras do sistema e as condições dentro das quais o mesmo irá operar. Os sistemas podem operar, simultaneamente, em série ou em paralelo. Os sistemas existem em um meio ambiente e são por ele condicionados. 13) Conceito de Meio Ambiente: Meio ambiente é o conjunto de todos os objetivos que, dentro de um limite específico, possam ter alguma influência sobre a operação do sistema. As fronteiras de um sistema são as condições ambientais dentro das quais o sistema deve operar.

14) Teoria da Informação: A teoria da informação (segundo C. SHANNON & W. WEAVER, 1949) é uma teoria estatística que permite medir a quantidade de informação emitida (ou recebida) por uma fonte. A unidade de quantificação da informação é o BIT, que corresponde a quantidade de informação transmitida por uma fonte, cuja probabilidade de emissão é 1/2. Por convenção, os cálculos são efetuados no sistema logarítmico de base 2. Quando todos os sinais emitidos por uma fonte são independentes, uns dos outros, a entropia desse sistema (o valor médio da informação emitida) é dada pela relação: H = - S p log 2 p Onde: p é a probabilidade de ocorrência dos sinais emitidos pela fonte Se todos os sinais são equiprováveis, a entropia é máxima e igual a log2 n Onde: n é o número de sinais.

Para SHANON, a informação é emitida por uma fonte sob a forma de mensagens que, para serem transmitidas, são codificadas por um emissor, que transforma estas mensagens em sinais. A transmissão é assegurada pela via de comunicação (canal) até o receptor que decodifica os sinais a fim de torná-los utilizáveis pelo destino. Toda a degradação da informação durante a comunicação é devida aos efeitos de ruído ou interferência. FONTE EMISSOR CANAL RECEPTOR DESTINO RUÍDO

15) Classificação dos Sistemas: Quanto a sua constituição os sistemas podem ser: Sistemas físicos ou concretos: quando compostos de hardwares; Sistemas abstratos: quando compostos de softwares. Os sistemas físicos (máquina) precisam de um sistema abstrato (programação) para poderem funcionar e desempenhar suas funções. Quanto à sua natureza os sistemas podem ser: Sistemas fechados: são sistemas cujo comportamento é totalmente determinístico e programável e que operam com pouco intercâmbio com o meio ambiente; Sistemas abertos: são sistemas cujo comportamento é probabilístico e não programável e que mantém uma forte interação com o meio ambiente.

Quanto a complexidade: Sistemas simples: dinâmicos; Sistemas complexos: altamente elaborados e bem inter-relacionados; Sistemas hipercomplexos: complicados e não descritivos. Quanto a ocorrência: Sistemas determinísticos: totalmente previsível; Sistemas probabilísticos: previsível dentro de uma certa probabilidade; Sistemas estocásticos: não previsíveis.

Reflexos condicionados
1. FUNDAMENTOS DA ERGONOMIA 1.5 - A abordagem sistêmica em ergonomia 16) Exemplos de Sistemas: SISTEMAS SIMPLES COMPLEXOS HIPERCOMPLEXOS Computador digital Encaixe de janela DETERMINÍSTICOS Bilhar Sistema planetário Leiaute Automação PROBABILÍSTICOS e ESTOCÁSTICOS Jogos de dados Mercado de capitais Economia Nacional Movimento de uma lesma Reflexos condicionados Cérebro humano

17) Propriedades dos Sistemas: Os sistemas cibernéticos apresentam três propriedades: são sistemas complexos: focalizados como caixa preta; são sistemas probabilísticos: tratados estatisticamente; são sistemas auto-regulados: homeostáticos. 18) Hierarquia dos Sistemas: Sistemas simbólicos Sistemas sócio-culturais Homem Animais Organismos inferiores Sistemas abertos Sistemas cibernéticos simples Sistemas dinâmicos simples Sistemas estáticos SISTEMAS ABERTOS SISTEMAS FECHADOS

19) Sistemas Abertos: Os sistemas abertos podem ser entendidos como conjuntos de partes em constante interação (característica de interdependência das partes), constituindo um todo sinérgico (o todo é maior do que a soma das partes), orientados para determinados fins (comportamento teleológico) e em permanente relação de interdependência com o ambiente externo (influencia e é influenciado pelo meio ambiente externo); Segundo a visão sistêmica, TAYLOR, FAYOL e WEBER abordaram as organizações dentro de uma perspectiva de sistema fechado: Os sistemas fechados são sistemas isolados das influências das variáveis externas, sendo, então, determinísticos; Um sistema determinístico é aquele em que uma mudança específica em uma de suas variáveis produzirá um resultado particular com certeza; Um sistema fechado requer que todas as variáveis sejam conhecidas e controláveis;

Os sistemas abertos estão em constante interação dual com o meio ambiente, atuando, a um só tempo, como variável independente e como variável dependente do ambiente; Os sistemas abertos tem capacidade de crescimento, mudança, adaptação ao meio e até auto-reprodução, sob certas condições ambientais; É contingência dos sistemas abertos competir com outros sistemas, o que não ocorre com o sistema fechado. As empresas têm seis funções principais mantendo estreita relação entre si: ingestão; processamento; reação ao ambiente; suprimento das partes; regeneração das partes; organização.

20) Características das organizações como um sistema aberto: Comportamento probabilístico (às vezes estocástico) e não-determinístico; As organizações são partes de um sistema maior e constituída de partes menores; Interdependência das partes; Homeostase e “estado estável”; Fronteiras ou limites; Morfogênese.

Sistemas organizacionais
1. FUNDAMENTOS DA ERGONOMIA 1.5 - A abordagem sistêmica em ergonomia 21) Principais diferenças entre sistemas vivos e organizacionais: Sistemas vivos Sistemas organizacionais Nascem, herdam seus traços estruturais. Morrem, seu tempo de vida é limitado. Tem um ciclo de vida pré-determinado. São concretos: podem ser descritos em termos físicos e químicos. São completos: parasitismo e simbiose são excepcionais. Doença é definida como um distúrbio no processo vital São organizados, adquirem sua estrutura em estágios. Podem ser reorganizados, teoricamente têm uma vida ilimitada, podem ressurgir. Não têm ciclo de vida definido. São abstratos: podem ser descritos em termos psicológicos e sociológicos. São incompletos: dependem da cooperação com outras organizações. Problema é definido como um desvio nas normas sociais.

22) Modelos de organização: Modelo é a representação de alguma coisa. Os modelos físicos ou matemáticos são importantes para facilitar a compreensão do funcionamento dos sistemas. Segundo M. de MONTMOLLIN (1978), “modelo é um sistema de representação intencionalmente empobrecido e simplificado da realidade”. Este sistema limita a representação da realidade à um número restrito de categorias, as quais comportam um número limitado de graus ou de variáveis. Os diferentes modelos estão relacionados à modelos mais amplos ou mais gerais, de entendimento da realidade, isto é, daquilo que os sociólogos chamam de ideologia.

23) Importância dos modelos: Manipulação da representação e não da realidade; Incerteza organizacional; Facilidade de elaboração de modelos. 24) Tipos de modelos: Isomorfos: possuem formas semelhantes; Homomorfos: formas proporcionais.

25) A modelagem sistêmica: Modelo Realidade

26) Modelo antropocêntrico: Os comportamentos do homem podem ser estudados sob dois ângulos: O homem como um Sistema de Transformação de Energia: Atividades sensório-motoras de trabalho, que permitem a transformação da energia físico-muscular em energia mecânica de aplicação de forças, de deslocamentos, de movimentos, de manutenção de posturas,... O homem como um Sistema de Recepção e Tratamento de Informação (ver figura): Atividades cognitivas de trabalho, que permitem a detecção, a percepção e o tratamento das informações recebidas do meio ambiente de trabalho. OBS.:No trabalho, homem se comporta, cada vez mais, como um sistema de recepção e tratamento de informação e, cada vez menos, como um sistema de transformação de energia.

Respostas verbais ou motoras tratamento informação
1. FUNDAMENTOS DA ERGONOMIA 1.5 - A abordagem sistêmica em ergonomia Sub-sistema de estocagem Memória de longo-termo Memória de curto-termo Olhos Tomada de decisão Membros Energias do meio ambiente Respostas verbais ou motoras Reconhecimento de padrões Processos adaptativos Ouvidos Posturas Outros órgãos Tempo e divisão tempo Voz 109 BIT/S Sub-sistema sensorial 10² BIT/S Sub-sistema tratamento informação 107 BIT/S Sub-sistema resposta

27) Sistemas Homem (s) - Máquina (s) SHM é um conjunto de postos de trabalho, articulados entre si. Entrada M H M H M H Posto de trabalho H M Saída M Ver página seguinte H H M

SITUAÇÃO DE TRABALHO ENTRADAS MÁQUINAS SAÍDAS I A A I I A Informações recebidas de outros postos Informações transmitidas para outros postos HOMENS

29) Evolução dos sistemas homens - máquinas: Estágio artesanal: percepção e respostas diretas É o estágio do desenvolvimento tecnológico da ferramenta. As atividades de trabalho do ser humano consistem basicamente na manipulação de ferramentas, concebidas para ampliar suas capacidades ou reduzir suas limitações. Sinais OBJETOS HOMEM Respostas

Estágio da mecanização: percepção e respostas indiretas É o estágio do desenvolvimento tecnológico industrial da mecanização, baseadas nas tecnologias mecânicas, a partir da máquina à vapor de WATT. As atividades de trabalho do ser humano, consistem basicamente no comando e controle de máquinas e sistemas industriais de produção, através de um dispositivo de comando e de um dispositivo de controle. Sinais Dispositivo controle HOMEM Dispositivo comando MÁQUINA Respostas

+ + 1. FUNDAMENTOS DA ERGONOMIA
1.5 - A abordagem sistêmica em ergonomia Estágio da automação: percepção e diagnóstico apoiados por um SAD É o estágio do desenvolvimento tecnológico da automação industrial, baseado nas tecnologias microeletrônicas, a partir de microprocessadores. As atividades de trabalho do ser humano, consistem basicamente na supervisão e diagnóstico de máquinas e sistemas de produção programáveis, através de sistemas de controle e comando. Situação de trabalho b g + Automatismos + Outra máquina a d e f Sistema controle SIAD Sistema comando 5 6 1 4 2 3 A C Operador Z Operador X Operador Y B D

30) Situação de Trabalho: Do ponto de vista ergonômico, uma situação de trabalho é um sistema complexo, dinamicamente interrelacionado, cujas entradas (as exigências econômicas, sócio-técnicas e organizacionais de trabalho, caracterizadas na tarefa) determinam os comportamentos do homem no trabalho (caracterizadas nas atividades em termos de informações e ações) e, cujas saídas (os resultados do trabalho em termos de produção e saúde), são as resultantes deste sistema, conforme figura abaixo: Ambiente Ambiente Ambiente Produção Tecnologia Atividades de Trabalho Organização Tarefa Resultados Sócio-econômico Homem Saúde ENTRADA PROCESSAMENTO SAÍDA

1. FUNDAMENTOS DA ERGONOMIA 1.6 - Aplicações da ergonomia
1) Ergonomia na indústria: Melhoria das interfaces dos sistemas homens-tarefas Melhoria das condições ambientais de trabalho Melhoria das condições organizacionais de trabalho 2) Ergonomia na agricultura e na mineração: Melhoria do projeto de máquinas agrícolas e de mineração Melhoria das tarefas de colheita, transporte e armazenagem Estudos sobre os efeitos dos agro-tóxicos 3) Ergonomia no setor de serviços: Melhoria do projeto de sistemas de informação (ergonomia da informática) Melhoria do projeto de sistemas complexos de controle (salas de controle) Estudos diversos sobre: hospitais, bancos, supermercados, ... 4) Ergonomia na vida diária

ERGONOMIA (FATORES HUMANOS)
1. FUNDAMENTOS DA ERGONOMIA 1.7 - Disciplinas de base da ergonomia Matemáticas Ciências físicas Ciências biológicas Ciências humanas Estatística Física Química Anatomia Fisiologia Antropologia Psicologia Sociologia Anatomia funcional Psicologia industrial Bioquímica Antropologia física Sociologia industrial Acústica Luminotécnica Biofísica Psicologia experimental Fisioterapia Bio-ergologia Fisiologia do trabalho Biometria Mecânica Antropometria Dinâmica de grupo Termodinâmica Teoria da informação Tempos e movimentos Biomecânica Fisiologia ambiente Psicologia do trabalho ERGONOMIA (FATORES HUMANOS)

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