Avaliação ergonômica do posto de trabalho de modelos de "forwarder" e "skidder"

Ergonomic evaluation of the workstation of forwarder and skidder models

Avaliação ergonômica do posto de trabalho de modelos de "forwarder" e "skidder"

Ergonomic evaluation of the workstation of forwarder and skidder models

Gustavo Fontana^I; Fernando Seixas^II

^IDepartamento de Engenharia Rural, ESALQ/USP, Piracicaba-SP. (16) 9112-9590. E-mail: <[e-mail]>

^IIDepartamento de Ciências Florestais, ESALQ/USP, Piracicaba-SP. E-mail:<[e-mail]>

RESUMO

O processo de mecanização florestal no Brasil envolve, muitas vezes, o uso de máquinas adaptadas ou importadas de países com operadores com diferentes características antropométricas. O presente trabalho teve por objetivo realizar a avaliação ergonômica da cabine de seis modelos de máquinas florestais utilizadas na extração de madeira (quatro "forwarders" e dois "skidders"), quanto ao posicionamento de comandos e instrumentos, com base nas características antropométricas de um conjunto de operadores brasileiros. Foram estudados os seguintes tratores: "forwarders" Timberjack modelos 1210B e 1710D, Valmet 890.2 e Volvo A25C, além dos "skidders" Caterpillar 545 e Tigercat 630 B. Para avaliação do posicionamento dos órgãos de comando foram determinadas as distâncias destes mesmos a partir do Ponto de Referência do Assento nas três dimensões (x, y e z), além de uma avaliação qualitativa com os operadores dos tratores florestais em estudo, que, através de notas, manifestaram sua satisfação com relação à localização dos comandos e outras variáveis ergonômicas. A avaliação antropométrica dos operadores foi feita por duas medidas, uma em pé e outra por meio de uma cadeira especial desenvolvida pela Fundacentro, obtendo-se, a partir dela, as áreas de máximo e ótimo acesso quanto à localização dos órgãos de comando. Concluiu-se que a melhor máquina, quanto ao posicionamento de comandos, foi o "forwarder" Valmet 890.2, seguido pelo "skidder" Caterpillar 545, sendo os únicos tratores que apresentaram mais da metade dos comandos bem posicionados, 66,7 e 54,5%, respectivamente. Os resultados deste estudo demonstraram um projeto ergonômico da disposição de comandos nas cabines dos tratores florestais não muito favorável ao conjunto de operadores brasileiros analisados.

Palavras-chave: Antropometria, ergonomia, tratores florestais e colheita.

ABSTRACT

The logging mechanization process in Brazil means, most of the time, the use of adapted or imported machines from countries where the operators have different anthropometric characteristics. The objective of this work was the cab evaluation of four forwarders and two skidders, considering the position of commands and instruments and the operator visual area, based on the anthropometrics characteristics of a sample of Brazilians operators. The following machines were studied: forwarders Timberjack models 1210B and 1710D, Valmet 890.2 and Volvo A25C, and also the skidders Caterpillar 545 and Tigercat 630 B. The command position was determined in three dimensions (x, y and z), considering the operator's seat reference point as the origin. A qualitative evaluation with the operators was also carried out, showing their satisfaction with several ergonomic factors related with the forest machines. The operator anthropometric evaluation was performed using a special chair developed by the Fundacentro, resulting in areas of maximum and excellent access of command position. The machine presenting the best command positions, according to the biotype of the operator sample, was the forwarder Valmet 890.2, followed by the skidder Caterpillar 545, being the only tractors showing more than half of commands well positioned, 66.7% and 54.5% respectively. The results of this study demonstrated that, in terms of command position, the ergonomic design of these machines was not very favorable to the set of analyzed Brazilians operators.

Keywords: Anthropometry, ergonomy, forest tractors and harvesting.

1. INTRODUÇÃO

A mecanização florestal, na maioria das vezes, utiliza máquinas adaptadas ou importadas de países com diferentes condições climáticas e características antropométricas dos operadores. O custo elevado dessas máquinas exige o máximo de aproveitamento de todas as suas funções durante a execução contínua das tarefas a elas atribuídas, bem como demanda estudos no sentido de adequá-las às condições de trabalho no Brasil.

A principal atividade dos operadores dessas máquinas é realizada no posto de condução na cabine, daí a importância da aplicação de critérios ergonômicos que permitam estabelecer a correta adaptação dos componentes do sistema homem-máquina. Para isso, é preciso levar em conta as características dos operadores e do trabalho que se realiza, alcançando, desse modo, maior eficiência produtiva, assim como maior grau de conforto e segurança na tarefa, proporcionando-se uma melhoria das condições de trabalho. A ergonomia tem contribuído significativamente para a melhoria das condições de trabalho humano. Entretanto, na maioria dos países em desenvolvimento é um conceito relativamente novo, e essa contribuição ainda é pequena, em razão do baixo número de estudos e da restrita divulgação dos seus benefícios (MINETTE et al., 1998).

Silva et al. (2003) realizou uma avaliação ergonômica, com base no manual "Ergonomic Guidelines for Forest Machines" (SKOGFORSK, 1999), de um "feller-buncher". Concluiu que o "feller-buncher" apresentava alto grau de segurança ativa e passiva. Verificou-se também a necessidade de algum ajuste das condições do espaço de trabalho ao operador brasileiro, em virtude de suas características antropométricas serem diferentes das dos europeus, para os quais a máquina foi desenhada.

Lima et al. (2005) realizaram a avaliação ergonômica nos tratores florestais "feller-buncher" (411EX Hidro-Ax) e "skidder" (CAT 525), com o objetivo de avaliar as dimensões de acesso, assento, comandos, campo visual, condições térmicas, vibração, nível de ruído e inclinação que permite a estabilidade longitudinal e transversal para o tráfego, concluindo que o "skidder" teve seu acesso ao posto do operador classificado como bom e o "feller-buncher" como médio. Os assentos nas duas máquinas foram considerados como bons na avaliação qualitativa. Para o posto do operador, o "skidder" teve melhor classificação, comparando o espaço livre de 55,0% contra 30,0% do "feller-buncher".

A norma que trata de ergonomia no Brasil é a NR-17, do Ministério do Trabalho e Emprego, publicada em 1978 e modernizada em 1990. Essa norma tem por objetivo estabelecer parâmetros que permitam a adaptação das condições de trabalho às características psicofisiológicas dos trabalhadores, de modo a proporcionar o máximo conforto, segurança e desempenho. Entretanto, não há indicação para avaliação ergonômica de máquinas florestais, conforme já existente nos países escandinavos (FONTANA, 2005).

No caso de máquinas de extração de madeira, segundo Makkonen (1989) o "forwarder" é considerado a máquina mais bem projetada do ponto de vista ergonômico e a sua operação como menos cansativa, favorecendo a sua adoção em países com legislação trabalhista mais rigorosa.

Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivo realizar a avaliação ergonômica comparativa da cabine de seis modelos de máquinas florestais utilizadas na extração de madeira (quatro "forwarders" e dois "skidders"), quanto ao posicionamento de comandos e instrumentos, considerando-se as características antropométricas de um conjunto de operadores brasileiros analisados e concluir pela sua adaptação ou não ao biótipo do nosso trabalhador.

2. MATERIAL E MÉTODOS

2.1. Máquinas

Foram utilizados neste trabalho quatro modelos e três marcas de "forwarders" e dois modelos e marcas de "skidders", cujas características são descritas nos Quadros 1 e 2, respectivamente. Os dados foram coletados em duas empresas florestais, localizadas nos Municípios de Mogi-Guaçu e Lençóis Paulista, no Estado de São Paulo.

2.2. Dispositivo para simulação do ponto de referência do assento (SIP)

A avaliação ergonômica dos tratores foi realizada por meio de medidas a partir do ponto de referência do assento ("Seat Index Point" – SIP), que, de acordo com a norma NBR NM-ISO 5353:1999, "pode ser considerado para fins de projeto do local de trabalho do operador, ser equivalente à intersecção do plano vertical central que passa pela linha de centro do assento no eixo de rotação teórico entre o tronco e coxas humanos".

2.3. Determinação das dimensões do projeto interno

Para a determinação ergonômica do projeto interno da cabine, as medidas foram coletadas com o auxílio de um equipamento de medida semelhante ao desenvolvido por Zander (1972), em que se mensuraram as distâncias do SIP até os órgãos de comandos e instrumentos nas três dimensões (x, y e z) e, posteriormente, representadas em um gráfico contendo as áreas de máximo e ótimo acesso aos comandos, esquematizados de acordo com as características antropométricas de um grupo de operadores brasileiros (FONTANA e SEIXAS, 2006) (Figura 1). O equipamento é composto por uma base de ferro maciça, que recebe uma das duas hastes reguláveis ligadas por uma junção. Ambas as hastes são graduadas em centímetros.

Para essa avaliação ergonômica foram coletados os dados com o assento em três posições diferenciadas, classificadas como limites: "próximo", "médio" e "extremo", adotando-se como referência o painel das máquinas em estudo. Posteriormente foi realizada a avaliação espacial da distribuição dos comandos para as três posições do assento, atribuindo-lhe conceitos (Quadro 3).

Além da avaliação ergonômica, aplicou-se individualmente um questionário para conhecer a opinião dos operadores sobre o acesso às máquinas, o regime de trabalho e a facilidade de execução dos comandos, dentre outros fatores. Nesse questionário, os operadores atribuíram valores de 1 a 10, em ordem decrescente de avaliação, em que o maior valor indicava uma avaliação ótima e o menor, um pior resultado. O questionário foi aplicado a 25 operadores de "forwarders", com idade média de 31,5 anos e com 3,7 anos de experiência, e a 11 operadores de "skidders", com idade média de 38,4 anos e com 8,7 anos de experiência. Com os resultados obtidos foram calculadas as médias dos valores atribuídos pelos operadores a cada item e máquina florestal em estudo. O objetivo desse questionário foi confrontar as regiões de ótimo acesso determinadas na avaliação ergonômica com a opinião dos operadores.

2.4. Determinação de medidas antropométricas

Foram determinadas 20 medidas corporais de 34 operadores, sendo 23 operadores de "forwarders" e 11 de "skidders". Para a obtenção dessas medidas, utilizou-se uma cadeira portátil especial, de acordo com o apresentado por Serrano (1996), cuja precisão é da ordem de centímetros.

Para determinar as variações antropométricas dos operadores, a análise estatística constou do cálculo dos percentis, nos níveis de 5,0, 50,0 e 95,0%. Também foram determinados a média, o desvio-padrão, o coeficiente de variação e o intervalo da medida no qual se encontram 90,0% dos indivíduos. O coeficiente de variação e o intervalo da medida foram utilizados para efeito de comparação com dados antropométricos referentes aos países de origem dos equipamentos florestais (FONTANA e SEIXAS, 2006). Finalmente, esses valores possibilitaram a determinação gráfica das áreas de máximo e ótimo acesso (Figura 1).

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1. Antropometria

Os resultados antropométricos obtidos na amostragem de um conjunto de 34 operadores de máquinas florestais são apresentados no Quadro 4.

Segundo Fontana e Seixas (2006), quando comparados os dados antropométricos dos operadores de máquinas florestais das empresas em estudo com os operadores do sul dos Estados Unidos, os resultados apontaram que há diferenças com o biótipo geral dos operadores da região abrangida por esta pesquisa.

3.2. Ergonomia

3.2.1. "Forwarder" Timberjack modelo 1210B

Analisando a distribuição espacial do posicionamento dos comandos com o assento nas três regiões avaliadas, observou-se que os principais comandos utilizados durante a jornada de trabalho, indiferentemente do posicionamento do assento, receberam o conceito "ótimo" (Quadro 5), fato explicado por estarem fixos ao assento da máquina (Figura 2).

Entre os comandos que receberam o conceito classificado como "ótimo", encontram-se os "joysticks" do comando da grua dos lados esquerdo e direito, volante (joystick) e o interruptor de direção da máquina. Os pedais de acelerador e o freio receberam o conceito "ruim" nas três situações avaliadas, exigindo um esforço adicional para que o operador consiga manipulá-los. Entretanto, observou-se que, para os diferentes posicionamentos do assento, existia uma diferença na distribuição dos comandos quando considerada a somatória dos conceitos "ótimo", "muito bom" e "bom", sendo a maior porcentagem obtida com o posicionamento em extremo (60,0%), fato esse explicado pela distribuição dos comandos do lado direito do operador.

3.2.2. "Forwarder" Timberjack modelo 1710D

Com relação à distribuição espacial dos 51 comandos nas três posições do assento (Figura 3), verificou-se que apenas dois (4,0%) desses comandos receberam o conceito "ótimo" ("joysticks" do comando da grua dos lados esquerdo e direito), um só comando foi sempre classificado como "bom" (interruptor de direção da máquina) e dois foram conceituados como "regulares" (os pedais do acelerador e do freio), sendo que poderiam vir a ocasionar um desconforto para o operador durante a operação (Quadro 6). Comparando a distribuição espacial dos comandos conforme o posicionamento do assento, observou-se que, com o posicionamento do assento em "próximo", apenas 56,9% deles conseguiram conceitos entre "bom" e "ótimo"; em posição "médio," foram 43,0% e, em "extremo", 49,0% do total dos comandos.

3.2.3. "Forwarder" Valmet modelo 890.2

Analisando o "forwarder" 890.2 em relação ao posicionamento espacial dos comandos nas três posições do assento, verificou-se que, dos 48 comandos, apenas dois (4,0%) foram classificados como "ótimo" (Quadro 7). Independentemente do posicionamento do assento, observou-se que os pedais de freio e o acelerador foram classificados, respectivamente, como "muito bom" e "regular" (Figura 4).

A somatória da porcentagem do número de comandos com conceitos "ótimo", "muito bom" e "bom" resultou em 62,5%, com o posicionamento do assento em "próximo", 66,7% em "médio" e 52,0% em "extremo". No caso desse modelo, observa-se que a melhor classificação foi obtida com o posicionamento em "médio", o que permite a sua melhor adequação para um número maior de operadores, haja vista que a análise feita neste trabalho se baseou no biótipo do operador médio. Em relação aos comandos que foram classificados como "regular" e "ruim", verificou-se que, na maioria das vezes, eram utilizados, principalmente em jornada de trabalho noturna, exemplo dos interruptores de farol.

3.2.4. "Forwarder" Volvo modelo A25C

Em relação à distribuição espacial dos 31 comandos nas três posições do assento (Quadro 8), observou-se que apenas 6,5% dos comandos receberam conceito "ótimo" e 13,0%, "muito bom" (Figura 5). O volante e o pedal de freio destacaram-se entre os comandos que receberam o conceito "ótimo", e os "joysticks" do comando da grua dos lados esquerdo e direito e o pedal do acelerador classificaram-se como "muito bom" nas três posições do assento.

Quando comparada a distribuição dos comandos nos diferentes posicionamentos do assento com a dos demais modelos, verificou-se que esse "forwarder" apresentou a menor porcentagem dos comandos em posição adequada.

3.2.5. "Skidder" Caterpillar modelo 545

O "skidder" Cat 545 dos 24 comandos avaliados, apenas um recebeu o conceito "ótimo" ("joystick" do comando da grua) (Quadro 9), nos três posicionamentos do assento (Figura 6). Observando-se a distribuição dos comandos, constatando-se que 70,0% dos comandos receberam conceitos "ótimo", "muito bom" ou "bom" para o assento posicionado em "extremo", 54,5% em "médio" e 46,0% em "próximo". Dois comandos utilizados durante a jornada de trabalho encontravam-se localizados em uma região com conceito "ruim": os pedais de freio e acelerador.

Apesar da quantidade de comandos que receberam o conceito classificado como "regular" e "ruim", há que se considerar que boa parte deles era acionada com menor freqüência, à exceção dos pedais de freio e do acelerador.

3.2.6. "Skidder" Tigercat modelo 630B

Quanto ao "skidder" Tigercat 630B, verificou-se que, com o assento posicionado em "próximo", 63,0% dos comandos atingiram os conceitos entre "bom" e "ótimo" (Quadro 10). Os comandos utilizados durante toda a jornada de trabalho e classificados como "bom", nas três posições do assento avaliadas, foram: pedal de acelerador para frente, "joystick" para controle da garra, alavanca de controle da lâmina, alavanca de câmbio e o volante. O único comando encontrado em posição "regular" foi o pedal do acelerador de ré (Figura 7). Quando comparada a distribuição espacial dos comandos nas três posições do assento, entre os "skidders" Catterpillar 545 e o Tigercat 630B, observou-se que o "skidder" Tigercat 630B somente apresentou melhor distribuição dos seus comandos com a localização do assento em "próximo" (63,0% contra 46,0%), com o modelo da Caterpillar sendo mais bem avaliado nas demais posições do assento.

3.2.7. Análise comparativa entre os modelos de máquinas

Para simplificar a comparação entre os tratores florestais, os resultados da localização dos comandos com o assento na posição "média" (Quadros 5, 6, 7, 8, 9 e 10) foram agregados em dois únicos conceitos mais amplos: A ("ótimo" + "muito bom" + "bom") e B ("regular" + "ruim") (Quadro 11).

A consideração de que o "forwarder" é uma máquina mais bem projetada ergonomicamente que o "skidder" não se confirmou, de acordo com os resultados dos modelos de tratores deste estudo. Com base nos dados do Quadro 11, o "forwarder" Valmet 890.2 apresentou a maior porcentagem dos comandos bem localizados, seguido do "skidder" Caterpillar 545, "forwarders" Timberjack 1210B, Timberjack 1710D e Volvo A25C e, por último, o "skidder" Tigercat 630B.

Pôde-se observar ainda que, em todos os tratores avaliados, os comandos que se encontravam localizados em posições "regular" e "ruim" eram, na maioria das vezes, interruptores de farol de trabalho, do ar-condicionado e limpador de pára-brisa, entre outros, geralmente pouco acionados durante a jornada de trabalho.

4. CONCLUSÃO

A melhor máquina avaliada quanto ao posicionamento dos comandos, de acordo com o biótipo do conjunto de operadores brasileiros considerados neste estudo, foi o "forwarder" Valmet 890.2, seguido do "skidder" Caterpillar 545, sendo os únicos tratores que apresentaram mais da metade dos comandos bem posicionados, 66,7 e 54,5%, respectivamente. Nesse caso, o conceito encontrado na bibliografia, quanto ao melhor projeto ergonômico do "forwarder" em relação ao "skidder", não se comprovou em relação a todos os modelos aqui considerados. Conclui-se, finalmente, que há a necessidade de análise do posto de trabalho das máquinas florestais importadas, com relação à sua adaptação ergonômica ao biotipo do trabalhador florestal brasileiro.

5. AGRADECIMENTOS

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pelo financiamento do projeto.

6. REFERÊNCIAS

Recebido em 10.04.2006 e aceito para publicação em 15.12.2006.

• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT. Ergonomia Disponível em:<http://www.abergo.org.br>. Acesso em: 20 jun. 2003.
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR NM-ISO 5353: Máquinas rodoviárias, tratores e máquinas agrícolas e florestais – ponto de referência do assento. Rio de Janeiro: 1999. 5p.
• FONTANA, G. Avaliação ergonômica do projeto interno de cabines de "Forwarders" e "Skidders". 2005. 85 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba, 2005.
• FONTANA, G.; SEIXAS, F. Levantamento antropométrico de operadores brasileiros de tratores florestais "Forwarders" e "Skidders". Revista Engenharia Rural, v.17, n.1, p.41-46, 2006.
• LIMA, J.S.S. et al. Avaliação de alguns fatores ergonômicos nos tratores "Feller-buncher" e "Skidder" utilizados na colheita de madeira. Revista Árvore, v.29, n.2, p.291-298, 2005.
• MAKKONEN, I. Choosing a wheeled shortwood forwarder. (FERIC Technical Note, 136), Quebec: Feric, 1989. 12p.
• MINETTE, L.J. et al. Avaliação dos efeitos do ruído e da vibração no corte florestal com motoserra. Revista Árvore, v.22, n.3, p.325-330, 1998.
• SILVA, C.B.; SANT'ANNA, C.M.; MINETTE, L.J. Avaliação ergonômica do "feller-buncher" utilizado na colheita de eucalipto. CERNE, v.9, n.1, p.122-131, 2003.
• SKOGFORSK – THE FORESTRY RESEARCH INSTITUTE OF SWEDEN. Ergonomic guidelines for forest machines. Uppsala: Swedish National Institute for Working Life, 1999. 86p.
• ZANDER, J. Ergonomics in machine desing: a case study of the self-propelled combine harvester. Wageningen: Mededelingen Landboowhoge-school, 1972. 161p.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  03 Abr 2007
• Data do Fascículo
  Fev 2007

Histórico

• Aceito
  15 Dez 2006
• Recebido
  10 Abr 2006