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AGRÍCOLAS
CEQ APLICADO ÀS CONDIÇÕES ERGONÔMICAS DE OPERADORES DE MÁQUINAS AGRÍCOLAS
Jonathan Gazzola Tiago Rodrigo Trancetto Murilo Aparecido Voltarelli
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1. Introdução
A ergonomia pode ser definida como uma ciência que estuda a relação do homem com seu meio de trabalho. Devido a amplitude dessa ciência, a ergonomia é dividida em três segmentações, sendo: 1 - Ergonomia Física: área de estudo que trata de analisar a segurança e a saúde física do trabalhador; 2 –Ergonomia Cognitiva: abrange a saúde mental do trabalhador, processos de decisão, desempenho, interação homem-máquina, stress profissional entre outros; 3 – Ergonomia Organizacional: analisa a otimização dos sistemas sociotécnicos, incluindo a estrutura organizacional, regras e processos, compreendendo a concepção do trabalho, concepção dos horários de trabalho, a gestão da qualidade, entre outros (FALZON, 2007). Em um ambiente de trabalho de produção, seja no meio agrícola ou industrial, notadamente percebe-se que essas três segmentações se interagem e influenciam nas questões de saúde do trabalhador, bem como, rendimento e qualidade do trabalho realizado e do produto obtido. A inserção de máquinas agrícolas e a mecanização da agricultura permitiram grandes avanços na relação de trabalho do homem no campo e consequentemente o aumento da produtividade agrícola. A eficiente interação homem-máquina traz benefícios, por outro lado, sua ineficiência pode acarretar acidentes (LIMA et al., 2019). Os tratores expõem o trabalhador a agentes físicos que prejudicam sua saúde a curto, médio e longo prazo, tais como, poeira, calor, gases e fortes ruídos (BAESSO et al., 2015). Silva et al., (2016) explicam que o ruído é um agente físico de risco com forte impacto na saúde do trabalhador. Sua ação, em termos de saúde do trabalhador, vai além da perda auditiva, provocando irritabilidade, problemas cardiovasculares, stress e perturbação do sono. No âmbito profissional pode acarretar acidentes de trabalho e problemas de realização de tarefas que exijam concentração, velocidade e precisão dos movimentos (SILVA et al., 2016). A concentração e a precisão dos movimentos são requisitos comumente exigidos ao trabalhador rural nas operações mecanizadas na agricultura. ALVARENGA et al., (2017) relatam que, no Brasil, 73% das causas de acidente estão ligados a problemas de atenção e, por consequência, os fabricantes têm investido cada vez mais na ergonomia e segurança de seus equipamentos agrícolas. A classificação de ruídos é baseada na Norma de Higiene Ocupacional (NHO) 01 de 2001, determinada pela Fundação Centro Nacional de Segurança, Higiene e Medicina do Trabalho (Fundacentro). Nesta normativa, são estabelecidos os critérios de classificação de ruídos, ao qual é baseada na análise da variação de intensidade sonora de um equipamento ou ambiente em relação a um determinado tempo de exposição. Esse tempo de exposição é variável, porém, o suficiente para cobrir 15 ciclos de exposição completos. Dessa forma, os ruídos são classificados primeiramente como sendo ou não “ruídos de impacto”. Ruídos de impacto são ruídos com duração inferior a um segundo, ocorrentes em intervalos superiores a um segundo (Figura 01.a). Comportamentos de ruídos que não são classificados como de impacto, são então classificados em uma segunda classe como sendo “contínuo ou intermitente”. Ruídos contínuos são aqueles em que o ruído apresenta pouca ou nenhuma variação de intensidade sonora ao longo do tempo de exposição (Figura 01.b). Ruídos intermitentes são assim classificados quando o ruído apresenta considerável variação de intensidade sonora ao longo do tempo (Figura 01.c) (GIAMPAOLI et al., 2001). A título de exemplificação, os ruídos de impacto podem ser observados em operações como de forjamento ou corte de peças por impacto; Ruídos contínuos são observados em máquinas de corte de madeira, motores estacionários, aparelhos de ar-condicionado, etc. Os ruídos do tipo intermitente podem ser observados de veículos transitando em avenidas, processos de corte, soldagem, etc.
a) Ruído de impacto
b) Ruído Contínuo
c) Ruído Intermitente Figura 01.Variação do ruído ao longo do tempo e sua classificação. Fonte: Adaptado de GONÇALVES et al., 2016.
O controle de exposição de um trabalhador a um determinado tipo de agente físico depende essencialmente da determinação da quantidade de energia que uma pessoa possa receber em função de um determinado período. Esse fator é denominado como “dose”. Dose de ruído é uma caracterização da exposição ocupacional ao ruído, expresso em porcentagem de energia sonora ao qual o trabalhador pode ficar exposto, ou seja, leva-se em conta o tempo de exposição e sua susceptibilidade (GIAMPAOLI, 2001; RINALDI et al., 2008). No Brasil, a NR 15/1978 estabelece os tempos de exposição do trabalhador de acordo com a intensidade sonora ocorrida de forma contínua (RINALDI et al., 2008). Quando ocorre a variação de intensidade sonora, a NR 15 – anexo 1 – estabelece que seja determinado o “nível de ruído equivalente” baseado na média ponderada no tempo do nível de pressão sonora medido em dB, avaliado no período de tempo de interesse. Em termos de uso de tratores agrícolas em operações mecanizadas, VOLTARELLI et al., (2015) analisaram o nível da rotação de motores agrícolas durante operações realizadas em campo e os resultados mostraram a variação ocorrida ao longo do tempo. Logo, pode-se sugerir que, de forma direta, a pressão sonora que um trabalhador rural possa estar sendo exposto durante a execução de seu trabalho, também acompanhe tal variação. Mesmo que em uma média geral, a intensidade sonora possa estar dentro dos limites aceitáveis em relação à dose de ruído que o trabalhador esteja recebendo, picos podem mostrar outra realidade diferente do que os dados médios da análise ergonômica desse agente físico possam sugerir. As normativas relativas a problemas ergonômicos de ruído visam proteger o trabalhador através de determinação de limites de exposição ao agente físico, porém, elas não definem ações para atenuação ou eliminação desse problema ergonômico e, tão pouco esse é seu objeto. Logo, ferramentas adicionais que ajudem a atenuar ou eliminar problemas ergonômicos em ambientes de trabalho serão sempre bem-vindas. O controle estatístico de qualidade (CEQ) é uma ferramenta útil para obter melhores níveis de qualidade de processos e produtos (SAMOHYL, 2009). A melhoria de qualidade está ligada na redução
de variabilidades que possam ocorrer no processo (WALTER, HENNING e SAMOHYL, 2011). SANTOS & MACIEL (2006) afirmam que a busca pela melhoria de qualidade exige que se tenha o conhecimento do processo. Em relação ao capital humano, o controle de processo que envolva a análise das condições ergonômicas é de grande importância para quem busca eficiência e qualidade no sistema de produção (SOARES et al., 2017). Na agricultura, o uso de ferramentas de CEQ está mais focado a processos agrícolas, com os estudos sendo mais direcionados a análises envolvendo o resultado de operações mecanizadas, análise de rendimento de máquinas agrícolas, controle de produtos agrícolas colhidos, etc. Porém, estudos que foquem o operador como objeto do estudo são escassos. Nesse sentido, os estudos das condições ergonômicas que se destacam na literatura, focam na análise da exposição do trabalhador sob um determinado agente físico. Por outro lado, estudos mais direcionados na detecção de variabilidades de processo que reflitam na exposição de um trabalhador a um determinado agente físico devem ser realizados. A eliminação de causas não naturais e especiais ou o controle de causas comuns em processos agrícolas objetivando uma melhor qualidade de trabalho para operadores de máquinas agrícolas é uma área ainda não explorada e que carece de esforços para que se tenha o controle do sistema de produção com foco no trabalhador rural. Nesse presente contexto e, com relação ao que foi apresentado, esse capítulo de livro busca por realizar um estudo de caso sobre a utilização das ferramentas de controle estatístico de qualidade sob a égide da ergonomia do trabalho como forma de auxiliar na detecção e correção do processo de operações mecanizadas no que tange os níveis de ruídos provocados pelo uso de tratores em campo sob o operador. O estudo busca analisar se as ferramentas de controle de qualidade, nesse caso utilizando técnicas de carta de controle, são hábeis em detectar instabilidades no processo de uso de máquinas agrícolas no campo. A importância do trabalho se dá pelo fato de se estabelecer uma metodologia para análise de riscos ergonômicos relacionados a ruídos.
2. Estudo de Caso: Controle Estatístico de Qualidade na Ergonomia de Trabalhadores
Rurais
Para verificar a sensibilidade do controle estatístico de qualidade, adotaremos um estudo de caso comparativo analisando duas situações de uso de tratores com diferentes exigências de potência, sendo o trator em trânsito simples pelo campo (T1-TS) e uma situação de operação mecanizada de gradagem do solo (T2-GS). O primeiro caso de estudo representa uma situação de intensidade sonora mais amena, devido à baixa rotação do motor. O segundo caso de análise representa uma situação em que o motor do trator trabalha sob uma maior exigência de potência do motor, elevando assim seu nível de ruído. Vale lembrar que diferentes tipos de solo podem exigir diferentes níveis de potência do trator para realizar o trabalho de campo, sendo assim, o local onde esse estudo de caso foi realizado é uma área com solo de textura argilosa do tipo Nitossolo Vermelho. O ensaio em campo utilizou de dois tratores de cabine aberta da marca Massey Ferguson modelos MF 275 e MF 299 e um medidor multiparâmetros com decibelímetro modelo TDHLA-500 da marca Akron para a aferição de ruídos e velocidade de vento. Os dados de ruídos foram tomados com o sensor de ruídos localizado dentro da cabine de operação e situado próximo ao ouvido do operador, com intuito de medir a intensidade sonora mais próxima possível do que o trabalhador esteja realmente sendo exposto. O tempo total de tomada de dados foi de 100 minutos com medições de nível de ruído realizadas a cada minuto, totalizando assim, 100 pontos de medidas e numerados sequencialmente. Os tratores foram operados sob as velocidades recomendadas para sua operação, sendo que para tráfego simples, a marcha utilizada foi de 3B lenta e para operação de gradagem a marcha utilizada foi de 3B rápida. O horário da realização da realização dos ensaios foi na parte da manhã iniciando às 10:30 com vento predominante no sentido noroeste.
3. Ferramentas de Controle de Qualidade
O controle estatístico de qualidade aplicado nesse trabalho de pesquisa seguirá as recomendações apontadas por VOLTARELLI et al., (2013) baseado em um estudo de CEQ envolvendo parâmetros operacionais de tratores. Tal trabalho foi adotado como base, devido à proximidade entre os estudos de caso. Isso inclui as metodologias de CEQ aplicadas e considerações utilizadas para levantamento das cartas de controle. Em termos de ferramenta CEQ, os autores apresentaram duas formas de análise
estatístico de processo, sendo as cartas de controle individual, mais conhecidas como “Cartas de Shewhart” e as cartas de controle da média móvel exponencialmente ponderada, aqui denotadas pela sua sigla “MMEP”. O primeiro se justificou por ser um método de CEQ mais utilizado no estudo de processos agrícolas. O segundo método foi aplicado devido as condições de tomada de dados ser em tempo real e com uso de sensores instalados em locais específicos. Logo, os autores optaram por analisar as cartas de controle da média móvel exponencialmente ponderada (MMEP), pois os indicadores de qualidade associada a máquinas agrícolas podem apresentar coeficientes de variações muito baixos e não detectáveis devido ao seu nível de rigor. Os resultados mostraram que técnicas diferentes podem ser mais sensíveis que outras para detecção de variabilidade do processo. Portanto, nesse estudo de caso apresentado, foi utilizado as cartas de controle individual (cartas de shewhart) e a cartas de controle da média móvel exponencialmente ponderada (MMEP). Para determinação do limite superior de controle (LSC) e do limite inferior de controle (LIC), algumas constantes são exigidas. Para esse estudo, a largura de faixa entre a média dos dados e o limite adotado (L) foi de 3 e o fator de rigidez (λ) foi de 0,4. Essas constantes são recomendadas por MONTGOMERY (2009) e comumente utilizados em estudos de qualidade direcionadas para o meio agrícola. As análises apresentadas pelas duas metodologias de cartas de controle foram confrontadas entre si para determinar a sensibilidade dos métodos na detecção de variabilidade no processo. Essa comparação metodológica tem como fundamento a determinação da eficácia do uso de cada método dependendo de suas situações de trabalho, servindo assim como base para futuros projetos de pesquisa.
Os gráficos 01 e 02 mostram os dados de intensidade de ruídos obtido em campo para as operações de trânsito com o trator e com gradagem. A Tabela 01 mostra os a análise estatística descritiva obtidos durante ensaio experimental.
Gráfico 01.Medições de intensidade sonora obtidos em ensaio de campo para trator em trânsito simples.
Gráfico 02. Medições de intensidade sonora obtidos em ensaio de campo para trator em operação de gradagem.
Tabela 01. Estatística descritiva para os indicadores de qualidade.
Indicadores de Qualidade A* μ σ CV R.J.
Ruídos em Trânsito [dB] 11,8 89,85 2,23 2,48 0,966 Ruídos em Gradagem [dB] 7,5 100,98 1,47 1,46 0,993
A-Amplitude total; μ – Média de amostragem populacional; σ – Desvio-Padrão; CV(%) – Coeficiente de Variação; R.J. –Valor do teste Ryan-Joiner (N: distribuição normal – p > 0,05; A – distribuição não normal – p < 0,05).
Analisando o comportamento do gráfico de intensidade sonora, pode-se verificar que, para tratores agrícolas, o ruído é classificado como intermitente, devido a sua variação cíclica ao longo do tempo. Também foi notado que os gráficos apresentaram situações com presença de picos de intensidade sonora e possivelmente de curta duração, podendo ser classificado como ruídos de impacto (pontos n° 15 e n° 79 para TS; pontos n° 17 para TG). Considera-se nesse estudo como pontos de pico de intensidade sonora, situações em que o ponto a diferença entre o ponto de leitura analisado e seus pontos de leitura anterior e posterior tenha valores acima de meia amplitude total (A/2). Salienta-se que os pontos com marcação em formato quadrado no gráfico 02 indica o momento em que a grade foi erguida, ou seja, momento em que não há a exigência de potência do trator por uma força contrária para manter seu movimento, sendo os menores valores de leitura de intensidade sonora. Tais pontos não foram descartados do gráfico, pois considerou-se seu valor relativamente alto em comparação com os módulos de intensidade sonora do trator em trânsito. Em termos quantitativos, nota-se pelos dados obtidos que, para o trator em trânsito houve maior variação dos dados obtidos com uma faixa de 86 a 97,8 dB e média de 89,85 dB. Para os dados de intensidade de ruído com operação de gradagem os dados variaram entre 97,5 e 105 dB e valor médio de 100,98 dB. Essa diferença de intensidade sonora já era de se esperar, uma vez que na operação de gradagem, a aplicação de um implemento de tratamento de solo implica em uma exigência maior do motor do trator, devido a força reativa do contato implemento-solo em seu processo de quebra exigir um maior torque do trator para manter a velocidade de trabalho. Partindo então da premissa de que as operações mecanizadas exigem mais potência do trator, logo, confirma-se a hipótese inicial de que maiores índices de ruídos atinge a cabine quando o trator está desempenhando sua função de trabalho. Esses índices não podem ser aceitáveis, uma vez que a legislação laboral recomenda valores máximos de ruídos entre 80 e 85 dB. Comparando esses valores com outros equipamentos, a média de ruído do trator em operação de gradagem é equivalente a ruídos de equipamentos como serra elétrica e caldeira e seu pico equivalente a ruídos de máquinas industriais. Porém, salienta-se que na situação em que o trator está trabalhando o solo, a amplitude dos índices de rotação tende a ser menor, mostrando que a potência da máquina é exigida de forma mais uniforme que em situações de trânsito. Logo, a carta de controle deve ser sensível o suficiente para detectar instabilidades no processo e que possam ser eliminados ou controlados, como se objetiva as ferramentas de CEQ. Os gráficos 03 e 04 mostram os resultados obtidos para a carta de controle individual (Shewhart) para o trator em trânsito e para operação de gradagem.
Gráfico 03. Carta de controle individual (Shewhart) para ruídos na cabine de trator em trânsito.
Gráfico 04. Carta de controle individual (Shewhart) para ruídos na cabine de trator em operação de gradagem.
Os resultados mostram que, segundo a metodologia por Shewhart, o trânsito de tratores tem no ponto n° 15, um valor acima do LSC, sendo o processo classificado como sendo instável ou “fora de controle”. Ou seja, o processo pode estar sob influência de uma causa de variação não natural. Contudo, no processo de operação de gradagem, a variação de ruídos ficou dentro dos limites estabelecidos, sendo assim, classificado como sendo estável por estar com uma variabilidade natural no processo e mantendose dentro de uma faixa estável, característica do processo. Os gráficos 05 e 06 ilustram as cartas de controle por MMEP para o trator em trânsito e em operação de gradagem.
Gráfico 05. Carta de controle individual para ruídos na cabine de trator em trânsito.
Gráfico 06. Carta de controle individual para ruídos na cabine de trator em operação de gradagem.
A carta de controle por MMEP mostrou que os pontos de n° 15, n° 47, n° 51 e n° 79 para o trator em trânsito está acima do LSC. Para o processo de gradagem, o ponto n° 17 está acima do LSC, enquanto n° 80 está abaixo do LIC. Por essa metodologia, ambos os processos são classificados como instáveis ou fora de controle. Os valores de desvio-padrão (σ) de intensidade sonora dentro das cabines para as situações analisadas foram considerados como baixo, o que resulta em baixos valores de LIC e LSC. Comparando as duas metodologias de carta de controle, percebe-se que a metodologia de MMEP foi capaz de diagnosticar uma maior quantidade de pontos de instabilidade de ruídos que a metodologia de Shewhart. Logo, nota-se que a MMEP é uma técnica para plotagem de carta de controle e análise de instabilidade de processo mais sensível e, sendo assim, mais indicada para ser adotada em futuros trabalhos que envolvam análise de ruídos. Verificou-se também que, para ambas as cartas de controle, o ponto n° 15 apresentou um forte indício de instabilidade da máquina no campo. Não foi levantado as ocorrências em campo, sendo um fato que merece ser estudado mais profundamente em futuros trabalhos. Porém, salienta-se que a carta de controle MMEP detectou uma anormalidade no processo de gradagem no ponto n° 80, momento esse que ocorreu uma interferência no processo que é o levantamento da grade do solo. Isso mostra que a metodologia de MMEP apresentou uma sensibilidade em caracterizar instabilidades no processo maior que a metodologia de Shewhart. Além disso, essa observação mostra que a instabilidade não foi do tipo “não casual”, ou seja, há uma forte relação do ponto de instabilidade com ocorrências em campo. Essas verificações estão em comum acordo com o que foi exposto por VOLTARELLI et al., (2013) relacionado ao estudo de índices de qualidade de tratores agrícolas. As cartas de controle, quando analisados seus dados e correlacionando-os com ocorrências em campo podem ser uma poderosa ferramenta para melhoria da qualidade de vida dos trabalhadores no que concerne aos níveis de ruídos. Essa informação fica clara quando se compara as cartas de controle do trator em trânsito com o trator em operação de gradagem. Também nota-se nas cartas de controle de qualidade para a operação de gradagem que, quando o disco é levantado do solo, seus índices de ruído caem consideravelmente. Essas relações quantitativas foram observadas nos gráficos e facilmente explicáveis quando se leva em conta as ocorrências de campo, o que permitem que erros de processo de trabalho possam ser corrigidos. Como consequência, leva-se em conta a garantia de uma melhor saúde do trabalhador e evitar futuros afastamentos, bem como, proporcionar uma melhor qualidade de operação por parte dos trabalhadores, uma vez que seu ambiente se torna menos agressivo. Tratando-se apenas de uma análise inicial do uso dessas ferramentas em operações agrícolas, nota-se que a abertura de mais estudos utilizando as cartas de controle de qualidade com base em outros parâmetros ergonômicos são necessários de serem realizadas.
5. Conclusões
Baseado no que foi exposto acima, conclui-se que o uso de ferramentas para controle estatístico de qualidade para análise ergonômica de ruídos ao operador de máquinas agrícolas apresentou viabilidade. Para análise do parâmetro de ruídos, recomenda-se a metodologia de média móvel exponencialmente ponderada (MMEP) por ser mais sensível em captar pontos de instabilidade que a metodologia de Shewhart. As cartas de controle demonstraram ser ferramentas hábeis em conhecer o processo de máquinas agrícolas e que, juntamente com a análise ergonômica, torna-se em uma técnica altamente útil para eliminação ou controle de instabilidades de intensidade sonora ao qual o operador está sujeito, mantendo assim uma melhor qualidade de vida ao trabalhador e maior rendimento das operações mecanizadas em campo.
6. Referências
ALVARENGA et al. Ocorrência de acidentes com máquinas agrícolas na região do cerrado de Minas Gerais. Brazilian Journal of Applied Technology for Agricultural Science, Guarapuava-PR, v.10, n.3 p.27-36, 2017 BAESSO, M. M. et al. AVALIAÇÃO DO NÍVEL DE RUÍDO, ITENS DE SEGURANÇA E ERGONOMIA EM TRATORES AGRÍCOLAS. Brazilian Journal of Biosystems Engineering, v. 9, n .4. p. 368-380, 2015. FALZON, P. Ergonomia. Editora Blucher. São Paulo. 639 p. 2007
GIAMPAOLI, E.; SAAD, I. F. S. D.; CUNHA, I. A. Norma de Higiene Ocupacional - NHO 01: Procedimento Técnico. Fundacentro. 41 p. 2001. SOARES, G. C.; CARVALHO, T. A.; PEIXOTO, M. G. M.; CAMPOS, L. S.; NOGUEIRA T. H. A
Influência da Ergonomia e do Controle Estatístico na Qualidade dos Processos de Uma Empresa
do Setor Têxtil Situada na Região do Alto Paranaíba. XXXVII Encontro Nacional de Engenharia de Produção, Joinville, 2017. GONÇALVES, P. H.; MATSUNAGA, L. E.; SILVA, M. C.; MIRANDA, N. A. Análise do Ruído de Casas Noturnas e Bares em Áreas Residenciais de Anápolis-Go e o Impacto na Vizinhança. REVISTA MIRANTE, Anápolis, v. 9, n. 2, dez. 2016. LIMA et al. ACIDENTES COM TRATORES NAS REGIÕES BRASILEIRAS. Energia na Agricultura, Botucatu, v. 34, n. 1, p. 1-9, janeiro-março, 2019. MONTGOMERY, D.C. Control charts for variables. In: MONTGOMERY, D.C. (Ed.). Introduction to statistical quality control. 6.ed. Arizona: Wiley, 2009. p. 226-268. NORMA REGULAMENTADORA 15 – NR 15. ATIVIDADES E OPERAÇÕES INSALUBRES. RINALDI et al. CARACTERÍSTICAS DE SEGURANÇA E NÍVEIS DE RUÍDO EM TRATORES AGRÍCOLAS. Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.16, n.2, 215-224 Abr./Jun., 2008. SAMOHYL, R. W. Controle Estatístico de Qualidade. Ed. Elsevier, Rio de Janeiro. 274 p. 2009. SANTOS, S. R.; MACIEL, A. J. S. Proposta Metodológica Utilizando Ferramentas de Qualidade na Avaliação do Processo de Pulverização. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v.26, n.2, p.627-636, maio/ago. 2006. SILVA et al. Percepção do ruído ocupacional e perda auditiva em estudantes de Odontologia. Revista da ABENO. V. 16, n.2. pp 16-24. 2016. VOLTARELLI, M.; SILVA, R. P.; ZERBATO, C. Ferramentas do controle estatístico de processo aplicadas no desempenho de tratores agrícolas. Controle de qualidade em operações agrícolas mecanizadas. Jaboticabal, 224 p. WALTER, O. M. F. G.; HENNING, E.; SAMOHYL, R. W. R Commander como Suporte no Ensino de Controle Estatístico da Qualidade. In: XXXIX Congresso Brasileiro de Educação em Engenharia (COBENGE), Blumenau, 2011.
