DIMENSIONAMENTO PRELIMINAR DE POSTOS DE TRABALHO E PRODUTOS - MODELOS ANTROPOMÉTRICOS EM ESCALA.

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1 DIMENSIONAMENTO PRELIMINAR DE POSTOS DE TRABALHO E PRODUTOS - MODELOS ANTROPOMÉTRICOS EM ESCALA. Luiz Carlos Felisberto Prof. Dr. do Depto. de Desenho Industrial da FAAC/Unesp, campus de Bauru (luizcf@bauru.unesp.br). Av. Eng. Luiz E. C. Coube, s/n Bauru-SP. fone: (14) ; fax: (14) Luis Carlos Paschoarelli Prof. Ms. do Depto. de Desenho Industrial da FAAC/Unesp, campus de Bauru (lcpascho@bauru.unesp.br) Av. Eng. Luiz E. C. Coube, s/n Bauru-SP. fone: (14) ; fax: (14) Preliminary sizing of work-stations and products anthropometric models in scale. Anthropometry is an important discipline of the correlation Ergonomics/Design, facilitating the measuring of spaces and technical devices. Presenting characteristics and own limitations for application, it intended with this work to define new antropometrics parameters and starting from these to create human models in scale, representing the adult population, of the males and females, and in the percentiles 05, 50 and 95. Such models present limitations, but they facilitate the preliminary sizing of work-stations and products. Anthropometry, Ergonomics, Design 1. Introdução Design e Ergonomia caracterizam-se como ramos do conhecimento relativamente novos, que se correlacionam em seus contínuos processos de desenvolvimento. Dentre seus objetivos estão a satisfação humana em sua vivência social e física. Independente das mais variadas e distintas definições, estas disciplinas destacam-se ainda pelos aspectos tecnológicos, uma vez que seus fins são sempre aplicativos. Além disto, participam de seus procedimentos e objetivos, outras disciplinas e ciências, incluindo a antropometria. Esta disciplina é imprescindível para o dimensionamento do espaço e dispositivos de uso humano, já que caracteriza-se pela... aplicação dos métodos científicos de medidas físicas nos seres humanos, buscando determinar as diferenças entre indivíduos e grupos sociais, com a finalidade de se obter informações utilizadas nos projetos de (...) desenho industrial (...) e, de um modo geral, para melhor adequar esses produtos a seus usuários (BOUERI FILHO, 1999). A importância desta disciplina no aspecto projetual justifica-se pelos problemas de interface entre produtos e usuários, uma vez que os primeiros são produzidos num conceito de padronização, em oposição as características físicas dos segundos, os quais apresentam diferenças antropométricas individuais - observadas quanto ao sexo, idade e variações extremas; diferenças étnicas e de evoluções na população - época, clima, internacionalidade e migrações, dentre outros fatores de influência (IIDA, 1990). Os resultados tecnológicos da antropometria apresentam-se desde o dimensionamento preliminar, até o dimensionamento final de um espaço ou dispositivo de vivência ou trabalho humano. Entretanto, isto relaciona-se às necessidades projetuais, aos dados disponíveis e à confiabilidade nos mesmos, além da observação irrestrita quanto a origem dos dados antropométricos, caracterizados pelos contextos: espacial/geográfico; organizacional; etário/sexual; e científico.

2 Devido a estas características, contextos e situações, o uso e aplicação da antropometria - mais precisamente de dados antropométricos - no projeto deve ser observado com bastante atenção e cuidado. 2. Antropometria Brasileira No Brasil, os estudos na área da Antropometria podem ainda ser amplamente desenvolvidos, uma vez que devido as condições histórico-geográficas do país, torna-se difícil definir um padrão brasileiro, caracterizando as poucas referências de inestimável valor. Estes poucos dados encontrados são ainda representativos de situações - populacionais, geográficas, organizacional e etário/sexual - bastante específicas, tornandoos relativamente pouco confiáveis se consideradas e aplicadas em outras circunstâncias. Além disto apresentam-se normalmente na forma numérica (em tabelas), o que dificulta a aplicação prática. Outras fontes intensamente exploradas são aquelas originadas de normas e padrões internacionais, as quais apresentam problemas semelhantes aos já citados e podem retratar menos ainda a realidade brasileira. Assim, durante o processo projetual, particularmente na fase preliminar, dois tipos de problemas são enfrentados quanto aos dados antropométricos: qual referência antropométrica utilizar e como facilitar o uso prático dos dados normalmente apresentados na forma de tabela. Este trabalho objetiva definir parâmetros antropométricos (a partir de dados de diversas fontes e através de tratamento estatístico), que possam subsidiar a definição de modelos humanos em escala. Estes poderão ser utilizados no projeto e dimensionamento preliminares de postos de trabalho, vivência e dispositivos tecnológicos, de modo a facilitar esta tarefa. 3. Metodologia A partir desta proposta de trabalho, buscou-se desenvolver um método para elaboração e definição destes novos parâmetros antropométricos, com base em relações e equações estatísticas. Os primeiros procedimentos foram de coleta de dados de antropometria estática junto às principais fontes de informação, entidades e referências bibliográficas relacionadas à antropometria. Assim, foram selecionados dados de origem brasileira (INT, 1988; RODRIGUES, 1992; IIDA e WIERZBICKI, 1973 apud IIDA, 1990), bem como internacionais, cujas condições históricas e constituição étnica permitem sua utilização em determinadas regiões do Brasil com erro tolerável para fases preliminares de projeto (IIDA, 1990) - como dados dos EUA (STOUDT et alii, 1965, apud PANERO y ZELNIK, 1989); além de dados que devido ao seu caráter e representatividade científicos, são respeitados nos meios acadêmicos (DIN-33402, 1981 e BS-3044, 1990). Uma vez reunido este material, objetivou-se utilizar os dados relativos aos percentis 05 (%05), 50 (%50) e 95 (%95), para os sexos masculino e feminino, identificados para uma população adulta - acima dos 18 anos. Foram observadas 29 dimensões dos segmentos corpóreos humanos, que uma vez associadas viriam subsidiar a construção de modelos humanos em escala nas vistas frontal, sagital e Os procedimentos utilizados no tratamento estatístico podem ser observados a partir do seguinte desenvolvimento: Para a definição do percentil 50 final (% 50) f de cada uma das 29 variáveis antropométricas, realizou-se uma média dos dados deste percentil. Neste caso, foram

3 consideradas apenas aquelas referências que apresentavam o valor - do percentil 50 - de uma determinada variável; Para definição do percentil 05 final (% 05) f de cada uma das variáveis antropométricas, desenvolveu-se o seguinte procedimento: obteve-se o desvio padrão (SD) para cada fonte SD (50-05) = (%50) (%05) / 1,645 (IIDA, 1990) obteve-se a variância (Va) Va (50-05) = SD 2 (50-05) a partir da variância de cada fonte, obteve-se a variância total média (VT) VT (50-05) = Va (50-05)1 +Va (50-05) Va (50-05)n / n (LEME, 1959) com a variância total média, obteve-se o desvio padrão total (SDT) SDT (50-05) = ( VT (50-05) ) com o desvio padrão total e com o percentil 50 final, obteve-se o percentil 05 final. (%05) f = (%50) f - (SDT (50-05) x 1,645) Para definição do percentil 95 final (% 95) f de cada uma das variáveis antropométricas, desenvolveu-se o mesmo procedimento utilizado para o percentil 05: obteve-se o desvio padrão (SD) para cada fonte SD (95-50) = (%95) (%50) / 1,645 (IIDA, 1990) obteve-se a variância (Va) Va (95-50) = SD 2 (95-50) a partir da variância de cada fonte, obteve-se a variância total média (VT) VT (95-50) = Va (95-50)1 +Va (95-50) Va (95-50)n / n (LEME, 1959) com a variância total média, obteve-se o desvio padrão total (SDT) SDT (95-50) = ( VT (95-50) ) com o desvio padrão total e com o percentil 50 final, obteve-se o percentil 95 final. (%95) f = (% 50) f + (SDT (95-50) x 1,645) Em alguns casos, quando algumas das variáveis foram encontradas em apenas uma das fontes, os valores dos percentis 05, 50 e 95 foram transferidos integralmente para a tabela final; e mesmo assim algumas das variáveis não foram definidas por falta de dados. Os resultados numéricos obtidos podem ser observados na Tabela 1 e Figura 1. Figura 1 - Representação Bidimensional das 29 variáveis antropométricas.

4 FAAC / UNESP / BAURU Homens Mulheres Dimensões dos Segmentos Corpóreos % 05 % 50 % 95 % 05 % 50 % 95 Humanos 01 Estatura Altura Piso - Ombros Altura Piso Olhos Altura Assento Cabeça Altura Assento Ombro Profundidade do Tórax Profundidade do Abdome Largura do Tórax Largura do Bideltoide (ombros) Distância alcance frontal máximo Comprimento do Braço Comprimento intercular Ombro Cotovelo 13 Comprimento intercular Cotovelo Punho 14 Comprimento Cotovelo - Ponta do dedo médio 15 Comprimento intercular Joelho Maleolo 16 Altura Assento Coxa Altura Piso Poplítea Altura Piso Joelho Distância Nádega Poplítea Distância Nádega Joelho Largura do Quadril Altura entre pernas Altura da Cabeça a partir do queixo Largura da Cabeça Profundidade da Cabeça Comprimento do Pé Largura do Pé Largura do Calcâneo Comprimento das mãos Tabela 1 - Resultados finais do tratamento estatístico das variáveis antropométricas (dados em cm). 4. Tratamento Gráfico Com os resultados finais do tratamento estatístico, iniciou-se o desenvolvimento da modelagem gráfica, com o objetivo de se obter modelos humanos bidimensionais. Foram obtidas três vistas principais frontal, sagital e transversal; de indivíduos adultos, dos sexos masculino e feminino para os três percentis especificados: 05, 50 e 95. Este procedimento foi necessário, uma vez que ao aplicar parâmetros antropométricos no projeto do espaço ou dispositivos técnicos - mas precisamente no dimensionamento preliminar - a forma gráfica é superior à numérica, tanto no que refere-se a facilidade de aplicação como na visualização do contexto projetual. Dadas as particularidades da determinação dos dados antropométricos para confecção destes modelos; e das limitações quanto à aplicação, optou-se pelo uso de

5 formas poligonais para definição gráfica dos mesmos. Também, procurou-se distinguir o modelo humano masculino do feminino, agregando à cabeça deste último um volume considerado como sendo os cabelos. Outra particularidade dá-se com a representação da vista transversal, onde os modelos apresentam-se com o braço direito em extensão máxima e o outro apenas com o ante-braço e mão em extensão máxima enquanto que o braço permanece relaxado. Algumas dimensões, como por exemplo a largura dos joelhos em vista frontal, foram obtidas pela relação de proporcionalidade corpórea humana, uma vez que não haviam dados suficientes para a determinação destas. Entretanto considera-se que estas dimensões não caracterizam-se como significativas no dimensionamento preliminar de postos de trabalho. Com o uso de um software gráfico, foram criados ao total 18 (dezoito) modelos antropométricos (Figuras 2, 3, 4, 5, 6 e 7). 5. Discussão e considerações finais A antropometria é importante no dimensionamento ergonômico de espaços e dispositivos tecnológicos. Deste modo, considerando a particularidade geográfica e étnica brasileira que impossibilitam estabelecer um padrão antropométrico, muitos estudos ainda podem - e devem - ser desenvolvidos. Neste trabalho, foram tratados, com ferramentas estatísticas, dados reunidos de significativas referências antropométricas. Isto permitiu a definição de uma série de dados antropométricos os quais possibilitaram a construção de modelos humanos em escala. Os dados utilizados e o procedimento metodológico utilizado na obtenção dos modelos apresentam uma série de limitações que interferem no uso e aplicação dos resultados finais. Entretanto, estes resultados podem ser considerados suficientemente precisos e satisfatórios para o dimensionamento preliminar de postos de trabalho e produtos, uma vez que esta fase do projeto antecipa outras posteriores tais como a obtenção de dados da população alvo e a construção de mock-ups, onde então simula-se a interface física com a população usuária, permitindo reajustes naquelas dimensões mais críticas. Figura 2 - Modelos humanos masculinos, adultos, percentil 05, vistas frontal, sagital e

6 Figura 3 - Modelos humanos masculinos, adultos, percentil 50, vistas frontal, sagital e Figura 4 - Modelos humanos masculinos, adultos, percentil 95, vistas frontal, sagital e

7 Figura 5 - Modelos humanos femininos, adultas, percentil 05, vistas frontal, sagital e Figura 6 - Modelos humanos femininos, adultas, percentil 50, vistas frontal, sagital e

8 Figura 7 - Modelos humanos femininos, adultas, percentil 95, vistas frontal, sagital e Nota - Artigo apresentado no 4 o Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Design, realizado em Novo Hamburgo RS entre os dias 29/10 e 01/11/2000 Bibliografia BOUERI FILHO, J. J. (1999). Antropometria Aplicada à Arquitetura, Urbanismo e Desenho Industrial. São Paulo, FAU,. BS (1990). Guide to Ergonomics Principles in the Design and Selection of Furniture. London, Brithish Standards Institution. CRONEY, J. (1978) Antropometria para Diseñadores. Barcelona, Gustavo Gili. DIN (1981). Human Body Dimensions: Values. Berlin, DIN. FELISBERTO, L. C. (1994). Contribuição para o Estudo de uma Fresadora CNC de Pequeno Porte com Cabeçote Reversível do Tipo P. Huré. São Carlos, EESC-USP. (dissertação de mestrado) IIDA, I. (1990) Ergonomia - Projeto e Produção. São Paulo, Edgard Blucher. IIDA, I e WIERZBICKI, H. A. J. (1973) Ergonomia. São Bernardo do Campo, Comunicação, Universidade e Cultura. INT. (1988) Pesquisa Antropométrica dos Operários da Indústria de Transformação do Rio de Janeiro (volumes I e II). Rio de Janeiro, Instituto Nacional de Tecnologia. LEME, R. A. S. (1959). Curso de Estatística. São Paulo, Escola Politécnica da USP. PANERO, J. y ZELNIK, M. (1989). Las Dimensiones Humanas en los Espacios Interiores Estándares Antropométricos. Cidade do México, Gustavo Gili. RODRIGUES, O. V. (1992) Levantamento Antropométrico dos Trabalhadores Rurais do Estado de São Paulo. Bauru, FAAC/UNESP. SANTOS, N. dos (s.d.). Análise Ergonômica do Trabalho. Florianópolis. UFSC. STOUDT, H. W. et alii (1965). National Health Survey 1962: Weight, Heigth and Select Body Dimensions of Adults, United States Washington D.C., U.S. Government Printing Office, Public Health Service Publication N o 1000.