O avanço da mecanização das operações de colheita da madeira trouxe preocupações como o aumento nos níveis de vibração e ruído, posturas inadequadas, movimentos repetitivos, dificuldades de visibilidade, sendo necessária a busca por novos modelos de avaliação ergonômica integrada, contribuindo para a melhoria das condições laborais.
Objetivou-se nesta pesquisa propor um novo método para a avaliação ergonômica em operações de colheita da madeira mecanizada, capaz de correlacionar as variáveis ergonômicas de forma integrada, buscando soluções para a melhoria do desempenho ergonômico e das condições de segurança e saúde dos trabalhadores.
A pesquisa foi conduzida em áreas operacionais de uma empresa florestal no estado do Paraná, sendo avaliadas as máquinas: feller buncher, skidder, processador florestal, harvester e forwarder.
Foi determinada a produtividade das máquinas por meio de um estudo de tempos e movimentos e avaliados os níveis de exposição dos operadores à vibração ocupacional de corpo inteiro, ao ruído, ao calor e à iluminância. Foram ainda avaliadas as posturas e a repetitividade dos movimentos dos operadores e os ângulos de visibilidade.
Os instrumentos ergonômicos foram instalados no interior dos postos de trabalho das máquinas de forma simultânea para obtenção dos dados.
A padronização dos resultados das avaliações ergonômicas foi realizada por meio da adaptação do método do Grau de Conformidade (V) das variáveis em relação às normas previstas na legislação e proposta uma classificação de urgência ergonômica em uma escala de cores.
Os dados também foram submetidos a uma análise multivariada de agrupamentos para identificar grupos de máquinas semelhantes em relação às variáveis ergonômicas, bem como uma análise multivariada fatorial para determinação das variáveis de influência na composição do Indicador Ergonômico Integrado (IEI).
Os resultados mostraram que nenhuma das máquinas estudadas apresentou 100% de conformidade em relação às variáveis ergonômicas estudadas. O skidder foi classificado como a máquina com os maiores problemas ergonômicos, necessitando da adoção de medidas corretivas emergenciais em relação às vibrações, ao ruído e à visibilidade no plano lateral.
Os resultados mostraram que nenhuma das máquinas estudadas apresentou 100% de conformidade em relação às variáveis ergonômicas estudadas. O skidder foi classificado como a máquina com os maiores problemas ergonômicos, necessitando da adoção de medidas corretivas emergenciais em relação às vibrações, ao ruído e à visibilidade no plano lateral.
As máquinas com os melhores desempenhos ergonômicos foram o processador florestal e o harvester de pneus, ocasionado pelos baixos níveis de vibração e ruído, capacidade de proporcionar postura adequada e boa visibilidade.
A classificação dos resultados de acordo com a necessidade de intervenção ergonômica por meio da escala de cores possibilitou melhor interpretação dos indicadores ergonômicos, facilitando a identificação das variáveis prioritárias para uma intervenção ergonômica corretiva.
A análise multivariada permitiu agrupar três grupos de máquinas em relação às variáveis ergonômicas, sendo os grupos que possuíam skidder e forwarder aqueles que apresentaram os piores valores.
A produtividade foi satisfatoriamente utilizada como auxílio à explicação dos dados na avaliação ergonômica e na determinação do IEI. O método proposto se mostrou eficaz na avaliação ergonômica integrada.
Palavras-chave: Colheita de madeira mecanizada, indicadores ergonômicos, produtividade, saúde, qualidade de vida.
The advancement of mechanization in wood harvesting operations has raised concerns such as the increase in vibration and noise levels, inadequate postures, repetitive movements, visibility difficulties, being necessary the search for new models of integrated ergonomic evaluation, contributing to the improvement of work conditions.
The objective of this research was to propose a new method for the ergonomic evaluation of mechanized wood harvesting operations, capable of correlating the ergonomic variables in an integrated way, seeking solutions to improve the ergonomic performance and the safety and health conditions of the workers.
The research was conducted in the operational areas of a forestry company in the state of Paraná, Brazil, evaluating the machines: feller buncher, skidder, forest processor, harvester and forwarder.
Palavras-chave: Colheita de madeira mecanizada, indicadores ergonômicos, produtividade, saúde, qualidade de vida.
INTEGRATED METHOD FOR ERGONOMIC EVALUATION IN TIMBER HARVESTING MACHINES
The advancement of mechanization in wood harvesting operations has raised concerns such as the increase in vibration and noise levels, inadequate postures, repetitive movements, visibility difficulties, being necessary the search for new models of integrated ergonomic evaluation, contributing to the improvement of work conditions.
The objective of this research was to propose a new method for the ergonomic evaluation of mechanized wood harvesting operations, capable of correlating the ergonomic variables in an integrated way, seeking solutions to improve the ergonomic performance and the safety and health conditions of the workers.
The research was conducted in the operational areas of a forestry company in the state of Paraná, Brazil, evaluating the machines: feller buncher, skidder, forest processor, harvester and forwarder.
The productivity of the machines was determined by a time and motion study and it was evaluated the levels of exposure of the operators to the occupational whole-body vibration, to the noise, the heat and the illuminance. The postures and the repeatability of the operator movements and the angles of visibility were also evaluated.
The ergonomic instruments were installed inside the machines' workstations simultaneously to obtain the ergonomic data.
The standardization of the results of the ergonomic evaluations was performed by adapting the Degree of Compliance (V) of the variables in relation to the norms in the legislation and it was proposed an ergonomic urgency classification in a color scale.
The data were also submitted to a multivariate clusters analysis to identify groups of similar machines in relation to the ergonomic variables, as well as a multivariate factor analysis to determine the variables of influence in the composition of the Integrated Ergonomic Indicator (IEI).
The results showed that none of the machines studied presented a 100% compliance in relation to the studied ergonomic variables. The skidder was classified as the machine with the greatest ergonomic problems, requiring the adoption of emergency corrective measures regarding vibrations, noise and visibility in the lateral plane.
The results showed that none of the machines studied presented a 100% compliance in relation to the studied ergonomic variables. The skidder was classified as the machine with the greatest ergonomic problems, requiring the adoption of emergency corrective measures regarding vibrations, noise and visibility in the lateral plane.
The machines with the best ergonomic performances were the forest processor and the wheeled harvester, caused by the low levels of vibration and noise, conditions to provide adequate posture and good visibility.
The classification of the results according to the need for ergonomic intervention through the color scale allowed a better interpretation of the ergonomic indicators, helping the identification of the priority variables for a corrective ergonomic intervention.
The multivariate analysis allowed to identify three groups of machines in relation to the ergonomic variables, being the groups that included skidder and forwarder, those that presented the worst values.
The productivity was satisfactorily used as an aid to the explanation of the data in the ergonomic evaluation and in the determination of IEI. The proposed method proved to be effective in the integrated ergonomic evaluation.
Keywords: Mechanized wood harvesting, ergonomic indicators, productivity, health, quality of life.
Tese de Doutorado completa (full Doctoral Thesis): Clique aqui (click here).
Referência/Reference:
OLIVEIRA, F. M. Método integrado para avaliação ergonômica de máquinas na colheita de madeira. 2019. Tese (Doutorado em Ciências Florestais) – Universidade Estadual do Centro-Oeste - Unicentro, Irati.
RESUMO: Apesar da modernidade e das novas tecnologias empregadas nas máquinas de colheita da madeira, novas preocupações surgiram, como os elevados níveis de vibração e ruído, as posturas inadequadas, os movimentos repetitivos e as dificuldades de visibilidade, podendo estas variáveis ergonômicas causar danos à saúde dos operadores florestais. Objetivou-se avaliar as variáveis ergonômicas nas operações de colheita da madeira mecanizada nos períodos turnos diurno e noturno. A pesquisa foi conduzida em uma empresa florestal, tendo sido avaliados um feller buncher, um skidder, um processador florestal, dois modelos diferentes de harvesters e um forwarder. Foram coletados os níveis de vibração ocupacional de corpo inteiro por um medidor de vibração instalado nos assentos das máquinas, o nível de ruído com uso de um dosímetro acoplado, a exposição ao calor por meio de um termômetro de globo, a iluminância com o uso de um luxímetro, as posturas, a repetitividade e os ângulos de visibilidade por meio de imagens obtidas em câmeras instaladas no interior das cabines das máquinas. Os resultados mostraram que apesar de todas as máquinas terem apresentado nível de vibração acima do limite máximo aceitável (aren 0,5 m/s² e VDVR 21 m/s1,75) em pelo menos um dos turnos estudados, os maiores valores ocorreram no skidder (1,62 m/s² com 28,71 m/s1,75 e 1,23 m/s² com 22,11 m/s1,75 de aren e dose, para ambos os turnos, respectivamente) e no forwarder (0,87 e 0,80 m/s² e 19,02 e 19,06 m/s1,75 de aren e dose para ambos os turnos, respectivamente), causados pelo deslocamento das máquinas no talhão. Os maiores valores de ruído foram verificados no skidder (89 e 87 dB (A) para ambos os turnos), sendo a única máquina que ultrapassou o limite de exposição de 85 dB(A), possivelmente pela maior vida útil. Na avaliação da repetitividade, o processador florestal foi a única máquina que, em ambos os turnos, ultrapassou o limite de incerteza (SI 5) e que se aproximou da zona de alto risco de lesão (SI 7), com SI 6,5 e 6,75 para ambos os turnos, com maior possiblidade da ocorrência de disfunções músculo tendinosas nos membros superiores. Nenhuma das máquinas apresentou problemas de angulação no plano sagital, porém as máquinas de extração apresentaram valores acima do limite máximo de 30 graus, comprometendo a visibilidade no plano lateral, fazendo com o que operador girasse de forma excessiva a cabeça para melhor visualização da região de trabalho. Nenhuma das máquinas estudadas apresentou 100% de conformidade em todas as avaliações.
Palavras-chave: Ergonomia, máquinas florestais, saúde, segurança ocupacional.
ABSTRACT: In spite of the modernity and new technologies used in wood harvesting machines, new concerns have arisen, such as high levels of vibration and noise, inadequate postures, repetitive movements and visibility difficulties, and these ergonomic variables can cause harm to the health of forest operators. The objective of this study was to evaluate ergonomic variables in the mechanized wood harvesting operations in the day and night shifts. The research was conducted in a forest company, having evaluated a feller buncher, a skidder, a forest processor, two different models of harvesters and a forwarder. Whole-body occupational vibration levels were collected by a vibration meter installed in the seats of the machines, the noise level with the use of a coupled dosimeter, the exposure to heat by a globe thermometer, the illuminance with the use of a luximeter, postures, repeatability and angles of visibility by images obtained in cameras installed inside the cabins of the machines. The results showed that although all the machines had vibration level above the acceptable maximum limit (aren 0,5 m/s² and VDVR 21 m/s1,75) in at least one of the shifts studied, the highest values occurred in the skidder (1,62 m/s ² with 28,71 m/s1,75 and 1,23 m/s² with 22,11 m/s1,75 for both shifts, respectively) and in the forwarder (0,87 and 0,80 m/s² and 19,02 and 19,06 m/s1,75 aren and dose for both shifts, respectively), caused by the machines moving around the stand. The highest noise values were verified in the skidder (89 and 87 dB (A) for both shifts), the only machine that exceeded the exposure limit of 85 dB (A), possibly due to the longer machine life. In the evaluation of the repetitiveness, the forest processor was the only machine that, in both shifts, exceeded the uncertainty limit (SI 5) and approached the zone of high risk of injury (SI 7), with SI 6,5 and 6,75 for both shifts, with greater possibility of occurrence of tendon muscle dysfunctions in the upper limbs. None of the machines presented angulation problems in the sagittal plane, but the extraction machines presented values above the maximum limit of 30 degrees, compromising the visibility in the lateral plane, compelling the operator to overturn the head for a better visualization of the task region. None of the machines studied showed 100% compliance in all evaluations.
Keywords: Ergonomics, forest machines, health, occupational safety.
RESUMO: Os estudos sobre ergonomia em operações florestais são realizados abordando as variáveis ergonômicas de forma isolada, com cada avaliação apontando os resultados em uma escala específica. Objetivou-se neste estudo propor um indicador ergonômico com classificação de acordo com a urgência de intervenção em operações de colheita da madeira, visando uma maior praticidade de aplicação. Os dados foram obtidos a partir de avaliações ergonômicas em feller buncher, skidder, processador florestal, harvesters e forwarder, em dois turnos de trabalho (diurno e noturno) na colheita de madeira em uma empresa localizada no estado do Paraná. Foram avaliadas a vibração média por meio da aceleração resultante à exposição normalizada (aren) e o valor da dose de vibração resultante (VDVR) para 8 horas, o Nível de Exposição Normalizado (NEN) ao ruído, o Strain Index (SI) para a repetitividade, a severidade postural pelo Rapid Upper Limber Assessment (RULA), o IBUTG (Índice de Bulbo Úmido e Termômetro de Globo) para a exposição ao calor, a iluminância e os ângulos de visibilidade nos planos sagital e lateral pelos métodos do Skogforsk. A padronização dos resultados foi realizada por meio da adaptação do método do Grau de Conformidade (V) ergonômica da situação em estudo com relação às normas preestabelecidas pela legislação, devendo possuir valor entre 0 e 1, sendo quanto maior o valor, maior a conformidade com as efetivas normas e diretrizes. Em seguida, foi proposta uma classificação do grau de urgência ergonômica a partir de uma escala de cores distintas. Os resultados mostraram que o skidder na operação de arraste foi a máquina com os piores graus de conformidade ergonômica, necessitando de medidas corretivas emergenciais, com destaque para as vibrações, com grau de conformidade entre 0,0 e 0,1, ruído com 0,2 e visibilidade no plano lateral com 0,0, destacando ainda como problemas observados os choques e solavancos no deslocamento e a dificuldade de visibilidade da operação pelo operador. A máquina com o melhor desempenho ergonômico foi o processador florestal, não havendo nenhuma emergência a ser tomada, porém devem ser considerados alguns cuidados em relação à dose diária de vibração e ao ruído em ambos os turnos de trabalho. A classificação dos resultados de acordo com uma escala de cores favoreceu a interpretação dos indicadores e a sua aplicação prática nas intervenções ergonômicas corretivas.
Palavras-chave: Desempenho ergonômico, máquinas florestais, qualidade de vida.
ABSTRACT: Studies about ergonomics in forest operations are carried out by approaching the ergonomic variables in isolation, with each evaluation pointing the results on a specific scale. The objective of this study was to propose an ergonomic indicator with classification according to the urgency of intervention in wood harvesting operations, aiming at a greater practicality of application. The data were obtained from ergonomic evaluations in feller buncher, skidder, forest processor, harvesters and forwarder, in two shifts (diurnal and nocturnal) working in the wood harvest in a company located in the state of Paraná, Brazil. The vibration was evaluated by the resulting acceleration at normalized exposure (aren) and the resulting vibration dose value (VDVR) for 8 hours, the Standard Exposure Level (NEN) to noise, the Strain Index (SI) for repeatability, postural severity by Rapid Upper Limber Assessment (RULA), IBUTG (Wet Bulb and Globe Thermometer Index) for exposure to heat, illuminance and angles of visibility in the sagittal and lateral planes by Skogforsk methods. The standardization of the results was carried out by adapting the ergonomic Degree of Compliance (V) method of the study situation in relation to the norms established by the legislation, having a value between 0 and 1, and the higher the value, the greater the compliance with the effective norms and guidelines. Next, a classification of the degree of ergonomic urgency was proposed from a different color scale. The results showed that the skidder in the operation was the machine with the worst degrees of compliance, requiring emergency corrective measures, with emphasis on vibrations, with a degree of conformity between 0.0 and 0.1, noise with 0.2 and visibility in the lateral plane with 0.0, also highlighting as problems observed the shocks and bumps in the displacement and the difficulty of visibility of the operation by the operator. The machine with the best ergonomic performance was the forest processor, with no emergency to be taken, but some care should be taken regarding the daily dose of vibration and noise in both work shifts. The classification of the results according to a color scale favored the interpretation of the indicators and their practical application in corrective ergonomic interventions.
Key words: Ergonomic performance, forest machines, quality of life.
RESUMO: Muitos estudos não vinculam a ergonomia com a produtividade das operações, sendo necessária a proposição de um método capaz de padronizar os resultados de diversas avaliações ergonômicas e permitir interpretações integradas, utilizando a produtividade como uma das variáveis, de forma a contribuir com a tomada de decisão por parte dos ergonomistas e gestores florestais. Objetivou-se desenvolver um Indicador Ergonômico Integrado (IEI) capaz de relacionar as variáveis ergonômicas entre si e simultaneamente com a produtividade, além de o testar na avaliação ergonômica de máquinas de colheita de madeira. Este estudo foi realizado a partir dos resultados de avaliações ergonômicas de máquinas de colheita da madeira (feller buncher, skidder, processador florestal, harvester 6x6 e 8x8 e forwarder), nos turnos diurno e noturno de uma empresa florestal no estado do Paraná. Foram obtidos dados ergonômicos e de produtividade nos postos de trabalho das máquinas florestais em relação às variáveis vibração, ruído, exposição ao calor, iluminância, repetitividade, posturas e ângulos de visibilidade. Os dados foram submetidos a uma análise multivariada de agrupamentos para identificação de possíveis grupos de máquinas semelhantes ergonomicamente. Em seguida, foi realizada a integração dos indicadores das diversas variáveis para obtenção de um único valor para caracterização ergonômica das máquinas. Por fim, os valores normalizados pelos seus desvios em relação à média foram submetidos à análise multivariada fatorial para a determinação dos fatores que influenciaram na composição do IEI. Os resultados evidenciaram a possibilidade de agrupar as máquinas em três grupos distintos: grupo 1 (corte florestal no turno diurno), grupo 2 (todas as máquinas no turno noturno) e grupo 3 (extração florestal no turno diurno). O grupo 1 (R² de 0,695) apresentou quatro fatores e apontou o harvester 6x6 (IEI 1,95), como a máquina mais inadequada do ponto de vista ergonômico, ocasionado pelo elevado valor observado no fator 1 (vibração, postura e visibilidade no plano sagital), explicado pelos impactos da operação e maior inclinação frontal do pescoço. O grupo 2 (R² de 0,61) mostrou dois fatores problemáticos, sendo o skidder (IEI 4,65) definido como a máquina mais inadequada no período noturno devido aos problemas de vibração durante o deslocamento, o ruído, a baixa iluminância e os problemas nos ângulos de visibilidade (planos sagital e lateral). O grupo 3 (R² de 0,78) apontou três fatores ergonômicos, sendo o skidder (IEI 2,32) como a máquina de extração diurna mais inadequada ergonomicamente. A análise conjunta de todas as máquinas (R² de 0,9) identificou seis fatores que novamente confirmaram o skidder (IEI 2,82) como a máquina de pior avaliação ergonômica. A produtividade auxiliou satisfatoriamente na explicação dos dados da avaliação ergonômica e na determinação do IEI, possibilitando ser eficaz nas avaliações ergonômicas integradas.
Palavras-chave: Variáveis ergonômicas, produtividade, análise de agrupamentos.
ABSTRACT: Many studies are not linking ergonomics with the productivity of operations, and it is necessary to propose a method to standardize the results of various ergonomic assessments and allow integrated interpretation using productivity as one of the variables in order to contribute to the decision-making by ergonomists and forest managers. The objective was to develop an Integrated Ergonomic Indicator (IEI) able to relate the ergonomic variables to each other and simultaneously to the productivity, in addition to test them in the ergonomic evaluation of wood harvesting machines. This study was performed from the results of ergonomic assessments of wood harvesting machines (feller buncher, skidder, forest processor, 6x6 and 8x8 harvesters and a forwarder), at day and night shifts in a forest industry in Parana state. Ergonomic and productivity data were obtained at the forest machines workstations, and they were the variables vibration, noise, heat exposure, illuminance, repetitiveness, postures and angles of visibility. The data were submitted to a multivariate cluster analysis to identify possible groups of ergonomically similar machines. Then, the integration of the indicators from the various variables was performed to obtain a single value for the ergonomic characterization of the machines. Finally, the values normalized by their deviations from the mean were submitted to a multivariate factor analysis to determine the factors that influenced the IEI composition. The results showed the possibility of grouping the machines in three different groups: group 1 (cutting on day-shift), Group 2 (all the machines at night) and group 3 (extraction in day-shift). Group 1 (R² of 0.695) showed four factors and pointed the harvester 6x6 (IEI 1.95) as the most inadequate machine from the ergonomic point of view, caused by the high value observed in factor 1 (vibration, posture and visibility in sagittal plan), explained by the impacts of the operation and greater frontal inclination of the neck. Group 2 (R² 0.61) showed two problematic factors and the skidder (4.65 IEI) was defined as the most inadequate machine through the night due to vibration problems during movement, noise, the low illuminance and the problems in angles of visibility (sagittal and lateral planes). Group 3 (R² of 0.78) showed three ergonomic factors, and the skidder (IEI 2.32) was the most inadequately ergonomic extraction machine in day-shift. The joint analysis of all the machines (R² of 0.9) identified six factors that again confirmed the skidder (IEI 2.82) as the machine with the worst ergonomic evaluation. Productivity assisted satisfactorily in explaining ergonomic assessment data and IEI determination, making it possible to be effective in integrated ergonomic assessments.
Keywords: Ergonomic variables, productivity, cluster analysis.
Keywords: Mechanized wood harvesting, ergonomic indicators, productivity, health, quality of life.
Tese de Doutorado completa (full Doctoral Thesis): Clique aqui (click here).
Referência/Reference:
OLIVEIRA, F. M. Método integrado para avaliação ergonômica de máquinas na colheita de madeira. 2019. Tese (Doutorado em Ciências Florestais) – Universidade Estadual do Centro-Oeste - Unicentro, Irati.
CAPÍTULO I - AVALIAÇÃO DE VARIÁVEIS ERGONÔMICAS EM MÁQUINAS DE COLHEITA DA MADEIRA
RESUMO: Apesar da modernidade e das novas tecnologias empregadas nas máquinas de colheita da madeira, novas preocupações surgiram, como os elevados níveis de vibração e ruído, as posturas inadequadas, os movimentos repetitivos e as dificuldades de visibilidade, podendo estas variáveis ergonômicas causar danos à saúde dos operadores florestais. Objetivou-se avaliar as variáveis ergonômicas nas operações de colheita da madeira mecanizada nos períodos turnos diurno e noturno. A pesquisa foi conduzida em uma empresa florestal, tendo sido avaliados um feller buncher, um skidder, um processador florestal, dois modelos diferentes de harvesters e um forwarder. Foram coletados os níveis de vibração ocupacional de corpo inteiro por um medidor de vibração instalado nos assentos das máquinas, o nível de ruído com uso de um dosímetro acoplado, a exposição ao calor por meio de um termômetro de globo, a iluminância com o uso de um luxímetro, as posturas, a repetitividade e os ângulos de visibilidade por meio de imagens obtidas em câmeras instaladas no interior das cabines das máquinas. Os resultados mostraram que apesar de todas as máquinas terem apresentado nível de vibração acima do limite máximo aceitável (aren 0,5 m/s² e VDVR 21 m/s1,75) em pelo menos um dos turnos estudados, os maiores valores ocorreram no skidder (1,62 m/s² com 28,71 m/s1,75 e 1,23 m/s² com 22,11 m/s1,75 de aren e dose, para ambos os turnos, respectivamente) e no forwarder (0,87 e 0,80 m/s² e 19,02 e 19,06 m/s1,75 de aren e dose para ambos os turnos, respectivamente), causados pelo deslocamento das máquinas no talhão. Os maiores valores de ruído foram verificados no skidder (89 e 87 dB (A) para ambos os turnos), sendo a única máquina que ultrapassou o limite de exposição de 85 dB(A), possivelmente pela maior vida útil. Na avaliação da repetitividade, o processador florestal foi a única máquina que, em ambos os turnos, ultrapassou o limite de incerteza (SI 5) e que se aproximou da zona de alto risco de lesão (SI 7), com SI 6,5 e 6,75 para ambos os turnos, com maior possiblidade da ocorrência de disfunções músculo tendinosas nos membros superiores. Nenhuma das máquinas apresentou problemas de angulação no plano sagital, porém as máquinas de extração apresentaram valores acima do limite máximo de 30 graus, comprometendo a visibilidade no plano lateral, fazendo com o que operador girasse de forma excessiva a cabeça para melhor visualização da região de trabalho. Nenhuma das máquinas estudadas apresentou 100% de conformidade em todas as avaliações.
Palavras-chave: Ergonomia, máquinas florestais, saúde, segurança ocupacional.
ABSTRACT: In spite of the modernity and new technologies used in wood harvesting machines, new concerns have arisen, such as high levels of vibration and noise, inadequate postures, repetitive movements and visibility difficulties, and these ergonomic variables can cause harm to the health of forest operators. The objective of this study was to evaluate ergonomic variables in the mechanized wood harvesting operations in the day and night shifts. The research was conducted in a forest company, having evaluated a feller buncher, a skidder, a forest processor, two different models of harvesters and a forwarder. Whole-body occupational vibration levels were collected by a vibration meter installed in the seats of the machines, the noise level with the use of a coupled dosimeter, the exposure to heat by a globe thermometer, the illuminance with the use of a luximeter, postures, repeatability and angles of visibility by images obtained in cameras installed inside the cabins of the machines. The results showed that although all the machines had vibration level above the acceptable maximum limit (aren 0,5 m/s² and VDVR 21 m/s1,75) in at least one of the shifts studied, the highest values occurred in the skidder (1,62 m/s ² with 28,71 m/s1,75 and 1,23 m/s² with 22,11 m/s1,75 for both shifts, respectively) and in the forwarder (0,87 and 0,80 m/s² and 19,02 and 19,06 m/s1,75 aren and dose for both shifts, respectively), caused by the machines moving around the stand. The highest noise values were verified in the skidder (89 and 87 dB (A) for both shifts), the only machine that exceeded the exposure limit of 85 dB (A), possibly due to the longer machine life. In the evaluation of the repetitiveness, the forest processor was the only machine that, in both shifts, exceeded the uncertainty limit (SI 5) and approached the zone of high risk of injury (SI 7), with SI 6,5 and 6,75 for both shifts, with greater possibility of occurrence of tendon muscle dysfunctions in the upper limbs. None of the machines presented angulation problems in the sagittal plane, but the extraction machines presented values above the maximum limit of 30 degrees, compromising the visibility in the lateral plane, compelling the operator to overturn the head for a better visualization of the task region. None of the machines studied showed 100% compliance in all evaluations.
Keywords: Ergonomics, forest machines, health, occupational safety.
CAPÍTULO II - GRAU DE CONFORMIDADE ERGONÔMICA EM MÁQUINAS DE COLHEITA DA MADEIRA
RESUMO: Os estudos sobre ergonomia em operações florestais são realizados abordando as variáveis ergonômicas de forma isolada, com cada avaliação apontando os resultados em uma escala específica. Objetivou-se neste estudo propor um indicador ergonômico com classificação de acordo com a urgência de intervenção em operações de colheita da madeira, visando uma maior praticidade de aplicação. Os dados foram obtidos a partir de avaliações ergonômicas em feller buncher, skidder, processador florestal, harvesters e forwarder, em dois turnos de trabalho (diurno e noturno) na colheita de madeira em uma empresa localizada no estado do Paraná. Foram avaliadas a vibração média por meio da aceleração resultante à exposição normalizada (aren) e o valor da dose de vibração resultante (VDVR) para 8 horas, o Nível de Exposição Normalizado (NEN) ao ruído, o Strain Index (SI) para a repetitividade, a severidade postural pelo Rapid Upper Limber Assessment (RULA), o IBUTG (Índice de Bulbo Úmido e Termômetro de Globo) para a exposição ao calor, a iluminância e os ângulos de visibilidade nos planos sagital e lateral pelos métodos do Skogforsk. A padronização dos resultados foi realizada por meio da adaptação do método do Grau de Conformidade (V) ergonômica da situação em estudo com relação às normas preestabelecidas pela legislação, devendo possuir valor entre 0 e 1, sendo quanto maior o valor, maior a conformidade com as efetivas normas e diretrizes. Em seguida, foi proposta uma classificação do grau de urgência ergonômica a partir de uma escala de cores distintas. Os resultados mostraram que o skidder na operação de arraste foi a máquina com os piores graus de conformidade ergonômica, necessitando de medidas corretivas emergenciais, com destaque para as vibrações, com grau de conformidade entre 0,0 e 0,1, ruído com 0,2 e visibilidade no plano lateral com 0,0, destacando ainda como problemas observados os choques e solavancos no deslocamento e a dificuldade de visibilidade da operação pelo operador. A máquina com o melhor desempenho ergonômico foi o processador florestal, não havendo nenhuma emergência a ser tomada, porém devem ser considerados alguns cuidados em relação à dose diária de vibração e ao ruído em ambos os turnos de trabalho. A classificação dos resultados de acordo com uma escala de cores favoreceu a interpretação dos indicadores e a sua aplicação prática nas intervenções ergonômicas corretivas.
Palavras-chave: Desempenho ergonômico, máquinas florestais, qualidade de vida.
ABSTRACT: Studies about ergonomics in forest operations are carried out by approaching the ergonomic variables in isolation, with each evaluation pointing the results on a specific scale. The objective of this study was to propose an ergonomic indicator with classification according to the urgency of intervention in wood harvesting operations, aiming at a greater practicality of application. The data were obtained from ergonomic evaluations in feller buncher, skidder, forest processor, harvesters and forwarder, in two shifts (diurnal and nocturnal) working in the wood harvest in a company located in the state of Paraná, Brazil. The vibration was evaluated by the resulting acceleration at normalized exposure (aren) and the resulting vibration dose value (VDVR) for 8 hours, the Standard Exposure Level (NEN) to noise, the Strain Index (SI) for repeatability, postural severity by Rapid Upper Limber Assessment (RULA), IBUTG (Wet Bulb and Globe Thermometer Index) for exposure to heat, illuminance and angles of visibility in the sagittal and lateral planes by Skogforsk methods. The standardization of the results was carried out by adapting the ergonomic Degree of Compliance (V) method of the study situation in relation to the norms established by the legislation, having a value between 0 and 1, and the higher the value, the greater the compliance with the effective norms and guidelines. Next, a classification of the degree of ergonomic urgency was proposed from a different color scale. The results showed that the skidder in the operation was the machine with the worst degrees of compliance, requiring emergency corrective measures, with emphasis on vibrations, with a degree of conformity between 0.0 and 0.1, noise with 0.2 and visibility in the lateral plane with 0.0, also highlighting as problems observed the shocks and bumps in the displacement and the difficulty of visibility of the operation by the operator. The machine with the best ergonomic performance was the forest processor, with no emergency to be taken, but some care should be taken regarding the daily dose of vibration and noise in both work shifts. The classification of the results according to a color scale favored the interpretation of the indicators and their practical application in corrective ergonomic interventions.
Key words: Ergonomic performance, forest machines, quality of life.
CAPÍTULO III - DESENVOLVIMENTO DE INDICADOR ERGONÔMICO INTEGRADO (IEI) NA AVALIAÇÃO DE MÁQUINAS FLORESTAIS
RESUMO: Muitos estudos não vinculam a ergonomia com a produtividade das operações, sendo necessária a proposição de um método capaz de padronizar os resultados de diversas avaliações ergonômicas e permitir interpretações integradas, utilizando a produtividade como uma das variáveis, de forma a contribuir com a tomada de decisão por parte dos ergonomistas e gestores florestais. Objetivou-se desenvolver um Indicador Ergonômico Integrado (IEI) capaz de relacionar as variáveis ergonômicas entre si e simultaneamente com a produtividade, além de o testar na avaliação ergonômica de máquinas de colheita de madeira. Este estudo foi realizado a partir dos resultados de avaliações ergonômicas de máquinas de colheita da madeira (feller buncher, skidder, processador florestal, harvester 6x6 e 8x8 e forwarder), nos turnos diurno e noturno de uma empresa florestal no estado do Paraná. Foram obtidos dados ergonômicos e de produtividade nos postos de trabalho das máquinas florestais em relação às variáveis vibração, ruído, exposição ao calor, iluminância, repetitividade, posturas e ângulos de visibilidade. Os dados foram submetidos a uma análise multivariada de agrupamentos para identificação de possíveis grupos de máquinas semelhantes ergonomicamente. Em seguida, foi realizada a integração dos indicadores das diversas variáveis para obtenção de um único valor para caracterização ergonômica das máquinas. Por fim, os valores normalizados pelos seus desvios em relação à média foram submetidos à análise multivariada fatorial para a determinação dos fatores que influenciaram na composição do IEI. Os resultados evidenciaram a possibilidade de agrupar as máquinas em três grupos distintos: grupo 1 (corte florestal no turno diurno), grupo 2 (todas as máquinas no turno noturno) e grupo 3 (extração florestal no turno diurno). O grupo 1 (R² de 0,695) apresentou quatro fatores e apontou o harvester 6x6 (IEI 1,95), como a máquina mais inadequada do ponto de vista ergonômico, ocasionado pelo elevado valor observado no fator 1 (vibração, postura e visibilidade no plano sagital), explicado pelos impactos da operação e maior inclinação frontal do pescoço. O grupo 2 (R² de 0,61) mostrou dois fatores problemáticos, sendo o skidder (IEI 4,65) definido como a máquina mais inadequada no período noturno devido aos problemas de vibração durante o deslocamento, o ruído, a baixa iluminância e os problemas nos ângulos de visibilidade (planos sagital e lateral). O grupo 3 (R² de 0,78) apontou três fatores ergonômicos, sendo o skidder (IEI 2,32) como a máquina de extração diurna mais inadequada ergonomicamente. A análise conjunta de todas as máquinas (R² de 0,9) identificou seis fatores que novamente confirmaram o skidder (IEI 2,82) como a máquina de pior avaliação ergonômica. A produtividade auxiliou satisfatoriamente na explicação dos dados da avaliação ergonômica e na determinação do IEI, possibilitando ser eficaz nas avaliações ergonômicas integradas.
Palavras-chave: Variáveis ergonômicas, produtividade, análise de agrupamentos.
ABSTRACT: Many studies are not linking ergonomics with the productivity of operations, and it is necessary to propose a method to standardize the results of various ergonomic assessments and allow integrated interpretation using productivity as one of the variables in order to contribute to the decision-making by ergonomists and forest managers. The objective was to develop an Integrated Ergonomic Indicator (IEI) able to relate the ergonomic variables to each other and simultaneously to the productivity, in addition to test them in the ergonomic evaluation of wood harvesting machines. This study was performed from the results of ergonomic assessments of wood harvesting machines (feller buncher, skidder, forest processor, 6x6 and 8x8 harvesters and a forwarder), at day and night shifts in a forest industry in Parana state. Ergonomic and productivity data were obtained at the forest machines workstations, and they were the variables vibration, noise, heat exposure, illuminance, repetitiveness, postures and angles of visibility. The data were submitted to a multivariate cluster analysis to identify possible groups of ergonomically similar machines. Then, the integration of the indicators from the various variables was performed to obtain a single value for the ergonomic characterization of the machines. Finally, the values normalized by their deviations from the mean were submitted to a multivariate factor analysis to determine the factors that influenced the IEI composition. The results showed the possibility of grouping the machines in three different groups: group 1 (cutting on day-shift), Group 2 (all the machines at night) and group 3 (extraction in day-shift). Group 1 (R² of 0.695) showed four factors and pointed the harvester 6x6 (IEI 1.95) as the most inadequate machine from the ergonomic point of view, caused by the high value observed in factor 1 (vibration, posture and visibility in sagittal plan), explained by the impacts of the operation and greater frontal inclination of the neck. Group 2 (R² 0.61) showed two problematic factors and the skidder (4.65 IEI) was defined as the most inadequate machine through the night due to vibration problems during movement, noise, the low illuminance and the problems in angles of visibility (sagittal and lateral planes). Group 3 (R² of 0.78) showed three ergonomic factors, and the skidder (IEI 2.32) was the most inadequately ergonomic extraction machine in day-shift. The joint analysis of all the machines (R² of 0.9) identified six factors that again confirmed the skidder (IEI 2.82) as the machine with the worst ergonomic evaluation. Productivity assisted satisfactorily in explaining ergonomic assessment data and IEI determination, making it possible to be effective in integrated ergonomic assessments.
Keywords: Ergonomic variables, productivity, cluster analysis.
