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Mario Cesar Vidal, Dr. Ing – PEP/COPPE/UFRJ
Conceitos apresentados Neste capítulo veremos os conceitos-chave da antropometria, iniciando com uma breve revisão de estatística básica, para nos possibilitar o entendimento do termo percentil antropométrico de uma população de trabalhadores, intensamente emprega- do em Ergonomia.^1 Em seguida, caracterizaremos o tipo de distribuição estatística que nos interessa neste capítulo, o da distribuição antropométrica, acrescendo-o de uma explanação acerca dos principais fatores que influenciam em sua formação. O capítulo se encerra com algumas considerações úteis para o uso da antropometria na parcela que lhe cabe no projeto de transformações positivas da situação de trabalho, qual seja, o dimensionamento de postos de trabalho. 1
17.1. Introdução: qual o tamanho adequado das coisas?
Naturalmente você já deve ter experimentado a desagradável sensação de ter de manipular objetos localizados em lugares muito altos ou excessivamente baixos, tanto como se ver na contingência de manusear, com frequência, dispositivos ou aparelhos localizados a uma distância maior do que seria razoável. Quando se trata de um telefone ou estante em sua própria casa, menos mal, você ainda pode trocar essas coisas de lugar e ficar mais confortável. Quando se trata de um produto industrial que já veio de fábrica com essa configuração, resta-lhe trocar o modelo por outro, o que já dificulta um pouco mais. Mas quando se trata de um posto de trabalho, pode ser que você não possa sequer reclamar disso. Você pode, assim, imaginar o problema de muitos trabalhadores com relação a tais restrições.
(^1) Para efeito de destaque, sempre empregaremos o termo Ergonomia como nome próprio.
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A pergunta que se faz em tais circunstâncias é: porque as coisas já não vêm de fábrica ou não são projetadas de acordo com a necessidade de cada usuário, de cada ocupante, de cada pessoa? Afoitamente seríamos tentados a dizer que isso seria im- possível, cada pessoa tem uma estatura, dimensões próprias e, portanto, não se pode agradar a todos. Já um engenheiro bem formado, com conhecimentos de Ergonomia, sabe rebater esse argumento com classe e elegância: existem métodos de engenharia capazes de dar conta dessa situação aparentemente insolúvel e encaminhar soluções úteis, práticas e aplicadas, compatíveis com o orçamento pessoal (no caso da resi- dência), sem encarecer os preços de venda ao consumidor (no caso dos produtos) e perfeitamente realizáveis dentro da gestão industrial ou administrativa (no caso das situações de trabalho). Esses métodos de engenharia têm uma fundamentação estatística, formam um conhecimento que nos possibilitam enunciar recomendações, normas e padrões para a fabricação de produtos e orientam o projeto e correção de situações de trabalho. A esse conjunto de temas chamamos, em Ergonomia, de antropometria. É disso que trata o pre- sente capítulo, que será desenvolvido em dois grandes tópicos: o estudo antropométrico de uma dada população, nossa base de referência para agir, e a aplicação da antropome- tria em projetos de produtos e situações de trabalho, que vem a ser a essência de nossas ações ergonômicas no tema antropometria.
17.1.1. Estudo antropométrico Um estudo antropométrico abrange os métodos e técnicas que nos possibilitam obter um conjunto satisfatório de medidas e conformações do corpo ou partes do corpo humano. Isso se materializa por meio de um levantamento estatístico da população local (amostral ou censitário).^2 A obtenção das medidas corporais é possível, graças a alguns equipamentos existentes no mercado – escala antropométrica ou antropômetro – ou por métodos mais elaborados de captura de dados, como fotogrametria ou digitalização hu- mana ( body-scan ). O desenvolvimento de métodos computacionais incorporando novos recursos de simulação, visualização 3D e realidade ampliada, nos coloca diante de uma Ergonomia cada vez valorizada como disciplina de projeto, e onde a antropometria tem um destaque especial. O estudo antropométrico é uma etapa necessária para a definição do projeto, sua correção dimensional mediante verificação estática, e, contrariamente ao que muitos pensam, é responsável direto por parte importante da dinâmica dos movimentos. Caso o aspecto dimensional de um posto de trabalho estiver mal elaborado, certamente o
(^2) Por estatística se entende qualquer operação realizada sobre dados coletados. As estatísticas, de forma muito simplificada, dividem-se em censitárias e amostrais. Realiza-se um censo quando se busca coletar dados de toda uma população. Quando isso não é possível realizamos amostragens de diversos tipos e segundo varia- dos métodos de precisão especifica.
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que saímos às ruas. O curioso é que estudos constataram que as proporções entre mem- bros e tronco não se alteraram, o que faz supor que existe uma definição genética com as proporções do corpo, porém, não com a dimensão (Koermer, 2004). Esse crescimento espetacular dos jovens nos obriga a ponderar a validade dos es- tudos antropométricos, após alguns anos de sua elaboração. Recomendamos, portanto, que se faça uma revisão regular dos estudos antropométricos caso algumas das situações indicadas na Figura 17.1 venham a ocorrer.
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17.2.1. Distribuições antropométricas Distribuições antropométricas são distribuições estatísticas de dimensões huma- nas. Tais distribuições têm a características de apresentar um alto desvio padrão, embora com pouca variação entre frequências. Assim é que no intervalo central (do valor [média
- desvio padrão] ao valor [média + desvio padrão]) de uma distribuição antropométrica, encontram-se de 18 a 25% dos valores amostrais (itens da amostra). Isso ilustra quão diversificada é a raça humana em termos antropométricos, e isso é uma primeira dificul- dade para o projetista. Para contornar tal obstáculo empregamos o uso de percentis estatísticos. 3 Um percentil significa um valor calculado e que nos garante um limite (superior ou infe- rior) de pertinência a uma classe de equivalência. Por exemplo, convencionou-se con- siderar como baixas aquelas pessoas cuja estatura é inferior a um valor calculado para cada população (no Brasil esse valor é de 1,54 m). Em antropometria empregamos os percentis de 1%, 5% e 10% para os limites inferiores e os limites superiores de 90%, 95% e 99%.
(^3) As estatísticas em Ergonomia as estatísticas, na maioria das vezes, têm características censitárias dado que as ações, por se tratar de pequenos contingentes, um setor com 4 a 10 posições de trabalho, variando de 4 a 30 ocupantes. Mais ainda, nas vezes em que nos recorremos a amostragens, os tratamentos essenciais de dados, tais como estabelecer médias e desvio-padrão, são largamente suficientes para a maioria das aplicações. Essa simplicidade não se estende ao campo da Ergonomia como um todo. Somente aos campos mais avançados da Ergonomia
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Como isso funciona? A curva de Gauss, a distribuição de uma medida, da forma como mostramos, nos responde à seguinte pergunta: quantas pessoas encontramos numa dada faixa de medidas. Se voltarmos ao nosso exemplo de comprimentos de pernas de 74, 72, 71, 83, 73, 85, 72, 75, 73, 80, 81 e 82 cm, quantas pessoas encontramos entre 72 e 75 de altura de quadris? A resposta é cinco, e isso pode seu observado diretamente nas curvas de Gauss abaixo.
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Leiamos essas figuras. À esquerda temos a distribuição da frequência relativa em torno da média, chamada de curva de Gauss. Ela nos fornece a frequência relativa da fai- xa de medidas (classe de equivalência). A frequência relativa da classe de estaturas entre 72 e 75 é de cinco por cento (5%). Ao lado temos a curva de frequência acumulada onde cada ordenada expressa a frequência acumulada desde o mínimo e até o ponto em que se avalia (medida limite), ilustrado pelas setas. Tomando a estatura de 1,85 como limite, abaixo dela encontraremos 82,5% da população. Se fizermos outra pergunta-, por exemplo, quantas ocorrências existem dentro de certo intervalo, teremos que realizar uma série de cálculos. Pois a figura acima, inicial- mente, nos indica que: UÊ ÌjÊÇ£ÊV\ÊÎÊV>ÃÃÆ UÊ ÌjÊÇ\Ê£ÈÊV>ÃÃÊÃÊÌÀkÃÊ>ÌjÊÇ£]ÊÃÊVVÊiÌÀiÊÇÓÊiÊÇxÊiÊÃÊiÌÀiÊÇÈÊiÊÇ®Æ UÊ ÌjÊnÎ\ÊÓÇÊV>ÃÃÊÊÌÌ>Ê>ÌiÀÀÊ>ÃÊÃÊ££Ê>`V>ÃÊiÌÀiÊÇÊiÊnή° E assim sucessivamente. O percentil 5% significa que 5% da população está abai- xo daquele valor. O percentil 95% significa que esse valor engloba 95% da população. E a média? Ela fica no meio, pois corresponde ao percentil 50%.
17.3. Cálculo dos percentis antropométricos
O cálculo de percentis de uma população real pode ser feito de duas formas com dados locais: casos em que é necessária uma coleta de dados – mediante calculo numéri- co ou mediante o uso da curva de Gauss normalizada. Em alguns casos se pode empregar uma referência estrangeira, pois já existem parâmetros de ajuste delas para a população
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Valores de D FP Formula do percentil P 11 D 1 3 Z PHGLD ²D[ P P 55 D 5 GHVYLRSDGUmR D P D 3 Z PHGLD D[ P P 95 D 95 GHVYLRSDGUmR 99 D 99
17.3.2. Exercício de fixação
Num levantamento antropométrico em um supermercado encontrou-se uma mé- dia de altura de 166 cm e um desvio padrão de 7,12 cm. Qual deve ser a estatura mínima e máxima dessa população? Resposta: Primeiramente o responsável deverá estabelecer um critério: qual o per- centil máximo e mínimo? Suponhamos que se escolha 1% para o mínimo e 95% para o máximo. Os valores serão Estatura mínima: P (^) min = A (média) – D 1 x desvio padrão = 166 – [2,326 * 7,12] =149,4 cm Estatura máxima: P (^) miax = A (média) + D 95 x desvio padrão = 166 + [1,645 * 7,12] =177,8 cm
17.3.3. Uso de tabelas padronizadas
Podemos obter essas medidas diretamente com o uso de tabelas padronizadas. Es- ses padrões são dados por diferentes normas técnicas nacionais e internacionais. No Bra- sil destacamos as normas da ABNT NBR 6068:1879 – Pesos e dimensões de adultos para uso em veículos rodoviários Eletrônico e NBR 15127:2004 – Corpo humano – Definição de medidas. No exterior os materiais mais criteriosos são os do FES 300 COMMITTEE, organizado pela Sociedade Norte-americana de Ergonomia (HFES) e os da própria ISO, do qual deriva o padrão NBR 15127. Essas tabelas utilizam um valor de entrada (a esta- tura, por exemplo) ou um critério (um percentil estabelecido). Com esse parâmetro, ao longo da mesma linha ou coluna obtemos as demais medidas correspondentes ao valor ou ao percentil. Entre as publicações disponíveis, o software Ergokit desenvolvido pelo INT/RJ é o mais interessante, já que apresenta os dados já calculados de algumas popu- lações típicas do Rio de Janeiro, cidade com forte componente migratório das demais regiões brasileiras (Figura 17.4).
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mensionar o lugar de trabalho, o qual é um projeto em que se deve considerar uma série de fatores e examinar uma diversidade de aspectos. Atenção, pois embora relevante, o aspecto antropométrico não é o único, muitas vezes nem o mais importante. Isso dito, passemos ao conceito. A ideia básica da Ergonomia é a da interface, a do relacionamento entre a pessoa e seu trabalho. Assim sendo nosso corpo se relaciona com o lugar de trabalho em vários momentos e sob várias circunstâncias. Para bem aplicar a antropometria, deve-se ter em mãos um inventário mínimo desses momentos e circuns- tâncias por meio de uma análise do trabalho. De posse desse estudo se estabelece uma ou mais posições de base e suas variantes essenciais, correspondendo às ações características do processo de trabalho. Essas posições devem ser fotografadas de frente (plano frontal) e de lado (plano sagital). Com isso se pode avaliar o lugar de trabalho. Essa avaliação se faz buscando determinar qual a dimensão do posto de trabalho (altura, profundidade, distância de mesa, bancada, plataforma, volante ou manopla) estaria forçando a postura por não corresponder a uma dimensão antropométrica correta. A esta chamamos de variável limitadora.
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Cada variável limitadora corresponde a uma dimensão antropométrica e esse é o ajuste a ser feito, combinar a dimensão (do objeto) com a antropometria (do sujeito). Para fazer isso podemos escolher diversas opções, e é por isso que se torna necessário adotar um critério. Em antropometria o critério é o que nos definirá a abrangência e a forma do ajuste do lugar de trabalho. Por exemplo, podemos empregar um critério de distribuir uniformemente o desconforto adotando uma antropometria baseada na média. Da mesma forma poderemos ir aos extremos de ajustar cada detalhe à antropometria do ocupante – é o que se faz numa máquina de Fórmula 1, por exemplo. Os principais critérios antropométricos empregados são: UÊ Uso de médias. UÊ Uso de extremos. UÊ Definição de regulagens. UÊ Projetos específicos.
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As médias cabem ser empregadas em situações onde não há como se definir o usuário, se trata de um objeto, mobiliário ou equipamento de uso generalizado como bancos de praça, cadeiras de sala de espera, e assim por diante. O critério da média, como já dizemos, distribui o desconforto, pois ninguém fica bem acomodado, já que não existe uma pessoa que corresponda exatamente à média da população. O homem médio é uma abstração matemática.
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Um outro caso é o uso de extremos. Certas variáveis limitadoras permitem o uso de um critério de grande inclusão ou de grande exclusão. Por exemplo, a altura de uma porta. Ela deve ser dimensionada para que a maior pessoa de uma população passe sem bater a cabeça. Se houvéssemos adotado o critério da média, metade da população pas- saria e a outra metade teria de se agachar para passar. Vejamos o caso da janela de um ônibus conforme ilustrado pela Figura 17.7. A parte superior da janela deve permitir aos mais altos olhar para fora sem se agachar ou curvar o pescoço. A parte inferior da janela deve permitir às menores pessoas sentadas olhar para fora sem serem obrigadas a se levantar. Nesse caso, usamos tanto o extremo superior como o extremo inferior.
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7) Sempre é necessário realizar uma análise da atividade para realizar um estudo antropométrico? Justifique sua resposta.
Debate
Falando sério, você acha possível que as coisas sejam projetadas de acordo com a necessidade de cada usuário, de cada ocupante, de cada pessoa? Em grupo apresentem dois argumentos que sustentem essa possibilidade e dois argumentos que a desaconse- lhem. O professor pode ser o mediador.
Caso real
Você tem um orçamento limitado para realizar um estudo antropométrico. No en- tanto os resultados são extremamente importantes nessa fase do projeto em curso em sua empresa. Qual o procedimento que você escolherá: antropômetro, fotogrametria digital ou body-scan? Prepare uma apresentação incluindo a sensibilização para a importância do projeto, a forma de atuação e os custos envolvidos.
Exercícios de dimensionamento
Empregando a tabela fornecida, dimensione os postos de trabalho a seguir:
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Referências CHARAUD, R.; PRADO, L. Dimensiones antropométricas y población latinoamericana. Gua- dalayara: Udeg, 2001. GRANDJEAN, E. Ergonomia. Porto Alegre: Bookman, s/d. IIDA, I. Ergonomia : projeto e produção. 2. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2005. KROEMER, K. et al. Ergonomics : how to design for ease & efficiency. New Jersey: Prentice Hall, 1894. VIDAL, M. C. Notas de antropometria. João Pessoa: MEP/UFPb, 1879. ______. Antropometria e fundamentos de estatística. Apostila – Curso de Especialização Superior em Ergonomia. Rio de Janeiro: COPPE/UFRJ, 2002. FES 300 COMMITTEE. Guidelines for using anthropometric data in product design. Santa Monica: HFES, 2004.
