Impacto da usabilidade de exoesqueletos industriais

Introdução

Exoesqueletos industriais, são dispositivos mecânicos, em sua maioria com assistência passiva a biomecânica do ser humano. Existem vários modelos distribuídos nos mais diversos segmentos industriais no Brasil. O objetivo principal dessa inserção de tecnologia embarcada ao ser humano é a redução da sobrecarga musculo esquelética nas atividades laborais, tendo com maior foco atividades como manuseio de carga, postura estática de membros superiores quando são mantidos próximo ou acima do nível dos ombros. Ao realizar um projeto de implementação de exoesqueleto industrial em uma linha de produção, um ponto essencial que será avaliado, além do fator de redução da sobrecarga, são os critérios de usabilidade. Fatores como tempo de vestimenta, facilidade na regulagem e uso do equipamento são comumente avaliados nesses critérios. Porém os impactos psicossociais causados pela inserção de novas tecnologias são uma linha divisória no sucesso da aceitação do indivíduo a uma nova tecnologia.

Exoesqueletos e sua relação com a ergonomia

Segundo ESPADA(2019) [1], exoesqueletos vestíveis são atualmente avaliados como auxílios tecnológicos para trabalhadores no chão de fábrica, conforme sugerido pela filosofia da indústria 4.0. Projetados pra promover a redução de sobrecarga muscular, são valorizados como forma de soluções para redução do risco ergonômico. No Brasil os fatores de risco ergonômico são normativos pela NR17 e demais normas ABNT e ISO´s correlacionadas.

A Ergonomia tem como aspecto e conceito essencial a promoção de um ambiente confortável, seguro e produtivo para as características psicofisiológicas dos trabalhadores;

A história do trabalho manual no Brasil é marcada pela escravidão e pela divisão hierárquica entre o trabalho intelectual e o trabalho manual. No início do século XXI, a educação no Brasil não cumpriu a sua função de fazer a transição entre o trabalho manual e o trabalho intelectual. A educação foi transformada em mercadoria, cumprindo um papel trágico para a sociedade, principalmente para a classe trabalhadora. As Normas Regulamentadoras (NRs) são um conjunto de regras e procedimentos técnicos estabelecidos pelo Ministério do Trabalho e Emprego (MTE) para garantir a segurança e saúde dos trabalhadores.

A Norma regulamentar 17 (NR17), estabelece parâmetros para permitir a adaptação das condições de trabalho às características psicofisiológicas dos trabalhadores. Em sua última revisão, Portaria MTO nº4.219, de 20 de dezembro de 2022, algumas mudanças ocorreram e a principal delas é esclarecimento das etapas de aplicação da Análise Ergonômica Preliminar (AEP) e da Análise Ergonômica do Trabalho (AET), esse item é importante, pois a identificação dos riscos ergonômicos se incorpora ao Programa de Gerenciamento de Riscos (PGR), de acordo com as diretrizes da Nr-1, por contemplar todos os Riscos Ocupacionais do ambiente laboral. Nesse contexto se insere os riscos psicossociais.

No item 17.3.3, Norma regulamentar nº17, trata das etapas de uma AET. Nos subitens alínea e) recomendações para as situações de trabalho analisadas; f) restituição dos resultados, validação e revisão das intervenções efetuadas, quando necessária, com a participação dos trabalhadores;

Os exoesqueletos industriais surgiram como solução para redução dos riscos ergonômicos, fazem referência ao item 17.5 da NR-17, levantamento, transporte e descarga individual de cargas; item 17.6.3.1 A área de trabalho dentro da zona de alcance máximo pode ser utilizada para ações que não prejudiquem a segurança e a saúde do trabalhador, sejam elas eventuais ou também, conforme AET, as não eventuais; São os fatores biomecânicos que causam sobrecarga ao sistema musculo esquelético, que estão sendo recomendados de análise ergonômica.

A Indústria 4.0 é uma era cibernética que trouxe avanços tecnológicos como a computação em nuvem, a Internet das Coisas (IoT), a inteligência artificial e a impressão em 3D. Essas inovações transformaram a forma como as máquinas se comunicam, otimizando o processo produtivo. O uso de um dispositivo de assistência mecânica pode ser uma abordagem eficaz para reduzir as demandas físicas envolvidas no trabalho de sobrecarga muscular.

De acordo com VERONESI(2020) [2], Estes dispositivos são criados com várias finalidades, mas em geral, servem para apoiar os movimentos e/ou melhorar as capacidades do corpo humano. Algumas outras finalidades na criação de exoesqueletos são:

• Apoiar o movimento humano quando a pessoa não tem a força suficiente para se movimentar (capacidade física limitada), por exemplo: idosos e pessoas com deficiência física.
• Prevenir lesões, por exemplo, no caso de trabalhos repetitivos ou que precisam de um esforço físico alto.
• Impedir o movimento humano indesejado que se apresenta com alguma doença neuromotora.
• Apoiar a reabilitação das pessoas com alguma deficiência física.
• Criar ambientes virtuais para tele operação ou para alguma interação específica.
• Estudos e investigação biomecânica das partes do corpo humano

Segundo Garcés, os resultados apresentados com exoesqueleto foram coerentes com o objetivo de obter movimentos seguros, suaves e naturais com relação ao movimento do braço humano.

Validação de um Projeto Ergonômico

De acordo com SILVERIO et al. (2010, apud SIMONETI) [4], destacam a importância dessa prática, não como um processo linear, mas dinâmico, fazendo intermediações entre os atores envolvidos no processo da intervenção ergonômica. O método de validação consiste necessariamente na participação dos usuários para que possam explicitar novas compreensões a respeito das interações de uso.

Segundo Abrahão (2009, apud SIMONETI) [4] as validações podem ocorrer em diferentes momentos da ação ergonômica: Validação na Análise Ergonômica do Trabalho; Validação em Projeto; e Validação pós-Implantação.

De acordo com COUTO(1995), a eficácia de uma solução ergonômica pode ser avaliada em cinco pré-requisitos:

• Requisito epidemiológico: a solução proposta deve ser capaz de reduzir a incidência de problemas de coluna, fadiga, de lesões por traumas e outros da maioria dos funcionários;
• Requisito biomecânico: A analise da tarefa, aos olhos do ergonomista avaliador, claramente apresenta uma melhora na ação mecânica do ser humano, onde não há sobrecarga às estruturas corporais;
• Requisito Fisiológicos; A solução ergonômica proposta, promove redução das solicitações fisiológicas do indivíduo, tais como redução do débito cardíaco mensurado através da frequência cardíaca, consequente redução de gasto metabólico;
• Requisito psicofísico: A aceitação por parte do trabalhador;
• Requisito de Produtividade; Onde a solução proposta não deve causar danos a produtividade.

Muitas vezes, é impossível atingir a todos esses pré-requisitos, e nesses casos deve-se fazer um balanceamento dos requisitos positivos e dos negativos, e verificar onde deve melhorar e onde deve permanecer assim.

Atualmente diversas literaturas descrevem protocolos de implementação e análise de exoesqueletos industriais, qualitativos e quantitativos. Ferramentas como a análise por eletromiografia de superfície (EMG) se apresentam como alto nível de confiabilidade quantitativa para avaliação da redução do esforço muscular.

Obras citadas

1. Spada S. et al. Passive upper limb exoskeletons: an experimental campaign with workers. Proceedings of the 20th Congress of the International Ergonomics Association (IEA); 2018.
2. José Ronaldo Veronesi Junior, Ft., D.Sc.; Helmar Aquino, Ft. Analysis of the reliability and efficiencies of exoskeletons in manufacturing production line. 2019.
3. Garcés DSC. Exoesqueleto robótico para aumentar a capacidade física do membro superior humano. [Dissertação]. Rio de Janeiro: Universidade Federal do Rio de Janeiro, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, COPPE; 2013.
4. Silvério M.; Rodrigues D.; Braatz D.; Camarotto J.; Menegon N. Validação durante a intervenção ergonômica: análise, projeto e implantação. In: XV Congresso Brasileiro de Ergonomia, Rio de Janeiro, 2010.
5. Simoneti MLS; Fontes ARM; Torres I.; Campos LNO. Validação de melhoria por meio da perspectiva da ergonomia: reflexão a partir de um estudo de referência. 2012.
6. Falzon P. (Ed.). Ergonomia. São Paulo: Edgard Blücher; 2006.