Requisitos ergonômicos para o projeto de produto

Os requisitos para o desenvolvimento do produto podem estar relacionados a aspectos da qualidade de desempenho funcional do produto, aos fatores humanos (ergonomia), ao ciclo de vida, à confiabilidade, dentre outros. Através das ferramentas de registro e seleção, como os questionários estruturados, entrevistas, Brainstorming, diagramas de afinidades e a Matriz da Casa da Qualidade (QFD), as necessidades dos usuários podem ser estruturadas e quantificadas para aplicação no processo de projeto (ROZENFELD et al., 2009).

Os requisitos de usuário relacionados à ergonomia no projeto de produto são conceituados e definidos como fatores ergonômicos, relativos à tarefa, à segurança, ao conforto, alcances, posturas, aplicação de forças e materiais. Estes requisitos dependem fundamentalmente dos parâmetros antropométricos e, estas informações devem fazer parte do repertório do projetista e necessitam ser estabelecidas ao iniciar qualquer projeto de produto ou espaço de trabalho. Evidentemente, conforme à natureza e especificações de uso do referido produto (IIDA, 2005; GOMES FILHO, 2010).

A tarefa é conceituada como um conjunto de ações humanas em que torna possível um sistema atingir um resultado pretendido (MORAES; MONT’ALVÃO, 1998). É a utilização de um determinado produto em relação à sua função de uso.

Os fatores ergonômicos relacionados à tarefa podem tanto auxiliar como trazer dificuldades ao usuário em relação à utilização de um produto, sobretudo, em termos de suas características antropométricas, sua postura corporal, membros envolvidos durante o movimento e os alcances. Assim, a análise da tarefa é de fundamental importância, pois define os parâmetros antropométricos que irão influenciar nas características de conforto, segurança e eficácia do produto, alcances físicos (GOMES FILHO, 2010).

O requisito conforto é conceituado como uma qualidade de comodidade, bem-estar, ou até mesmo a segurança percebida pelo usuário em níveis físicos e sensoriais. Assim, apresenta-se muitas vezes atrelado ao fator segurança e às

condições subjetivas, o que o torna, sobretudo, difícil de ser quantificado. Entretanto, o requisito conforto pode ser avaliado em relação às condições ou situações de uso dos produtos e aos parâmetros antropométricos. O uso de produto desconfortável pode provocar diversos tipos de fadiga, lesões e doenças no organismo humano como LER (lesões por esforços repetitivos) e DORT (distúrbios osteomusculares relacionados ao trabalho) (MORAES; MONT’ALVÃO, 1998).

Os alcances são definidos como o volume espacial que o usuário consegue atingir. As questões ergonômicas relacionadas aos alcances ocorrem quando o indivíduo não consegue alcançar os produtos ou os elementos que os compõem como, por exemplo, os controles de uma cabide de aeronave sem que haja um esforço para realizar estes alcances. Estas questões incidem diretamente nos requisitos de segurança e conforto (GOMES FILHO, 2010).

O requisito de usuário segurança, genericamente, diz respeito à confiança.

Está relacionado ao uso do produto de forma segura e confiável em relação às suas características funcionais, operacionais e configuração formal, fundamentais para prevenir riscos de acidentes que possam envolver o usuário. O fator segurança sempre depende do tipo e da natureza do produto. Para alguns produtos a segurança é crucial, em outros é apenas relativa. Assim, pode-se quantificar o fator segurança em termos de maior ou menor qualidade em relação a sua importância, passando de um requisito com uma conceituação subjetiva para um requisito mensurável (GOMES FILHO, 2010).

A postura é definida como a organização dos segmentos corporais no espaço e se relaciona às características anatômicas e fisiológicas do corpo humano, obedecendo às leis da física e da biomecânica. A postura, portanto, depende sempre do tipo de envolvimento e relação do corpo humano com o uso de um produto. As questões ergonômicas decorrentes da postura dizem respeito ao conforto, à segurança e a facilidade de operacionalidade de determinados produtos e estações de trabalho, obedecendo às zonas de alcance físico máximo e mínimo.

Posturas incorretas geram a médio e longo prazo de tempo problemas de fadiga muscular, deformação na coluna vertebral, problemas nas articulações e tendinites (MORAES; MONT’ALVÃO, 1998; GOMES FILHO, 2010).

Melhorias ergonômicas são obtidas por meio da aplicação dos parâmetros antropométricos corretos do usuário no PDP, e estes são definidos através da análise ergonômica de uso do produto (tarefa). Iida (2005) afirma que um produto adequado às características antropométricas terá um melhor desempenho da sua função e das características formais. Portanto, é necessário determinar o público usuário do produto a ser desenvolvido e aplicar as medidas antropométricas referentes a ele. Neste caso, um mesmo produto pode ser adequado a um determinado público alvo e não adequado a outro, pois as medidas antropométricas irão variar, ocasionando mudanças de dimensões do produto e, consequentemente, no conforto, na segurança e na eficácia do mesmo. Um exemplo que confirma a afirmação de Iida (2005), está nos estudos de Ball et al. (2010), que realizaram uma comparação entre duas diferentes populações, os chineses e os caucasianos (Fig.

8).

Figura 8 - Diferenças no perímetro craniano e na face entre as duas populações: os caucasianos e os chineses

Fonte: Ball et al. (2010).

Na Figura 8, é evidenciada a diferença entre as características antropométricas da geometria do perímetro craniano entre os chineses (formato esférico) e os caucasianos (formato oval). Esta diferença pode influenciar significativamente nos requisitos ergonômicos do usuário como conforto, segurança e no desempenho de produtos como capacetes, óculos, dentre outros (BALL et al., 2010).

No PDP, é fundamental conhecer o usuário (público-alvo) e, assim, a identificação das suas necessidades e características físicas. Os parâmetros antropométricos estáticos e dinâmicos são aplicados no processo de projeto como requisitos de projeto e, assim, atendem às necessidades dos usuários para o desenvolvimento de produtos. Portanto, é fundamental uma correta definição dos usuários em termos de idade, sexo, etnia e profissão. Se é um produto utilizado por um único usuário, necessitando de personalização dos parâmetros antropométricos, ou se é um produto para uso de um grupo maior de usuários e, também, a identificação das variáveis antropométricas corretas para cada projeto de produto (CLARKSON, 2008; IIDA, 2005).

Para o design, a seleção dos parâmetros antropométricos estáticos e dinâmicos deve estar atrelada ao problema específico de cada projeto e na sua função. Em outras situações, pode ser necessário definir um projeto com capacidade de regulagem ou ajuste. A gama de regulagens deve ser baseada na antropometria do usuário, na natureza da tarefa e nas limitações físicas ou mecânicas envolvidas (IIDA, 2005). Por exemplo, o projeto de assento de cadeira é bastante complexo em função da variabilidade antropométrica da população em termos de tamanhos e proporções e das funções de cada produto. Assentos de jantar, cadeira de escritório e cadeiras de descanso, possuem funções diferentes e, assim, medidas e angulações diferentes, conforme é apresentado nos parâmetros antropométricos na Figura 9 (TILLEY; DREYFUSS, 2005).

Na Figura 9 são apresentadas as medidas relacionadas ao percentil 1 da mulher americana e do percentil 99 do homem americano. Nesta figura, é possível verificar os parâmetros da antropometria estática e da antropometria dinâmica. Há diferentes variações angulares recomendadas conforme as diferentes funções dos diferentes produtos. Neste caso, para cadeiras reclináveis, o recomendado é uma reclinação do encosto da cadeira de até 120º. Para cadeiras de descanso, a recomendação é uma reclinação da postura de 105-115º e para cadeiras de escritório, uma inclinação de 90-105º. Também, é possível obter as medidas máximas e mínimas do assento das cadeiras, altura da borda frontal do assento, apoio da lombar, profundidade da lombar, elevação dos cotovelos, espaço livre das coxas, regulagem da altura da mesa e do tampo da mesa (Fig. 9) em que os ângulos

da articulação do joelho e do quadril são levemente maiores que 90º (TILLEY;

DREYFUSS, 2005).

Figura 9 - Variação dos parâmetros antropométricos para uma pessoa na posição sentada utilizando diferentes posições.

Fonte: Tilley e Dreyfuss (2005, p.51).

Em relação aos ângulos que devem ser considerados no projeto, os planos do assento e encosto não devem ser ortogonais (GOMES FILHO, 2010). O ângulo formado entre eles deve ser necessariamente maior que 90º. Ângulos ortogonais ou retos fazem com que o usuário naturalmente escorregue para frente, ou seja, seu tronco automaticamente sempre se curva para frente trazendo evidente desconforto.

Assim, é recomendada uma pequena reclinação para trás tanto no assento quanto no encosto, como forma de impedir que o corpo deslize para frente. As medidas dos ângulos estão relacionadas ao conforto articular do corpo humano. No exemplo da

Figura 10, o indivíduo está exercendo uma tarefa de leitura, na posição sentado, onde o produto que está sobre a mesa de trabalho está relacionado à medida antropométrica do indivíduo, à altura do tampo da mesa e à altura do assento da cadeira. Nessa figura, onde está sinalizado ‘Errado’, a articulação do pescoço e a coluna vertebral do indivíduo estão em uma angulação (postura) incorreta, em que ultrapassa 10º a zona delimitada como ângulo de conforto articular. Para corrigir a postura incorreta, a angulação do tampo da mesa de trabalho é alterada, em uma angulação de 10°, para que a postura do indivíduo se torne correta e confortável e, assim, os ângulos do corpo permanecem na zona de conforto articular (IIDA, 2005).

Figura 10 – Medidas antropométricas e angulares.

Fonte: IIDA, 2005, p.168.

Os parâmetros antropométricos aplicados no desenvolvimento de produtos estão relacionados às funções dos produtos, aos percentis que caracterizam determinada população e à medida que contemplam os parâmetros de limites e amplitudes do movimento e de conforto articular. Os parâmetros antropométricos relacionados ao movimento do corpo humano (dinâmicos) são obtidos através da análise do uso de um determinado produto, e o método para identificar e obter esses parâmetros antropométricos é denominado de análise ergonômica, assunto abordado no item 2.2 (TILLEY; DREYFUSS, 2005).