UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE ESCOLA DE ENGENHARIA
DEPARTAMENTO DE DESENHO TÉCNICO CURSO DE GRADUAÇÃO EM DESENHO INDUSTRIAL
THAÍS D’OLIVEIRA KROFF
ESTAÇÃO DE TRABALHO PARA MARCENEIRO AMADOR
THAÍS D’OLIVEIRA KROFF
ESTAÇÃO DE TRABALHO PARA MARCENEIRO AMADOR
Orientador Acadêmico
Prof. Dr. Ricardo Pereira Gonçalvez
Niterói 2017/2
Trabalho de conclusão de curso apresentado em 29 de novembro de 2017, como requisito parcial para a obtenção do grau de bacharel em Desenho Industrial pela Universidade Federal Fluminense.
Ficha Catalográfica elaborada pela Biblioteca da Escola de Engenharia e Instituto de Computação da UFF
K93 Kroff, Thaís D’Oliveira
Estação de trabalho para marceneiro amador / Thaís D’Oliveira Kroff. – Niterói, RJ : [s.n.], 2017.
81 f.
Projeto Final (Bacharelado em Desenho Industrial) – Universidade Federal Fluminense, 2017.
Orientador: Ricardo Pereira Gonçalvez.
1. Design. 2. Marcenaria. 3. Ergonomia. I. Título. CDD 745.4
THAÍS D’OLIVEIRA KROFF
ESTAÇÃO DE TRABALHO PARA MARCENEIRO AMADOR
Trabalho de conclusão de curso apresentado em 29 de 11 de 2017, como requisito parcial para a obtenção do grau de bacharel em Desenho Industrial pela Universidade Federal Fluminense.
Trabalho aprovado em _____ de __________ de _____.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Dr. Ricardo Pereira Gonçalvez (Orientador Acadêmico) Universidade Federal Fluminense
Prof. Dr. Giuseppe Amado de Oliveira (Avaliador) Universidade Federal Fluminense
Prof. Dr. Regina Célia de Souza Pereira (Avaliador) Universidade Federal Fluminense
Dedico este trabalho à minha família e amigos, que são tudo o que fui, sou e serei.
AGRADECIMENTOS
Começo esses agradecimentos pela minha vó, Elisete, que foi uma grande incentivadora e patrocinadora dos meus sonhos, além de amiga, conselheira e professora e nos deixou exatamente quando eu concluía este projeto, deixando uma lacuna que jamais poderá ser preenchida. E ainda, uma grande obrigada aos meus avôs Carlos e Pancho, marceneiros, designers nunca descobertos, que doaram via DNA semelhanças que sempre vão me acompanhar. Eles também já partiram, mas permanecem em nossos corações e memórias e nos são exemplos para a vida toda.
Meu agradecimento aos meus pais, Wilma e Juan. Minha mãe, revisora, amiga e conselheira e meu pai, meu parceiro de marcenaria, amigo e herói. São meus maiores exemplos, os pilares da minha vida e deste trabalho, que por várias vezes me fez perder a cabeça. Graças a eles, hoje estamos aqui. Conseguimos, juntos. Obrigada pelo apoio, suporte e dedicação. Não posso esquecer minha irmã Isabel, que com seus 12 anos é a pessoa mais sincera que conheço, cuja opinião levo sempre em conta, seja sobre as roupas que escolhi ou sobre a eficiência do meu projeto do TCC.
Agradecimentos aos meus tios, Homero e Ingrid, grandes amigos e primeiros clientes, que sempre me incentivaram a buscar e ser o que desejo. E aos tios arquitetos Alfredo e Cintia, exemplos de profissionais, sempre me dando dicas sobre design de interiores e projetação.
Obrigada aos amigos que são muitos, família que a gente escolhe, e que me escolheram. Representando a todos, destaco as amigas Caroline Belo por tomar conta de mim, brigar, sacudir e animar e Marcela Amaral, exemplo de pessoa e profissional, que me ajudou a ser racional quando necessário. Vocês fizeram desses anos muito mais especiais.
Também agradeço ao Gustavo Antunes, que além de apoio moral me prestou ajuda ficando acordado comigo até tarde, depois de dias inteiros de trabalho no protótipo, carregando nos braços, literalmente, o peso desse projeto.
E finalmente, aos professores que acreditaram, que depositaram seus conhecimentos e partilharam suas experiências profissionais e humanas comigo ao longo deste curso, obrigada.
RESUMO
KROFF, Thaís D´Oliveira. Estação de trabalho para marceneiro amador. Niterói: Universidade Federal Fluminense, 2017. (Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação.)
Projeto para o desenvolvimento de estação de trabalho que se presta à marcenaria de pequeno porte, com fim de lazer e/ou de susbsistência via trabalho autônomo amador. Pensada para a adaptação no interior de residências e de modo a ser facilmente deslocada para espaços exteriores próximos ou mesmo levada para uso fora desse ambiente e retornadas para ele ao fim da jornada, guardada de forma camuflada, pelo seu desenho, sem causar interferências visuais negativas no ambiente doméstico.
Palavras-chaves: Design. Marcenaria. Espaços reduzidos. Faça-você-mesmo. Bancada. Organização.
ABSTRACT
KROFF, Thaís D´Oliveira. Estação de trabalho para marceneiro amador. Niterói: Universidade Federal Fluminense, 2017. (Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação.)
Project for the development of workstation that lends itself to the small joinery, for leisure and / or subsistence by autonomous job of the amateur worker. Designed to be adaptated inside homes and so as to be easily moved to nearby outdoor spaces or even taken for use outside of this environment and returned to it at the end of the journey, and by its design, guarded in a camouflaged way, without causing negative visual interferences in the domestic environment. Keywords: Design. Joinery. Reduced spaces. Do-it-yourself. Work bench. Organization.
ILUSTRAÇÕES
As ilustrações cujas fontes não foram mencionadas ao pé da imagem, foram produzidas pela autora.
Figura 1 – Mesa com prateleiras ... 25
Figura 2 – Bancada fixa espaço fechado ... 26
Figura 3 – Serragem e pó ... 27
Figuras 4 e 5 – Morsa para fixação de objetos ... 28
Figuras 6 e 7 – Problemas posturais ... 29
Figura 8 – Bancada muito pesada para o deslocamento ... 30
Figura 9 – Bancada muito grande para o local ... 31
Figura 10 – Riscos acidentários no uso da serra circular ... 32
Figura 11 – Objetos mal acomodados na bancada ... 33
Figura 12 – Falta de espaço para o trabalho na bancada ... 34
Figura 13 – Resíduos em contato com o produto final ... 34
Figura 14 – O trabalho interrompe a circulação na oficina ... 35
Figura 15 – Similar direto ... 41
Figura 16 –Quadro de ferramentas e materiais ... 42
Figura 17 – Bancada com rodas ... 42
Figura 18 – Bancada expansível ... 43
Figura 19 – Alternativa 1 – Modelo com quatro rodas ... 44
Figura 20 – Alternativa 2 – Modelo com rodas traseiras e pés frontais ... 45
Figura 21 – Alternativa 3 – Layout frontal ... 46
Figura 22 – Alternativa 4 – Tampo sustentado por mão francesa ... 47
Figura 23 – Alternativa 5 – Tampo sustentado por estrutura retangular retrátil 48 Figura 24 – Alternativa 6 – Painel de ferramentas em formato de maleta ... 49
Figura 25 – Alternativa 7 – Painel de ferramentas retrátil ... 50
Figura 26 e 27 – Usuários feminino / masculino ... 52
Figura 28 - Modelo 3D ... 53
Figura 29 – Modelo aplicado em ambiente inusitado ... 54
Figura 30 – Modelo fechado ... 62
Figura 31 – Modelo aberto ... 63
Figura 32 – Protótipo fechado ... 64
Figura 33 – Protótipo aberto ... 65
Figura 34 – Validação da altura e do processo de expansão do tampo do modelo ... 66
Figura 35 – Retirada das travas, abertura e alcances do painel ... 67
Figura 36 – Acionamento e alcance das gavetas ... 67
Figura 38 – Porta ocupando o vão de passagem ... 69
Figura 39 – Remodelagem da estética frontal das gavetas ... 70
Figura 40 – Ilustração do problema do posicionamento do pé, no modelo preliminar ... 71
Figura 41 – Acionamento do pegboard ... 72
Figura 42 – Travas do pegboard ... 73
Figura 43 – Botões up and down ... 73
Figura 44 – Esquema elétrico de ativação do pegboard ... 74
Figura 45 – Demonstração da pega para deslocamento do modelo preliminar ... 75
Figura 46 – Visualização do funcionamento do manípulo do protótipo ... 76
Figura 47 – Corredíças push and open ... 77
TABELAS
Tabela 1 – Análise hierárquica do sistema ... 33
Tabela 2 – Modelagem comunicacional ... 34
Tabela 3 – Função-Informação-Ação ... 34
Tabela 4 – Tabela GUT ... 34
Tabela 5 – Parecer Ergonômico ... 35
Tabela 6 – Tabela de medidas ... 47
ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas TDT Departamento de Desenho Técnico
GDI Graduação em Desenho Industrial ISO International Standards Organization UFF Universidade Federal Fluminense
SUMÁRIO INTRODUÇÃO ... 17 1 – PLANEJAMENTO …………... 21 1.1 Contexto e relevância ... 21 1.2 Metodologia ... 22 2 – PROBLEMATIZAÇÃO ………... 24 2.1 – Levantamento de dados ... 24
2.2 – Categorização dos problemas ergonômicos ... 28
2.3 – Disfunções do sistema ... 33 2.4 – 2.5 – Caracterização do sistema ... 36 Oportunidades projetuais ... 40 3 – SIMILARES ……….……... 41 3.1 – Similar direto ... 41 3.2 – Similares indiretos ... 41 3.3 – Modelagem verbal ... 43 4 – PROJETAÇÃO ………... 44 4.1 – Geração de alternativas ... 44
4.2 – Detalhamento da alternativa escolhida ... 50
4.3 – Aplicações antropométricas ... 51
4.4 – Dimensões ... 53
5 – MODELOS ………. 53 45 5.1 – Modelo 3D ... 53
5.2 – Desenho técnico ... 55
5.3 – Modelo físico preliminar ... 62
5.4 – Protótipo aperfeiçoado ... 64
6 – VALIDAÇÃO ERGONÔMICA ……… 66
6.1 – Validações por usuário experiente ... 66
6.2 – Validações por usuário inexperiente ... 68
7.1 – Dimensionamento ... 69
7.2 – Posicionamento de elementos ... 71
7.3 – Acesso e travamento do painel de ferramentas ... 72
7.4 – Deslocamento ... 75
7.5 – Abertura das gavetas ... 76
7.6 – Outras melhorias ... 77
CONCLUSÃO ... 78
INTRODUÇÃO
O presente projeto foi desenvolvido com o intuito de atender um nicho de público específico, de pessoas dedicadas a realizar pequenas tarefas de marcenaria ou carpintaria, para produzir ou realizar pequenos reparos e/ou transformações em peças simples de mobiliário, arte ou decoração, seja como hobbie ou como forma de trabalho autônomo, para subsistência ou complementação de renda. Esse indivíduo usa equipamento portátil, de pequeno porte, que transporta até à peça a ser trabalhada ou até um espaço mais aberto – como um quintal ou varanda – em sua própria residência. Para ele foi pensado uma estação de trabalho com características voltadas para as suas necessidades mais comuns, que envolvem o acondicionamento, transporte e uso desse equipamento, além de produtos geralmente aplicados nas peças e que ofereça uma plataforma de apoio ao trabalho em si. Além disso, por estar em sua casa, a estação precisa ter um desenho harmonioso, que não interfira com o ambiente doméstico, mas antes possa ser camuflado nele quando não estiver em uso.
Atender esses requisitos e criar uma estação de trabalho que possa ser útil e desejada pelo mercado, justamente por suprir essas necessidades do nicho – e ainda fazê-la desejada por outros segmentos de consumidores – exigiu uma estratégia baseada na ideia de design thinking, conforme a apresenta Tim Brown, como um processo que combina a sensibilidade e a técnica criativa que “converte necessidade em demanda.” Para Brown, a abordagem deve estar centrada no aspecto humano, para resolver problemas e ajudar pessoas criar soluções inovadoras e criativas, alternativas viáveis, funcional e financeiramente, para os negócios e para a sociedade. Embora não despreze o fator beleza, Brown assinala que o designer não deve se limitar a criar objetos elegantes para embelezar o mundo ao redor, mas deve estar comprometido em compatibilizar as dificuldades com as possibilidades e as necessidades com as demandas. Sintetizando, ele define “o pensamento
design” como “...a abstração do modelo mental utilizado há anos pelos designers para dar vida a ideais” (BROWN, 2010).
Produzir algo bonito, que esteja em harmonia com o ambiente em que será inserido e ao mesmo tempo algo que seja útil – ou mesmo indispensàvel – para o desempenho de um trabalho, preenche a lacuna de oferecer praticidade, comodidade e beleza num mesmo projeto, destinado a cumprir um papel social importante ao atender uma demanda dos trabalhadores autônomos de marcenaria de pequeno porte e, ainda, criar o desejo pelo objeto em artesãos, artistas e no indivíduo que faz marcenaria como hobbie, ampliando o mercado interessado e tornando o projeto economicamente mais viável aos que se dediquem a produzí-lo.
O primeiro protótipo procurou atender, de modo geral, as necessidades de trabalho e de ambientação do móvel, mas foi centrado no levantamento de materiais adequados e em preencher os pré-requisitos definidos junto ao usuário consultado (e observado) quando da identificação da demanda. O segundo protótipo, apresentado como projeto final, alcançou um equilíbrio entre qualidade e preço de produção, após pesquisa de preços desses materiais no mercado e consequente avaliação da relação de custo / benefício no uso das matérias primas empregadas, entre madeiras, metais e outros componentes.
Além disso, o modelo final sofreu adequação ergonômica, a partir da observação do uso do primeiro protótipo pelo usuário alvo e observações da banca de pré-projeto.
Para atender os requisitos ergonômicos indispensáveis para o funcionamento satisfatório da estação nos baseamos, principalmente, nos conceitos e aplicações apresentados no livro “Ergonomia, conceitos e aplicações” das professoras Anamaria de Moraes e Claudia Mont´Alvão (2012), obra cuja abordagem nos foi apresentada nas aulas de ergonomia do curso de Desenho Industrial da UFF e que além de procurar facilitar o entendimento global e pontual do conceito de ergonomia, também se constitui num instrumento prático de consulta e guia para a validação positiva de qualquer
projeto que venha a ser elaborado sob suas premissas. As tabelas apresentadas no presente trabalho seguiram esse “manual” que descreve os critérios essenciais do aspecto ergonômico.
Assim, a observação sistemática e assistemática e os registros de comportamento deram início ao projeto e, na sequência, o processo de inquirição, com entrevista verbal do usuário alvo e a escolha dos métodos de engenharia para as etapas iniciais. Durante a construção do primeiro protótipo, no entanto, o foco no atendimento dos requisitos de trabalho apontados pelo usuário fez com que o desenvolvimento do sistema fosse baseado mais em
guidelines, checklists, recomendações e padrões, se afastando um pouco dos
métodos de engenharia e, por isso, apesar da diagnose ergonômica preliminar, o modelo chegou a apresentar problemas que tiveram que ser ajustados no protótipo final, como a falta do perfeito posicionamento dos pés do usuário sob a estação, percebida apenas na fase de teste e que precisou ser reparada para a uma nova validação, após um obrigatório redesenho dos pés da estação.
Na fase seguinte, embora com certa escassez de referencial teórico que tratasse dos problemas específicos que tínhamos em mãos, direcionamos o trabalho para atender sugestões de melhoria, tanto do sistema funcional quanto do conjunto ergonômico.
1. PLANEJAMENTO
1.1 Contexto e relevância
A ocupação informal é responsável pelo sustento ou complementação de renda de uma parcela considerável da população brasileira. O interesse por atividades de produção artesanal - como o corte e costura, a cervejaria caseira e a atividade objeto desse projeto, a marcenaria – cresceu e vem crescendo no Brasil, principalmente pelos cenários de crise econômica que tem se apresentado, resultando em baixos salários, subempregos e desemprego. No outro extremo, ocorre um aumento do interesse pelo “faça você mesmo” que levou muitas pessoas desenvolver hobbies que envolvem a produção artesanal e criar, as antes não tão comuns, “oficinas domésticas”.
A internet oferece hoje um enorme acervo de vídeos “passo-a-passo” ensinando como produzir os mais diversos produtos, entre eles peças de madeira, decorativas ou utilitárias, que servem de instrução – e inspiração – tanto para o primeiro grupo, quanto para o segundo. Porém, para reproduzir as instruções dadas nesses vídeos é necessário dispor de ferramental próprio e de espaço para o trabalho. Em geral, as residências que não foram previamente projetadas para acomodar um espaço de trabalho desta natureza, não permitem o bom desempenho das atividades e frequentemente a ocorrência da atividade produtiva no espaço doméstico gera inconveniências. Nesse contexto, é relevante o desenvolvimento de estações de trabalho pensadas para a adaptação no interior das residências, e/ou que possam ser facilmente deslocadas para espaços exteriores próximos, como quintais e varandas, ou mesmo levadas a um espaço próprio, fora desse ambiente, para o uso efetivo, e retornadas para casa ao fim da jornada de atividade.
No caso dos usuários que escolheram a marcenaria como atividade, há pouquíssimas opções no mercado de estações que atendam essas exigências
e talvez nenhuma que seja adequada para os dois propósitos: trabalho amador remunerado e atividade de lazer. Isso porque as estações projetadas para uso como hobbie tendem a ser sofisticadas e caras, ao passo que as projetadas para a produção comercial de peças ou mobiliário de pequeno porte tendem a ser grandes, rústicas e igualmente fora do alcance do poder aquisitivo do usuário que destacamos aqui.
1.2 Metodologia
O projeto foi desenvolvido com a partir da observação de um usuário pertencente ao público alvo, que iniciou sua atividade de marcenaria como
hobbie e migrou, por necessidade, para a atividade amadora remunerada.
Suas necessidades foram empiricamente estudadas e as soluções discutidas num processo colaborativo que se aproxima estreitamente da idéia de design
thinking de Brown, em detrimento de questionário formal, pouco interativo. As
soluções discutidas foram criadas com o auxílio de ferramentas projetuais ergonômicas e técnicas aprendidas ao longo do curso de desenho industrial. O projeto pode ser dividido em 5 etapas, sempre de acordo com a filosofia design
thinking:
a. Imersão Preliminar
Nessa fase ocorre uma aproximação do tema, definindo limites do projeto bem como tentando observá-lo de outra perspectiva. Um usuário do grupo alvo, que tem casa uma pequena oficina, inicialmente para uso como
hobbie, prestou-se a uma observação assistemática, para os estudos
exploratórios da pesquisa e subseqüentes etapas. As etapas de imersão, estão detalhadas a seguir, no item 'Levantamento de dados' do presente trabalho.
Foco no contexto de vida dos atores e no assunto trabalhado. Interpretar as ações humanas: o que as pessoas falam sobre o que fazem? Como agem? O que pensam? Como se sentem? Usamos entrevista oral focalizada, deixando que o usuário observado fesvcfrevesse livremente o seu trabalho, também detalhamos no item ‘Levantamento de dados’.
c. Análise e Síntese
Consiste em reunir as considerações e observações nas etapas anteriores de forma a organizar os dados e sintetizá-los para determinar requisitos e restrições para prosseguimento do projeto. Fizemos um cruzamento das necessidades e desejos com as soluções aplicáveis.
d. Ideação
Após avaliar os dados coletados e sintetiza-los, é o momento de transformá-los em ideias e alternativas para o projeto. Aqui chegamos a um desenho preliminar da estação dando forma à idéia sintetizada, imaginando os materiais, processos de fabricação e montagem, o funcionamento e os desafios a ser transpostos.
e. Projetação
Tornamos o projeto algo palpável, estruturando desde sua forma e função, seus mecanismos, testando e avaliando resultados de materiais, funcionalidade e usabilidade. Para os testes utilizamos um modelo preliminar, que antecedeu a fabricação do protótipo final e que auxiliou no aprimoramento do projeto.
2. PROBLEMATIZAÇÃO
A problematização foi feita a partir de visitas a uma marcenaria residencial onde são executados projetos de pequeno e médio porte para uso pessoal. O usuário principal não é profissional da área, mas detém conhecimento técnico avançado. A marcenaria em questão está no quintal da casa e possui dois ambientes cobertos, um fechado e um aberto.
2.1 Levantamento de Dados
Para o levantamento de dados durante vários dias observamos a rotina de trabalho do usuário em seu ambiente de trabalho doméstico (imersão preliminar). Nesse período ele fabricava um suporte para garrafas de vinho, encomendada para a despensa de um amigo. Nessa etapa de diagnóstico, identificamos as inconsistências, primeiro com uma observação assistemática que compreendeu anotações dos fatos em si, ou seja, como o usuário realizava suas tarefas, a que riscos estava exposto, como solucionava seus problemas na realidade de sua condição já estabelecida, sem, contudo, inserir nessas observações as nossas avaliações ou interpretações pessoais, nem os desejos ou expectativas, a fim de preparar a formulação do problema de forma isenta. Depois partimos para um processo mais sistemático, analisando, do ponto de vista da ergonomia os comportamentos como posturas assumidas, manipulações acionais, comunicações e deslocamentos.
Num momento seguinte, trabalhamos uma imersão mais profunda, usando a inquirição por meio de entrevista oral focalizada, deixando que o usuário entrevistado descrevesse livremente sua experiência pessoal, suas expectativas e frustrações em relação ao tema pesquisado por nós.
2.1.1 Observação direta
a. Utensílios e materiais
As ferramentas e materiais normalmente utilizados são martelo, chaves de fenda e fenda cruzada (Philips), brocas, bits, escariadores, cortadores, estiletes, riscadores, ferramentas de entalhe, serra circular, serra de fita, furadeira, parafusadeira, lixadeiras, tupia, morsa, sargentos/grampos, lixas, pinceis, espátulas, latas de verniz, latas de redutores, estopa.
b. Ambiente
Existem quatro mesas de trabalho, sendo uma delas improvisada. Segundo os próprios usuários, uma das bancada é muito larga o que dificulta alguns acessos, ela se encontra na parte externa. Atualmente ela se encontra encostada em uma parede com algumas prateleiras sobre ela, porém no passado ambos os lados eram utilizados e a bancada funcionava como duas.
Outras duas bancadas ficam na parte fechada da oficina, mas são pouco utilizadas para marcenaria, devido a dificuldade de organizar os diversos itens guardados sobre elas e referentes a outras diversas atividades. Há uma morça instalada em uma dessas bancadas internas, que é utilizada para segurar objetos durante o corte dos mesmos com serras e serrotes; quando se fazem soldas ou pequenas montagens neles. Existem também dificuldades de alcances e problemas de iluminação.
Figura 2 – Bancada fixa espaço fechado
A bancada improvisada é montada e desmontada de acordo com a necessidade de trabalho. É composta por uma chapa de compensado apoiada em duas mesas dobráveis de ferro. Segundo os usuários, é utilizada principalmente devido a sua dimensão e espaço livre, já que não há objetos sendo guardados sobre ela. Todos os cortes feitos com máquinas são executados na área aberta devido à produção de pó de serra e serragem (figura
3) que, na linguagem dos usuários “tornariam o ar irrespirável” quando no ambiente fechado. De fato, isso poderia causar danos ao sistema respiratório. Para os cortes são utilizadas uma serra de mesa (grande porte), serra circular (médio porte) e tico-tico (pequeno porte). Essas ferramentas são bastante perigosas e exigem conhecimento técnico específico para seu manuseio, além de ser necessário o uso de equipamentos de proteção individual (EPIs) durante o uso, como óculos e máscaras.
Para os pequenos trabalhos a serra de mesa não é utilizada e nosso projeto leva em conta apenas as tarefas com as serra manuais, que podem ser transportadas com ela.
Figura 3 – Serragem e pó (ao fundo)
Fonte: https://www.exportersindia.com/indian-suppliers/wood-dust.htm
As bancadas no ambiente fechado são fixas e dificilmente mudam de lugar. Porém as bancadas da área externa, apesar de também serem fixas, precisam mudar de lugar com alguma freqüência, de acordo com o trabalho a ser executado.
2.1.2. Perfil do usuário
Nosso usuário observado tem conhecimentos intermediários em marcenaria, e está na faixa etária dos 50 anos e possui espaço, porém, limitado e compartilhado com outras pessoas e atividades, seu poder aquisitivo está situado na classe média baixa. O alvo do produto no entanto é um público com conhecimentos básicos e/ou intermediários, numa faixa que poderá estender-se do 18 aos 80 anos, acessível para pessoas com pouco espaço e poder aquisitivo limitado.
2.2 Categorização dos problemas ergonômicos
2.2.1 Problemas Acionais - Constrangimentos biomecânicos no ataque acional a comandos e empunhaduras, ângulos, movimentação e aceleração. Na oficina que observamos, o uso da morsa fixa na bancada (figuras 4 e 5) minimiza os riscos de ocorrência desse tipo de problema.
Figuras 4 e 5 – Morsa para fixação de objetos
2.2.2. Problemas Interfaciais Posturais - Posturas prejudiciais resultantes inadequações no campo de visão, dos alcances e do posicionamento de componentes comunicacionais acarretando em prejuízos para os sistemas muscular e esquelético. O usuário precisa abaixar-se e estirar-se para realizar o alcance de equipamentos e materiais mal posicionados na bancada e prateleiras.
Figura 6 e 7 – Problemas posturais
2.2.3 Problemas Cognitivos / Instrucionais - Se os manuais, ou vídeos explicativos não forem eficientes, ou se o usuário não for capaz de compreender ou executar a montagem e/ou instalação da estação de trabalho.
2.2.4 Problemas Movimentacionais - Quando a estação de trabalho possui rodas e dimensões muito desproporcionais ao ambiente de montagem e/ou instalação, podendo ou não conter carga com peso excessivo. O projeto precisará prever esses fatores, especialmente por ser tratar de estação móvel.
Figura 8 – Bancada muito pesada para o deslocamento
Fonte: http://christophermerrill.net/ww/plans/UTS/Tool_Stand_1.html
2.2.5: Problemas Espaciais - Se a estação de trabalho possui dimensões muito desproporcionais ao ambiente escolhido para a montagem e/ou instalação, a circulação ficará comprometida, bem como o uso adequado da estação.
Figura 9 – Bancada muito grande para o local
Fonte: http://bench.beverlysvaluediscounts.info/photo/155593/roubo-workbench-a-woodworkers-musings.jpg
2.2.6: Problemas Físico-ambientais - A estação de trabalho possui rodas e se a movimentação for intensa ocasionará ruídos e vibrações; e quando há utilização de ferramentas que acarretam ruídos, vibrações e altas temperaturas como as serras, furadeiras e parafusadeiras, por exemplo.
2.1.7: Problemas Quimico-Ambientais - Se as ferramentas utilizadas emitirem partículas, elementos tóxicos e aero-dispersóides. Na marcenaria o pó de madeira e a serragem, além de produtos como redutores e vernizes, podem ocasionar esses problemas.
2.1.8: Problemas Acidentários- Quando há uso de ferramentas que comprometam a segurança do usuário sem que haja uso de dispositivos de segurança além da falta de manutenção da estação de trabalho
Figura 10 – Riscos acidentários no uso da serra circular
2.3 Disfunções do sistema
2.3.1: Disposição dos objetos - Má organização dos elementos (ferramentas, acessórios, peças, etc.) devido a falta de espaço ou de local adequado para armazenamento. Essa disfunção acarreta problemas de acesso e uso de ferramentas, perda de materiais e impacta na produtividade.
Figura 11 – Objetos mal acomodados na bancada
Fonte: https://oficinadecasa.com.br/projetosetecnicas/antiga-oficina/bancada
2.3.2: Eficiência - Prejuízo à eficiência na execução das tarefas por falta de espaço, organização ou qualidade da bancada. O trabalho na bancada atravancada é dificultado, gerando perda de qualidade dos produtos, além de aumentar o tempo para serem produzidos.
Figura 12 – Falta de espaço para o trabalho na bancada
Fonte: https://oficinadecasa.com.br/projetosetecnicas/antiga-oficina/
2.3.3: Ambiente - Descarte inapropriado dos resíduos da montagem e acabamento, que pode afetar o resultado final, como por exemplo gerando aderência de serragem no verniz fresco de acabamento das peças.
2.3.4: Fluxo - Má escolha da área de instalação/montagem da estação de trabalho gerando atravancamento do fluxo do ambiente
Figura 14 – O trabalho ultrapassa a bancada e interrompe a circulação na oficina
2.4 Caracterização do sistema a. Meta
Possibilitar a execução de projetos em madeira simples, por marceneiros amadores ou iniciantes, independente da falta de espaço para instalação ou armazenamento da bancada de trabalho.
b. Requisitos
Espaço livre na bancada, local para armazenamento de ferramentas, sejam elas leves ou pesadas, conhecimento sobre o projeto a ser executado, podendo ser memorizado ou por consulta de manuais ou vídeos explicativos.
c. Ambientes
O limite físico do sistema se atém ao dimensionamento do local escolhido para instalação da bancada, porém fatores externos como experiências pessoais de cada indivíduo podem afetar o funcionamento do sistema.
d. Restrições
Se o usuário não tiver capacidade cognitiva, os manuais ou vídeos explicativos não forem eficientes, se houver muito pouco espaço para a instalação da bancada, falta de recursos para compra da bancada, ou a falta de material para a execução do projeto.
e. Entradas/Saídas
Conhecimento do marceneiro / Produto final f. Resultados Despropositados
O usuário não compreender a atividade, o manuseio da bancada não for feito de forma correta, o usuário se ferir com as ferramentas ou durante a instalação da bancada no local de execução das tarefas.
g. Sistema Alimentador/Sistema Ulterior Usuário /Execução bem-sucedida do projeto.
Tabela 1: Análise Hierarquica do Sistema
Fonte: A autora
Tabela 2: Modelagem comunicacional
Tabela 3: Função-Informação-Ação
Fonte: A autora
Tabela 5: Parecer Ergonômico
2.5 Oportunidades projetuais
a. Quanto à estética
Criar uma estação de trabalho que, quando não esteja em uso, não seja identificada como tal imediatamente, permitindo a permanência da mesma em diferentes ambientes dentro de uma casa, sem gerar estranhamento.
b. Quanto ao tamanho
Ser capaz de formular uma estação de trabalho de tamanho compacto, mas que possa ser expandida para outros tamanhos, variáveis de acordo com a necessidade do trabalho e que respeita a realidade do usuário, permitindo deslocamento, como por exemplo, ser capaz de passar por portas, entrar em elevadores.
c. Quanto ao conforto
Obedecer às regras ergonômicas e antropométricas, proporcionando maior conforto ao usuário durante a execução das tarefas.
3 SIMILARES
3.1 Direto
3.1.1: Similar direto - A estação possui uma superfície lisa e extensa que permite a organização das peças e das ferramentas sem que haja perda do espaço para montagem e usinagem.
Figura 15 – Similar direto
Fonte:https://www.bobvila.com/articles/
3.2 Indiretos
3.2.1 - Similar Indireto 1 - A organização de ferramentas é comumente feita em chapas perfuradas já que a mesma permite fácil acesso e identificação
Figura 16 – Quadro de ferramentas e materiais
Fonte:http://uzmarkazimpex.com/50-remarkable-making-a-garage-workbench-pictures-concept/
3.2.2 - Similar Indireto 2 - Algumas bancadas podem apresentar rodas, possibilitando o seu deslocamento. É uma opção para quando não se tem muito espaço ou quando o local escolhido para montagem/instalação da estação de trabalho é utilizado para outros fins que não a marcenaria.
Figura 17 – Bancada com rodas
3.2.3 - Similar Indireto 3 - A possibilidade de variação do tamanho da bancada é vantajosa quando a estação de trabalho é armazenada em um local e utilizada em outro, mais amplo.
Figura 18 – Bancada expansível
Fonte: http://lumberjocks.com/projects/137282
3.3 Modelagem verbal
a. A bancada deve ser projetada visando minimizar posturas inadequadas.
b. Ter espaço de armazenamento e organização de ferramentas, acessórios e produtos.
c. Ser capaz de ser movida, sem causar constrangimentos ao usuário. d. Adequar-se ao espaço interno de uma residência tanto estética quanto espacialmente.
4 PROJETAÇÃO
4.1 Geração de alternativas - A geração de alternativas ocorreu de forma fragmentada, sendo cada funcionalidade — resistência a choque, mobilidade, beleza, tamanho, etc — ou parte, como pés, gavetas e tampo, pensada como uma alternativa separada e as opções mais adequadas foram sendo agregadas e compostas no conjunto.
a) Alternativa 1 - Rodas na frente e atrás, dão boa mobilidade, porém, a estabilidade do conjunto - que deve suportar o choque e pressão freqüente no tampo superior – não estaria garantida. Essas condições de uso também poderiam danificar as rodas da frente em pouco tempo. Por isso a alternativa com rodas frontais não se mostrou adequada.
b) Alternativa 2 - Os pés frontais inteiriços geram estabilidade, especialmente se forem inteiriços. As rodas traseiras seriam mantidas para garantir a mobilidade. Quanto aos pés, essa alternativa foi a escolhida a princípio, tendo sido aperfeitçoada após testes de validação do modelo pré-protótipo.
Figura 20 – Alternativa 2 – Modelo com rodas traseiras e pés frontais
c) Alternativa 3 - Layout Frontal. Gavetas e armário. A disposição inicial apresentava um gavetão na parte superior, que poderia ser o painel de ferramentas. Acabou desaparecendo na alternativa final para dar lugar a gavetas laterais mais profundas verticalmente.
Figura 21 – Alternativa 3 - Layout frontal
Alternativa 4 - Sustentação do tampo expandido por mão francesa triangular, dobrável, para ser fechada quando o tampo estiver recolhido. Fácil de executar mas, por ter uma base de apoio inferior limitada ao centro do tampo, não
oferecia a estabilidade necessária para diversas atividades obrigatórias, como martelar, cortar, lixar e serrar que demandam solidez de suporte.
Figura 22 – Tampo sustentado por mão francesa
d) Alternativa 5 - Sustentação do tampo por estrutura retangular. A estrutura oferece a esbilidade necessária, mas precisa de espaço para ser recolhido sob o tampo e encaixe. Após estudo do mecanismo de expansão e recolhimento provou ser a alternativa mais adequada quanto ao tampo.
e) Alternativa 6 – Painel de ferramentas em formato dobrável que se transformasse em uma maleta, que poderia ser guardada como gaveta e que ao se abrir virasse um painel. Há restrição de peso para o manuseio e necessitaria de local para montar o painel.
Figura 24 – Painel de ferramentas em formato de maleta
f) Alternativa 7 - Painel de ferramentas apoiado na parte posterior do móvel, retrátil, para ser guardado quando a estação não estiver em uso. Foi necessário um estudo para criar uma trava de sustentação, que mantivesse o painel levantado, essa alternativa foi a escolhida.
Figura 25 – Painel de ferramentas retrátil
4.2 Detalhamento da alternativa desenvolvida
Depois de análise das alternativas, foi decidido que a estação de trabalho seria formada pelas alternativas 2, 3, 5 e 7.
A estação teria tampo expansível, painel de ferramentas, gavetas para organização de materiais, rodas para o transporte. Seriam desenvolvidas duas estruturas retráteis, uma de sustenção do tampo expansível aberto e outra
sendo o próprio painel de ferramentas. As rodas seriam traseiras, com altura mínima de 60 cm, em ferro e borracha maciça. A estrutura principal seria feita em compensado naval formicado em cores. Assim foi feito o modelo inicial para os testes e validação.
4.3 Aplicações antropométricas
As medidas antropométricas foram retiradas do livro “Dimensionamento humano para espaços interiores – Um livro de consulta e referência para projetos” (Julius Panero, Martin Zelnik - 1ª edição, 6ª impressão, 2011), já que o mesmo apresenta um estudo completo das medidas e alcances para estações de trabalho para marcenaria.
Figura 26 - Usuário Feminino
Fonte: PANERO, Julius. ZELNIK, Martin. 2011
Figura 27 - Usuário Masculino
4.4 Dimensões escolhidas
1. Altura:
Com o tampo fechado: 90 cm Com o tampo aberto: 88 cm 2. Largura:
Com o tampo fechado: 70 cm Com o tampo aberto: 140 cm 3. Profundidade: 60 cm
5 MODELOS
Definidos os parâmetros iniciais, passamos à construção dos modelos virtuais e físicos.
5.1. Modelo 3D
Figura 28 - Modelo 3D
Fonte: A autora
5.1.1- Camuflagem
Para demonstrar a característica de adequação aos diferentes espaços da casa sem causar estranhamento aplicamos, como exemplo, o modelo 3D em uma cozinha.
5.2 Desenho Técnico
5.3 MODELO FÍSICO PRELIMINAR
5.4 PROTÓTIPO APERFEIÇOADO
Figura 33 – Protótipo aberto
6 VALIDAÇÃO ERGONOMICA E ANTROPOMÉTRICA
Após a construção do modelo físico preliminar, e uma vez feitos os testes antropométricos, foi possível identificar a existência de características fora dos parâmetros ergonômicos que precisariam de correção e/ou aprimoramento. Tais correções e aprimoramentos deram origem ao novo modelo para apresentação como protótipo final. A seguir detalhamos as validações e as alterações feitas no modelo preliminar durante a projetação do protótipo aperfeiçoado.
6.1 Validação com usuário experiente
a) Validação de altura da estação e do processo de expansão da área de trabalho
Figura 34 – Validação da altura e do processo de expansão do tampo no modelo
O sistema se mostrou funcional, porém com os suportes do modelo feitos em madeira o deslizamento se mostrou dificultado.
b) Validação de abertura e alcance do painel de ferramentas
Figura 35 - Retirada das travas, abertura e alcances do painel
O sistema funcionou, mas na observação prática do manejo, embora apenas hipoteticamente, o risco de acidente durante o processo e a possibilidade de melhoria com a automação do mesmo foram vislumbrados.
c) Validação de abertura e alcance do painel de ferramentas
As gavetas não tinham trilhos e não correram com facilidade no modelo. Sua abertura exigiu a paralisação completa do trabalho que estava sendo executado. Além dessas validações ainda foram feitas as de deslocamento da estação que revelou a falta de uma pega mais confortável para a inclinação e sustentação do móvel durante o transporte sobre as rodas.
6.2 Validação com usuário inexperiente
O modelo foi submetido às mesmas validações por um usuário inexperiente para evidenciar dificuldades inerentes à condição. Não houve problemas especificamente decorrentes da falta de habilidade, e as observações foram idênticas às da validação pelo usuário experiente.
7 ANÁLISE DOS TESTES DO MODELO E AJUSTES DO PROTÓTIPO
Após a construção do modelo físico preliminar, e uma vez feitos os testes antropométricos, foi possível identificar a existência de características fora dos parâmetros ergonômicos que precisariam de correção e/ou aprimoramento. Tais correções e aprimoramentos deram origem ao novo modelo para apresentação como protótipo final. A seguir detalhamos as alterações feitas no modelo preliminar durante a projetação do protótipo.
7.1. Dimensionamento
Para a definição das medidas do modelo preliminar foram utilizadas como referência as portas residenciais que, em sua maioria, possuem um vão de 70 cm. Apesar de possuirem realmente este tamanho, as portas acabam ocupando parte do espaço do vão, já que não é sempre possível uma abertura de 180°. Além disso, como a medida do modelo é a mesma do espaço das portas, não houve folga para passagem, dificultando a manobra.
Figura 38 - Porta ocupando parte do vão de passagem
Logo, foi necessária a modificação da largura da estação. A largura foi redefinida para 65 cm, dando ao usuário 5 cm de folga para manobra, mas
resultando numa perda equivalente a 10 cm no tampo aberto, o que não afeta muito o a execução das tarefas pelo usuário.
Em razão da alteração das medidas, foi necessário o ajuste dos tamanhos e um remodelamento das gavetas e do armário no protótipo final. As medidas foram todas pensadas usando organizadores existentes no mercado e objetos que iriam ali guardados, como padrão. No redimensionamento preservamos esse aspecto.
Nesse novo dimensionamento das gavetas, se conseguiu mais espaço de armazenamento, com o acréscimo de uma gaveta e aumento nas medidas do armário com o seu reposicionamento no conjunto. Na primeira gaveta, o tamanho ficou ideal para a colocação de organizadores, cabendo um total de 10, com uma pequena folga para a retirada, caso necessário, porém sua altura foi reduzida, já que seu objetivo é guardar pequenas peças como parafusos e cavilhas.
Outras duas gavetas ficaram com medidas aproximadas a 16cm de altura e 20cm de largura. Já a quarta e última, ficou com 23cm, principalmente para que fosse possível guardar nela latas de água ráz, quartos de verniz e tinta, tubos de cola branca PVA e etc.
7.2 Posicionamento de elementos
Quando foi pensado o formato e o posicionamento do pé frontal, foi levada em consideração, principalmente, a tarefa a ser executada. Num primeiro estudo, o pé do móvel se relacionava somente com o impacto que seria feito na superfície da bancada. Porém, durante a validação percebeu-se que quando o usuário tentava se aproximar da bancada a ponta de seus pés se chocavam com os pés da estação.
Figura 40 - Ilustração do problema do posicionamento do pé, no modelo preliminar
Para solucionar esse problema bastaria recuar os pés apenas cerca de 10cm. Dessa forma os pés do usuário entram sob a bancada possibilitando uma aproximação corporal mais confortável.
Quanto ao mesmo elemento, também foi modificado seu material, que passou de compensado sarrafiado formicado para metalon branco esmaltado. O intuito foi melhorar a estética, deixando uma aparência mais clean.
7.3 Acesso e travamento do painel pegboard de ferramentas
A forma de acesso ao pegboard, que é uma suspensão manual, se mostrou pouco eficiente já que o mesmo acaba ficando com excesso de peso devido às ferramentas que ali vão guardadas.
Figura 41 - Acionamento do pegboard.
O pegboard possui duas travas que o mantém suspenso enquanto o usuário necessitar, seu acionamento é automático e não requer contato direto. Porém no momento de descer o painel, é preciso empurrar as travas com os dedos, o que se mostrou potencialmente perigoso, dando margem a acidentes que podem ferir o usuário.
Figura 42 - Travas do pegboard
Para solucinar esse problema, seria interessante a instalação de um motor de baixa rotação e com sistema reverso. Esse motor além de sustentar o pegboard, ainda suportaria o peso das ferramentas e seria responsável pelo travamento do painel quando suspenso.
O sistema contaria com um botão UP/DOWN (figura 43) e duas switches responsáveis por frenar a subida ou a descida quando chegasse no limite, evitando uma sobrecarga no motor.
Figura 44 – Esquema elétrico de elevação do painel de ferramentas
O sistema é composto de um transformador que converte os 127 volts e 60 Hertz (corrente alternada), da rede residencial, para 12 volts e 60 Hertz, resultado que não nos atende completamente, já que precisamos de 12 Volts de corrente continua. Para chegarmos a isto temos um conjunto de quatro diodos retificadores instalados de forma especifica conhecida como PONTE RETIFICADORA. Após a ponte temos 12 Volts e 0 Hertz, mas ainda com pequenas flutuações na voltagem, o que solucionamos com a instalação de um capacitor eletrolítico, este conjunto de componentes (transformador, ponte retificadora e capacitor) é denominada de FONTE ESTABILIZADA.
Tendo obtido a energia elétrica nas condições necessárias, temos a seguir os dois switches (chaves elétricas) que controlaram o sentido de rotação do motor elétrico permitindo desta maneira efetuar a movimentação do pegboard para cima e para baixo apenas invertendo a polaridade da eletricidade entregue ao motor elétrico.
Para que o sistema não ultrapasse os limites de deslocamento, ele conta com dois limitadores de curso (um superior e um inferior) que nada mais são que switches acionados mecanicamente interrompendo o fornecimento elétrico para o motor e assim provocando sua parada no ponto desejado.
O ultimo componente de nosso sistema é o motor elétrico de 12 Volts e corrente continua.
7.4 Deslocamento
O deslocamento acontece por meio de duas rodas posicionadas na parte traseira da bancada e por uma pega que acontece pelas laterais na parte superio do pegboard. Para que essa pega seja possível sem que o pegboard levante, foi necessária a colocação de duas travas laterais. Devido ao peso e à alavanca gerada durante a inclinação da estação, o deslocamento é incomodo e pode não atender usuários que possuam menos força física.
Figura 45: Demonstração da pega para deslocamento do modelo preliminar
Para facilitar a pega seria necessária a instalação de um manípulo, que no caso, foi inspirado nos carrinhos de carregar botijão de gás. Porém para que a bancada pudesse ser encostada na parede, o punho do manípulo teria que ser rotacionavel. Para alívio do peso, o manípulo teria um eixo que acompanharia toda a altura da estação, já que alavanca seria grande.
Figura 46: Visualização do funcionamento do manípulo do protótipo
7.5 A abertura das gavetas
Em um primeiro momento, as gavetas não teriam trilhos. Porém foi percebido que era necessário o uso de corrediças, principalmente para servir de batente para a abertura das gavetas. Outra questão é que durante a tarefa, a abertura da gaveta é incomoda e interrompe os processos que estão sendo executados devido à falta de facilidade no deslize durante a abertura.
Já que já seriam utilizadas corrediças, dentre as opções de corrediças telescópicas (que possuem um sistema de rolamento por micro-esferas, foi escolhido o uso das corrediças push and open que, em tradução literal, significa “aperte e abra”, e define bem o funcionamento da mesma.
Essa corrediça facilitaria muito a tarefa, já que a abertura acontece por pressão, o usuário poderia além das mãos, utilizar os joelhos ou outros membros para a abertura das gavetas, sem necessariamente desocupar as mãos para isso.
Figura 47 - corrediças push and open.
7.6 Outras melhorias
Uma das possíveis dificuldades a ser enfrentadas pelo usuário, especialmente no uso da bancada fora do seu ambiente, é a falta de tomadas de energia para as ferramentas elétricas em uso simultâneo. Para evitar o uso de extensões ou benjamins, o que representaria riscos potenciais à operação, foi acrescentada uma extensão imbutida, com três tomadas, acessada pelo mesmo sistema
push and open.
CONCLUSÂO
Atender uma demanda por estações móveis de trabalho artesanal no universo urbano, onde há cada vez menos lugar nas já reduzidas residências para os artigos “extras”, é um desafio. A primeira exigência a ser atendida num projeto de mobiliário para esse nicho é, portanto, a de economia de espaço e flexibilidade para a adaptação a pequenos ambientes, não exclusivos ao trabalho. Por isso, nosso modelo é compacto, pensado para ocupar discretamente qualquer cômodo onde possa ser guardado em uma residência ou escritório.
Em segundo lugar, ele tem boa aparência, para que, uma vez colocado nesses ambientes, possa camuflar-se sem destoar como estação de trabalho, por exemplo, numa cozinha ou sala de estar.
Além de ser pequeno e ter uma aparência de móvel neutro, a estação precisava ter espaço para acomodar as principais ferramentas e os produtos de uso mais comum, de forma organizada e totalmente escamoteada, para não serem percebidas quando o móvel está em repouso, mas sempre à mão no momento do uso.
Exigiu estudo e criatividade criar uma bancada de trabalho que, por ser um móvel pequeno, oferecia um tampo de tamanho inadequado para o desenvolvimento das atividades. Ele precisava ser duplicado, mas também retrátil a ponto de não comprometer as dimensões totais do móvel.
Além disso essa estação precisava ter grande mobilidade e graças às rodas e o sistema de manípulos pode ser levada para outro ambiente para a execução das tarefas e retornada ao lugar de guarda após o serviço, com relativa facilidade.
Ao concluir o projeto com a construção do protótipo, que incluiu inúmeras melhorias ao modelo preliminar, nos deu satisfação comprovar que ele é viável, e pode, efetivamente, vir a ser produzido – como o protótipo - a custo relativamente baixo (embora careça de estudos econômicos
específicos, que não foram objeto desse trabalho). Ele servirá socialmente a indivíduos que trabalhem como autônomos; mas também àqueles que simplesmente usem a estação para fins de lazer e produção amadora.
REFERÊNCIAS
BROWN, T. Design thinking: uma metodologia poderosa para decretar o fim
das velhas ideias. Rio de Janeiro: Campus/Elsevier, 2010.
MANZINI, Ézio. Design para inovação social e sustentabilidade. In: Caderno do
Grupo de Altos Estudos do PEP/UFRJ, volume 1, 2008, p. 104.
MOURA, Ana Maria de; MONT’ALVÃO, Cláudia. Ergonomia: conceitos e
aplicações. Rio de Janeiro: Editora 2ab, 2000.
PANERO, Julius. ZELNIK, Martin. Dimensionamento humano para espaços de
