Artigo

Análise Ergonômica sobre uma Furadeira elétrica para uso doméstico

Resumo

O artigo aborda a analise ergonômica de uma furadeira. O projeto é organizado em etapas: desenvolvimento, pesquisa, levantamento de dados, relação dos itens com problema ergonômico e nova proposta. O artigo relata o resultado do estudo ergonômico entre as partes do desenvolvimento e método, seus procedimentos são  aplicados a nova proposta. A aplicação destes métodos e procedimentos, dão origem a um novo resultado e servem para publicação em fóruns de design.

Palavres-chave: design, ergonomia, usabilidade

Abstract

The paper addresses the ergonomic analysis of a drill. The project is divided into stages: research, data collection, lists of items with ergonomic problems and new proposal. The paper reports the results of the ergonomic study of parts of the method and procedures applied to the new proposal. The application of these methods and procedures give rise to a new result, and are for publication on design forums.

Keywords: design, ergonomics, usability

1. INTRODUÇÃO

Furadeiras são máquinas extremamente versáteis, servem como esmeratrizes, marteletes, aparafusadeiras além de outros usos que dependem da criatividade do usuário. As furadeiras possuem um motor que aplica uma rotação a uma ou mais brocas que são responsáveis pela remoção do material.

Brocas são Hastes metálicas que são colocadas no mandril da furadeira para executar o furo, podendo

variar o diâmetro e o tipo de material. A furadeira é muito utilizada por usuários profi ssionais com amplo conhecimento sobre a ferramenta nos mais diversos ramos das indústrias como os usuários domésticos com pouco ou sem nenhum tipo de conhecimento de utilização da ferramenta.

[1] O manejo antropomorfo ou anatômico apresenta superfícies irregulares, conformando- se com a parte do corpo usada no manejo, principalmente mãos e pés. É indicado onde se exige maior fi rmeza, pega e transmissão de forças.

O desenho anatômico de cabos, se faz adequar melhor as mãos e dedos, admitindo uma superfície de contato mais ampla e originando uma menor concentração de tensões por conseqüência, usando- se com vantagem em tarefas de curta duração.

Segundo Itiro Iida, no livro: Ergonomia: Projeto e Produção [2], ergonomia é “o estudo da adaptação do trabalho ao homem” e embora tenha diversas relações além das que dizem respeito à interface “homem-produto”, como por exemplo, os fatores culturais e econômicos que podem infl uenciar nos projetos e no objeto fi nal, neste trabalho será abordado o quesito interação em seus aspectos funcionais, assim como a usabilidade do produto.

A afi rmação do autor está totalmente ligada ao objetivo deste artigo. Tendo em vista que as furadeiras são extremamente versáteis e servem como: marteletes, esmeratrizes, aparafusadeiras, e outros...

Estas possuem um motor que aplica uma rotação a uma ou duas brocas, que são responsáveis pela remoção do material. Brocas são hastes metálicas, colocadas no mandril da furadeira para executar o furo, podendo variar o diâmetro e o tipo de material. A furadeira geralmente é utilizada por profi ssionais do ramo industrial, assim como utilizada para uso

doméstico.

Neste artigo iremos avaliar e analisar a ferramenta de trabalho com a pretensão de aprimorar alguns itens do produto. Tendo em vista a postura do usuário, manuseio, movimentos repetitivos, segurança, saúde e a usabilidade do mesmo.

A usabilidade é um dos principais pontos a serem analisados, vem da palavra em inglês Usability, que signifi ca Usabilidade, efi ciência, efi cácia e satisfação (Shackel 1991). Dando ênfase na funcionabilidade, fl uxo de trabalho, assim como considerações culturais e estéticas com o objetivo de satisfazer o usuário. A experiência que um usuário tem com um equipamento é resultado da interação de diversos fatores.

A defi nição do Hendrick, 1991 (citado em Morães, 1998):

“ ....A Ergonomia como ciência trata de desenvolver conhecimentos sobre as capacidades, limites e outras características do desempenho humano e que se relacionam com o projeto de interfaces, entre indivíduos e outros componentes do sistema. Como prática, a Ergonomia compreende a aplicação de tecnologia da interface homem-sistema a projeto ou modifi cações de sistemas para aumentar a segurança, conforto e efi ciência do sistema e da qualidade de vida.”

Após a constatação de quais elementos necessitavam de alterações foi desenvolvida, embasada nas análises realizadas e indicações bibliográfi cas, uma nova proposta que possa abranger todas as necessidades do usuário.

2. METODOLOGIA
O processo utilizado neste estudo divide-se nas seguintes etapas:
1º) Defi nição dos usuários: etapa inicial onde os dados do público que utiliza o produto analisado são detalhados.
2º) Descrição do produto atual: apontamento dos itens que fazem parte do produto quanto as suas características, composição e freqüência de uso.
3º) Levantamento de dados: etapa do processo onde, através de levantamento fotográfi co, são analisadas questões tais como tarefa, usabilidade, postura, antropometria, cognição. Por fi m é apresentado o detalhamento do produto atual.
4º) Relação dos itens com problema ergonômico: descrição de todos os itens que, ao serem analisados, apresentaram problemas pertinentes a ergonomia.
5º) Elaboração da nova proposta: indicação de uma alternativa que contemple e solucione os problemas relacionados na etapa anterior.
6º) Verifi cação dos benefícios ganhos na relação produto atual x nova proposta: apontamento das melhorias alcançadas em relação ao produto atual e suas vantagens.

2. DESENVOLVIMENTO

2.1 - O usuário
O usuário residencial possui uma variação de faixa etária entre 18 e 72 anos, de ambos os sexos, estuda e trabalha durante o dia e parte da noite.
Possui conhecimento técnico ou nenhum sobre a ferramenta e sua utilização, pois o mesmo se aproveita em determinadas ocasiões, que exigem pequenos reparos ou alguma fixação por meio de parafusos, nas dependências de sua residência.

2.2 - Descrição do produto escolhido
A furadeira é um sistema composto por alguns elementos que se fazem necessários para sua formação:

• Corpo
• Motor elétrico
• Mandril
• Cabo de força
• Botão de acionamento
• Botão para escolher perfuração com impacto ou sem impacto

O corpo é produzido em polímero projetado para envolver o motor e fornecer suporte para todas as outras peças, sua cor varia de acordo com o fabricante, nele possuem algumas informações referentes a ferramenta como marca, modelo e especificações técnicas. Nele existem aberturas laterais para entrada e saída de ar
O motor é o dispositivo que converte a energia elétrica em energia mecânica, produzindo o movimento necessário para a realização da tarefa.
Mandril é um sistema na parte frontal externo ao corpo da furadeira, ela é produzida em aço, sua função é prender a broca, para abrir ou fechar o mandril necessita de uma chave feita especialmente para o sistema.
Cabo de força é um fio elétrico que mede 1,5 metros e serve para alimentar com a energia elétrica a furadeira, normalmente está conectada na ferramenta pelo cabo e na sua extremidade possui um plugue de dois pinos.
Botão de acionamento possui uma regulagem com duas velocidades e um sistema de trava que auxilia a opção escolhida, esta trava evita que o usuário fique forçando com os dedos na posição escolhida, no transcorrer da tarefa. A velocidade 1 é mais lenta, própria para materiais muito duros, ideal para metais. A velocidade 2 é mais rápida e sua aplicação se dá em materiais mais moles como madeira, ou ainda na perfuração de concreto.
Botão para escolher perfuração com impacto ou sem impacto, quando furamos concreto usamos o sistema de impacto da ferramenta, quanto mais vezes por minuto a máquina bater para quebrar o concreto melhor, por isso a velocidade 2 é mais adequada visto que quanto maior o RPM (Rotações Por Minuto) da máquina maior será também o seu IPM (Impactos Por Minuto).
O usuário leva de 5 a 20 minutos para realização de tarefas domiciliares o que é relativamente curto o tempo de uso da ferramenta, na maioria dos casos são realizados furos em paredes de alvenaria ou madeira, para colocação de algum artefato.

2.3 - Pesquisa
A pesquisa de satisfação foi realizada por meio da internet, foram enviados 170 formulários por e-mail, destes, 27 responderam a pesquisa, aos quais foram gerados gráficos de acordo com cada tópico, como mostram a seguir.

2.3.1 - Conclusão da pesquisa
De acordo com a pesquisa, dois pontos foram apontados como os mais salientes, no ponto de vista ergonômico, estas são as alterações que possuem relevância:
Falta de apoio para mão na parte frontal da ferramenta.
As saídas de ar produzido pelo motor elétrico, causando incomodo.

3 - LEVANTAMENTO DE DADOS

3.1 - Análise da tarefaPara realização da tarefa de perfuração utilizando a ferramenta, o usuário necessita executar algumas etapas de procedimento.
Etapa 1: o usuário necessita de uma broca específica para o tipo de material a ser perfurado, com diâmetro desejado e de uma chave de mandril para fixá-La.
Etapa 2: a ferramenta possui um cabo de força, que necessita de uma rede de energia elétrica para ligar, e fazer a verificação de funcionamento, testando suas velocidades e opções de perfuração, com ou sem impacto.
Etapa 3: O usuário segura a ferramenta pelo cabo de empunhadura com uma mão, e com a outra, apóia a parte frontal da ferramenta, auxiliando a direção da broca, no ponto desejado para perfuração.

3.2 - Análise da usabilidade
Por vezes, o usuário necessita do apoio de uma escada para perfuração em um nível mais alto da parede, esta não dispõem de apoio para a ferramenta, apenas uma pequena base na parte superior, onde o usuário larga sua ferramenta, podendo assim cair e causar algum dano a mesma. Após a colocação da broca (figura 1) no mandril e a realização do teste de opções (figura 2) para utilização normal ou com vibração, para perfuração de concreto, inicia-se a tarefa (figura 3).

Figura 1: Colocação da broca

Figura 2: Testando opções

Figura 3: Iniciando a tarefa

3.3 - Análise postural
Ao realizar a tarefa o usuário se posiciona de forma incorreta, pois a tarefa de fazer um furo na parede com esta ferramenta, necessita que o usuário se posicione de pé na frente da parede, e que necessite do apoio de escada (figura 4) ou banco para realização de furos em níveis mais altos (figura 5) ou até mesmo no teto.
Por se tratar de algumas ocasiões, o usuário geralmente utiliza a ferramenta de qualquer forma (figura 6), não apenas para produzir o furo, mas também para aumentar o seu diâmetro.

Figura 4: Posição do usuário

Figura 5: Furação em nível mais alto

Figura 6: Ampliando o diâmetro do furo

3.4 - Análise de desconforto
A pesquisa feita com o usuário, mostra que o ruído emitido pela ferramenta, é um dos itens que mais causa desconforto, seguido pela empunhadura da mão de apoio, localizada na parte frontal da ferramenta, local que não disponibiliza apoio seguro, possuindo aberturas laterais para saída de ar quente, que é produzido pelo funcionamento da ferramenta.

3.5 - Análise da Antropometria

Figura 7: Medidas do homem - 1/99%

Figura 8: Medidas da mulher - 1/99%

Figura 9: Eixo da força

3.6 - Análise cognitiva
A ferramenta possui informações técnicas impressas em ambos os lados do corpo, fazem referencia ao seu modelo, sua capacidade de força, tamanho do mandril, velocidades e martelete.
No botão de acionamento existe dois pictogramas, o número 1, que fica localizado na parte inferior e o número 2, na parte superior, esta graduação serve para acionar uma das velocidades desejadas, porém não existe uma identificação que descrimine ambas.
O botão que serve como trava para as velocidades citadas acima, não possui nenhum tipo de identificação, ele está localizado ao lado do botão de acionamento, apenas na lateral esquerda da ferramenta.
Na parte superior existe a opção para perfuração com martelete, este possui pequena identificação em forma de pictograma produzido em relevo no corpo da ferramenta, e com a mesma cor.
O cabo de alimentação de força da ferramenta, não possui identificação de corrente elétrica a ser utilizada.
A ferramenta é produzida em  polímero, na cor verde, suas informações impressos na cor branca, botões e cabo de força na cor preta.

3.7 - Detalhamento Técnico

Figura 10: Medidas externas

4 - RELAÇÃO DOS ITENS COM PROBLEMA ERGONÔMICO

4.1 - Observados
Itens que foram observados durante as análises no produto selecionado.
Cabo de força curto

• Apoio dianteiro na saída de ar
• Apoio na parte frontal não oferece segurança
• A opção para utilizar ou não o martelete não está bem clara
• A opção de trava não possui identificação
• As velocidades de perfuração da furadeira não estão claros
• O cabo de força não possui identificação de alimentação de corrente elétrica
• Utilização de escada como apoio
• Necessidade de cabo de extensão de energia elétrica

4.2 - Relacionados

• Apoio na parte frontal não oferece segurança
• Apoio dianteiro na saída de ar

A saída de ar produzido pela rotação do motor, na parte frontal da furadeira, local de apoio da mão, foi o item mais questionado pelos usuários.

Figura 11: Itens com problema

5 - A NOVA PROPOSTA
Com base em pesquisa realizada com o usuário e estudo realizado nas referências bibliográficas existentes na universidade, foram efetuadas algumas alterações no produto como a inclusão de um cabo de apoio na parte frontal (figuras 12 e 13), e uma graduação no botão de acionamento da ferramenta.

Figura 12: Nova proposta

Figura 13: Posição de uso

O botão de acionamento, agora na cor laranja (figura 14), recebe uma graduação impressa, identificando os níveis de velocidades para perfuração.

Figura 14: Graduação de velocidades

As opções de perfuração normal ou com martelete (figura 15), permanecem com os mesmos pictogramas, porém o fundo é alterado da cor verde para cor laranja, e recebe uma linha curva, com uma seta em cada extremidade, indicando o movimento de deslocamento para cada opção.

Figura 15: Opções de perfuração

A partir deste novo estudo, o usuário passa a ter um apoio na parte dianteira da ferramenta, que o auxilia na pega, melhorando o desempenho na prática da tarefa, e alterando a posição da saída de ar da ferramenta, o que lhe causava incomodo, agora está posicionada na parte interna do novo cabo de empunhadura.
Tanto a nova empunhadura como a anterior, são produzidas na cor preta, diferenciando da cor da ferramenta, os botões de velocidade, de trava e martelete produzidos cor laranja que, conforme a visibilidade das cores, é a que mais mantém atenção, destacando assim as opções da ferramenta (figura 16).

Figura 16: Vistas da ferramenta

4. CONCLUSÃO
Nesta análise foi desenvolvida uma melhoria, que atendesse as necessidades dos usuários nas suas tarefas realizadas com a ferramenta furadeira, facilitando o seu dia-a-dia, proporcionando conforto, evitando assim, problemas de saúde e melhorando seu desempenho na tarefa.
A ferramenta possuía uma saída de ar na parte dianteira, onde, grande parte dos usuários, utilizam como apoio para mão, o que existe agora é um cabo de empunhadura, que possibilita a saída do ar pelo seu interior, localizado na área de apoio dianteiro.
As opções de velocidade 1 e 2, trava de velocidade e martelete, ficaram evidenciados pela cor laranja, que na visibilidade das cores, são as que mais mantém a atenção do usuário.
A proposta de analisar, pesquisar e mostrar novos meios para utilização de ferramentas e suas utilizações, foi de extrema importância para percebermos, que o processo de desenvolvimento depende de muitos fatores, e que a ergonomia está presente em todos eles, seja para melhorar a vida das pessoas, a produção de um funcionário, seja para melhorar o funcionamento de todo o sistema de uma empresa.

5 - REFERÊNCIAS
[1]. GOMES FILHO, João. Ergonomia do Objeto: Sistema Técnico de Leitura Ergonômica. São Paulo. 2003.
PANERO, Julius; MARTIN, Zelnik. Dimensionamento Humano para Espaços Interiores. Barcelona: Gustavo Gili.
DUL, Jan, Bernard Weerdmeester. Ergonomia prática; tradutor Itiro Iida. - 2. ed. Ver. e ampl. São Paulo: Edgard Blüger, 2004.
ABRANTES, Antonio Francisco. Atualidades em ergonomia: Logística, movimentação de materiais, engenharia industrial, escritórios. - São Paulo: IMAN, 2004.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Furadeira
http://www.dewalt.com.br
http://www.inmetro.gov.br/pluguesetomadas
http://www.patentesonline.com.br/mandril-para-uma-ferramenta-802.html
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cognição
http://www.ergonomia.com.br