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ESTUDO ERGONÔMICO APLICADO A
UM DISPOSITIVO FERRAMENTAL
IMPLEMENTADO EM UMA INDÚSTRIA
METALÚRGICA
Giseli Gonçalves
Lucas Willian Nogueira Gonçalves
Renan Correa
João Vitor Andrade Miranda
Danielle Rodrigues de Oliveira
A saúde e o desempenho do trabalhador em uma organização moderna
são fatores relevantes e que requerem atenção. A ergonomia tem muito
a colaborar neste sentido, já que tem por objetivo adaptar as condições
de trabalho ao trabalhador, de modo a garantir a saúde e melhorar a
eficiência dos trabalhadores durante a execução do trabalho. Dessa
forma, o presente artigo abordará um estudo ergonômico com o
objetivo de melhorar o processo de trabalho em uma indústria
metalúrgica. O posto de trabalho estudado envolve a tarefa de
levantamento manual de carga, com carga de 40 kg, sendo a principal
queixa dos trabalhadores do setor a dor na coluna vertebral. Neste
cenário, serão aplicadas duas ferramentas pertencentes ao software
Ergolância® no intuito de realizar a análise ergonômica do trabalho.
Sendo elas, a equação de NIOSH (Instituto Nacional de Segurança e
Saúde no Trabalho) que permite calcular a carga máxima
recomendada para o levantamento e transporte manual de cargas e o
REBA (Rapid Entire Body Assessment), que é utilizado para estimar o
risco de desordens corporais as quais os trabalhadores estão expostos.
Sabe-se que ferramentas ergonômicas permitem avaliar de forma
sistemática, documentar e armazenar informações sobre as condições
do trabalho, além de possibilitar a instrumentação de relatórios
demonstrativos aos gestores sobre as condições pré e pós-intervenções
ergonômicas. Através da aplicação dessas ferramentas, espera-se
otimizar e melhorar as condições ergonômicas para o processo de
desbobinamento, gravação e cortes de blanks em uma máquina
industrial de uma empresa metalúrgica. Além disso, deseja-se gerar
novas sugestões de melhoria no processo de levantamento de cargas e
também demonstrar que um ambiente ergonomicamente planejado
pode contribuir para aumentar a produtividade de um processo.
XXXVIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO “A Engenharia de Produção e suas contribuições para o desenvolvimento do Brasil”
Maceió, Alagoas, Brasil, 16 a 19 de outubro de 2018.
XXXVIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO “A Engenharia de Produção e suas contribuições para o desenvolvimento do Brasil”
Maceió, Alagoas, Brasil, 16 a 19 de outubro de 2018. .
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Palavras-chave: ergonomia, Ergolândia 6.0, ferramentas, Niosh e
Reba, Produtividade
1. Introdução
Em função da globalização dos mercados e das atuais condições de competitividade, as
organizações têm buscado implantar novas estratégias de produção cada vez mais
modernas. Nesse contexto de crescente performance, o elemento humano e suas
limitações não podem ser desconsiderados, de forma que, para garantir a integridade
física e intelectual do trabalhador, a todos os postos de trabalho é recomendável a
realização de uma análise de riscos juntamente com a ergonomia (FERREIRA, 2015).
Para isso, tem-se que o presente estudo se passa em uma empresa do ramo metalúrgico
situada no interior do estado de São Paulo que possui diversas máquinas, e a máquina
escolhida para a efetivação do estudo realiza o desbobinamento, gravação e cortes de
blanks, onde ocorre o setup de troca de ferramentas de expansão, ou seja, movimentação
a qual os operadores da máquina sofrem total influência da importância da Ergonomia no
processo de produção.
Para esse projeto, delimitou-se a apenas uma dentre diversas outras funções pertinentes a
operadores de uma máquina de desbobinamento, gravação e cortes de blanks. Neste posto
de trabalho citado, os operadores devem verificar o diâmetro interno das bobinas cortadas
em slitter em um beneficiador “zz”, este mesmo beneficiador possui diferentes diâmetros
de mandris de rebobinadeira que variam de 420mm até 780 mm.
Como o mandril da máquina estudada possui algumas delimitações, em alguns casos é
necessário a colocação de uma “castanha de expansão” para que assim o mandril consiga
atingir todo o diâmetro interno das bobinas impedindo que esta mesma caia, se solte ou
gire em falso durante o processamento.
O número de vezes que é necessário ser realizada esta troca (colocar e tirar as castanhas)
não é fixo, pois varia muito de acordo com a programação da linha e a máquina que foi
utilizada no beneficiador. Os operadores relatam que trocam (colocam e retiram) em
média cerca de três vezes por dia estas castanhas, durante um turno de 8 horas.
Vale ressaltar que cada peça desta pesa aproximadamente 40,00 Kg e são levantadas
manualmente a partir de uma bancada com altura aproximada de 1 metro que fica com
uma distância de cerca de 1,50 metros do mandril, esta mesa em sua parte superior possui
uma distância aproximada do solo de cerca de 1,35metros, depois do posicionamento
estas castanhas são parafusadas no mandril.
Abaixo podem ser observadas na Figura 1 as imagens referentes ao Posto de Trabalho
desses colaboradores:
Figura 1 – Posto de Trabalho para Efetivação de Melhoria
Fonte: Foto tirada pelos Autores
Na ordem da imagem, têm-se:
Mandril sem castanha;
Mandril sem castanha, com bobina;
Mandril com castanha e bobina;
2. Referencial Teórico
Nesta seção serão apresentados conceitos relacionados a Ergonomia, ao uso do Software
Ergolândia 6.0 e das ferramentas Niosh e Reba.
2.1 Ergonomia
Segundo Abergo (2017) em agosto de 2000, a International Ergonomics Association
(IEA) adotou uma definição oficial para o termo “ergonomia”, originário da composição
de dois radicais gregos: ergon (trabalho) e nomos (princípio ou lei) e pode ser definido
como uma disciplina científica que busca compreender as interações entre os seres
humanos e outros elementos do sistema. Desse modo, a ergonomia é definida como a
ciência da configuração do trabalho adaptada as condições humanas (GRANDJEAN,
2005)
Têm-se ainda que a ergonomia é uma relação baseada em um conjunto de ciências e
tecnologias, que visa realizar o ajuste mútuo entre o ser humano e o seu ambiente de
trabalho, proporcionando o conforto e a produtividade segura, procurando adaptar o
trabalho ao homem (COUTO, 2011, p.7).
“O objetivo da ergonomia é o estudo da adaptação do trabalho ao homem. Seu objetivo
central é o estudo do homem, suas habilidades, capacidades e limitações”
(FRANCISCHINI, 2010, p. 131).
O surgimento da Ergonomia não pode ser definido com precisão, entretanto, não é
possível negar que sua evolução conceitual se deu em consequência da concepção e
problemas operacionais apresentados pelos avanços tecnológicos dos últimos séculos
(SILVA; PASCHOARELLI, 2010).
Sabe-se que segundo a Norma Regulamentadora 17 - (NR17), direcionada ao tema
ergonomia, na qual visa proporcionar ao trabalhador condições de trabalho com o máximo
de conforto, segurança e eficiência em seu desempenho, o empregador deve realizar a
análise ergonômica dos locais de trabalho, devendo abordar as condições trabalhistas
estabelecidas na norma regulamentadora.
E de acordo com Iida (2005), para atingir o seu objetivo, a ergonomia estuda diversos
aspectos do comportamento humano no trabalho e outros fatores importantes para o
projeto como:
O homem;
Máquina ;
Ambiente;
Informação;
Organização;
Consequências do trabalho;
Têm-se ainda segundo Xavier (2013, p.42) que as principais causas da fadiga são:
Intensidade e duração do trabalho físico e mental;
Monotonia sentida na execução do trabalho;
Falta da motivação;
Condições ambientais;
Condições sociais no trabalho.
Ainda sobre a Ergonomia, segundo Costa (2014), as bases teóricas da análise ergonômica
de postos vêm de entre outras da biomecânica ocupacional, da psicologia da informação,
da higiene industrial e de um modelo sócio técnico de organização do trabalho, podendo
resultar de recomendações gerais e de objetivos para a segurança e saúde no trabalho.
É necessário destacar também que a análise do trabalho é o estudo das situações, dos
operadores, da obtenção de informações sobre os deslocamentos, posturas e esforços,
métodos de trabalho e movimentos repetitivos que podem condicionar o nível de
produtividade e de qualidade (SILVA et al, 2011).
2.2 Ergonomia na Engenharia de Produção
Conforme a Previdência Social (2010), as estatísticas de acidentes e doenças nos
ambientes laborais retratam a necessidade da intensificação no conhecimento da
ergonomia como fator de extrema importância para as organizações”.
Na Figura 2 abaixo pode ser observada a Figura que descrevem alguns fatores que
influenciam no desempenho da produção em uma empresa.
Figura 2 - Fatores que influenciam o desempenho do sistema produtivo
Fonte: Vasconcelos (2017)
Mediante evidencias apontadas por Vasconcelos conforme Figura 1 acima, tem-se
também que Henri Savall apud Bispo (2013, p. 01) aponta que são vários são os benefícios
que se manifestam quando uma empresa investe na ergonomia, entre eles, está a redução
do absenteísmo, ou seja, a ausência do funcionário no trabalho e também que a melhoria
na qualidade de vida do trabalho ajuda a reduzir os índices de turnover.
Para Sznelwar, Uchida e Lancman (2011), o processo de trabalho foi concebido e
controlado de diferentes maneiras ao longo da história. Para os autores, dois focos
essenciais se destacam: o das premissas tayloristas-fordistas, que focavam os aspectos
físicos e fisiológicos do trabalhador para entender as capacidades a partir da gestão dos
gestos e dos movimentos. E o segundo foco, com o advento das empresas flexíveis e
enxutas, considera também aspectos mentais e cognitivos, a questão da inteligência e a
capacidade do trabalhador de dar conta daquilo que as máquinas e os artefatos exigem
dele para garantir o funcionamento do sistema.
Na Figura 3 abaixo verifica-se as premissas que regem a possível realidade do trabalho:
Figura 3 – Realidades do trabalho
Fonte: Guérin et al., 2001.
Para o autor mencionado na Figura 3 acima, a análise do trabalho confronta a
singularidade de uma pessoa que, no ato profissional, põe em jogo toda sua vida pessoal
e social. Ao mesmo tempo, essa singularidade é objeto de uma gestão socioeconômica
por parte da empresa, que tem por objeto os trabalhadores, escolhe as condições e
objetivos de produção e determina o uso social dessa população.
Jackson Filho e Lima (2015) consideram que a produção de conhecimentos sobre a
atividade de trabalho, advinda do olhar etnográfico (descrição do mundo pelo olhar do
outro), permite compreender o uso do corpo, do pensamento, das emoções nas situações
de trabalho, os determinantes que pesam sobre as ações dos trabalhadores, e as estratégias
utilizadas por eles para atender às exigências colocadas.
O trabalho, portanto, pode ser uma via para estimular a iniciativa, autonomia e o
desenvolvimento da especialização, de modo a permitir o indivíduo encontre um prazer
pessoal no trabalho. De outra maneira, se vier acompanhado de pressão, constrangimentos
de tempo e exigências múltiplas, pode gerar sofrimento (FALZON, 2007).
Os determinantes sociais de saúde são fatores que podem estar interligados, promovendo
o adoecimento do indivíduo ou de uma população, podendo ser físicos ou psicossociais,
como: pré-disposição genética, sobrecarga de trabalho, clima organizacional,
relacionamento hierárquico ou com pares, gênero, sedentarismo, esforço físico e/ou
mental exigido, demandas físicas e cognitivas do trabalho, entre outros (MARIANO
BAIÃO; CUNHA, 2013).
2.2.1 A Ferramenta Niosh
O NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) publicou em 1981, um
informe técnico Intitulado Guia Prático para Trabalhos com Levantamento Manual
revisado, posteriormente, em 1991. Este manual tinha como objetivo prevenir ou reduzir
a ocorrência de dores causadas por levantamento manual 18 de cargas e para isso foi
desenvolvida uma equação (Equação de NIOSH) para calcular o peso limite
recomendável em tarefas repetitivas de levantamento de cargas (IIDA, 2005).
Com a equação de NIOSH, buscou-se estabelecer um levantamento ideal. A equação
estabelece um valor de referência de 23 kg, que corresponde à capacidade de
levantamento no plano sagital (sem giros da coluna ou posturas assimétricas), de uma
altura de 75 cm do solo, para um deslocamento vertical de 25 cm, segurando-se a carga a
25 cm do corpo. Essa seria a carga aceitável para 99% dos homens e 75% das mulheres,
sem provocar nenhum dano físico em trabalhos repetitivos nestas condições (IIDA,
2005).
De acordo com Colombini (2005), no estudo das condições de trabalho, muitas vezes nos
deparamos com situações onde há a necessidade de quantificar uma situação de trabalho
analisada.
E a equação de NIOSH é uma ferramenta que permite este tipo de análise quantitativa e
seus resultados são bem aceitos em vários países. Com a aplicação da NIOSH, os analistas
conseguem calcular a carga ideal para determinada função, prevenindo o trabalhador de
possíveis lesões decorrentes de levantamento de cargas excessivas, porém apresenta uma
limitação que é a aplicação em cargas estáticas (IIDA, 2005).
2.2.2 A Ferramenta Reba
O método REBA – Avaliação Rápida de Corpo Inteiro (Rapid Entire Body Assessment)
foi desenvolvido por Hignett and McAtamney (2000) para estimar o risco de desordens
corporais a que os trabalhadores estão expostos. As técnicas utilizadas para realizar uma
análise postural têm duas características que são a sensibilidade e a generalidade.
Pavani e Quelhas (2006) destaca que o método REBA possibilita uma avaliação
ergonômica geral, mas possui aplicabilidade mais adequada à área hospitalar, que lida
diretamente com a movimentação manual dos pacientes. Primeiramente divide-se o corpo
em dois grupos, A (tronco, pescoço e pernas) e B (braço, antebraço e pulso).
O Reba avalia a quantidade de posturas forçadas nas tarefas onde são envolvidas pessoas
ou qualquer tipo de carga animada, apresentando grande similaridade com o método Rula.
Este método inclui fatores de carga posturais dinâmicos e estáticos na interação pessoa-
carga e um conceito denominado de “a gravidade assistida” para a manutenção da postura
dos membros superiores, isso quer dizer que é obtida a ajuda da gravidade para manter a
postura do braço, onde é mais custoso manter o braço levantado do que tê-lo pendurado
para baixo.
3. Metodologia
Segundo Silva e Menezes (2005), o presente trabalho pode ser classificado como pesquisa
aplicada, visto que tem por objetivo gerar conhecimentos para a aplicação prática e
soluções de problemas específicos. Quanto a abordagem da pesquisa, esta é de caráter
quantitativa pois considera que a realidade só pode ser compreendida com base na análise
de dados brutos, recolhidos com o auxílio de instrumentos (FONSECA, 2002).
Do ponto de vista do objetivo, esta pesquisa é considerada de caráter exploratório, pois
dá ao observador uma visão ampla em relação ao tema, através de visitas a local e
entrevistas permitindo uma visualização mais clara do problema, facilitando a construção
de hipóteses (TURRIONI, 2012).
E ainda Segundo Miguel (2007) a utilização do método de estudo de caso é de
fundamental importância pois permite trazer um problema cotidiano e analisá-lo em um
contexto científico, podendo o mesmo ser de grande valor para futuros estudos.
4. Estudo de Caso
Nesta seção serão expostas as avaliações realizadas através das Ferramentas Niosh e
Reba, contidas no Software Ergolândia 6.0 aplicadas no setor de manutenção da Industria
estudada.
4.1 Exigências Físicas
Abaixo serão descritas as exigências encontradas no processo estudado:
Musculares: Os operadores exercem um trabalho a maior parte do tempo em pé, sentando
apenas para o preenchimento de relatórios, o operador que realizará a colocação das
castanhas necessita levantar pesos de 40,00 Kg por quatro vezes consecutivas, esses pesos
são levantados com relação à altura da base de apoio para o local adequado cerca de 35cm
e a uma distância longitudinal cerca de 1,50 metros, parando apenas para parafusar cada
uma delas.
Energéticas: Por ser um posto de processamento muito rápido (cerca de 300 peças p/hr)
e com muitos acionamentos, os operadores movimentam-se muito nas dependências da
máquina executando suas outras funções, devido a isto este posto pode ser considerado
um posto de trabalho com um alto gasto energético.
Perceptuais: Para este posto de trabalho os operadores precisam realizar diversas
medições e anotações destas mesmas, além de trocas é necessário realizar alguns
acionamentos no IHM (Interface Homem Máquina), dentre outros diversos botões de
comando, os operadores necessitam ser ágeis e precisos.
Para efeito de dados informacionais para o Software, o Gráfico 1 abaixo apresenta as
alturas dos colaboradores que operam as máquinas por turno.
Gráfico 1 – Alturas dos Operadores por Turno
(Fonte: Elaborado pelos autores – Excel 2013)
4.2 Ergolândia
Segundo Barbosa (2016) A partir do software Ergolândia é possível fazer analise
ergonômica dos postos de trabalho. O Software possui 20 ferramentas avaliativas, e de
acordo com a ferramenta escolhida o software sugere soluções de melhorias para o
problema ergonômico encontrado.
Para a realização da análise das posturas adotadas por colaboradores do setor de
manutenção de máquinas, na etapa de diagnóstico, foi utilizado o software Ergolândia
6.0, o qual é destinado a ergonomistas, fisioterapeutas, e a empresas que buscam avaliar
a ergonomia dos funcionários, e também a todos os profissionais da área de saúde
ocupacional professores e estudantes que desejam aplicar as ferramentas ergonômicas.
4.2.1 Avaliações com Niosh
A aplicação do Niosh está condicionada aos movimentos de pegar a castanha do suporte
e coloca-la no mandril, e isso será dividido em dois momentos para fins de poder
quantificar a melhoria Para isso, verifica-se na Figura 4 apresentada abaixo o primeiro
processo de levantamento da castanha onde o operador retira a mesma da bancada de
apoio. (antes da implementação da melhoria).
Figura 4 - Avaliação por Niosh (1º Processo)
Fonte: Elaborado pelos autores – Ergolândia 6.0
Já na Figura 5 abaixo será apresentado o segundo momento do processo de colocação da
castanha, onde partimos do momento logo após a retirada da bancada de apoio até a
colocação da mesma no mandril.
Figura 5 – Avaliação por Niosh (2º Processo)
(Fonte: Elaborado pelos autores – Ergolândia 6.0)
Para este caso de levantamento de peso tivemos a necessidade de dividir a ação em dois
momentos, o primeiro onde o operador retira a peça da bancada de apoio, (Figura 4) e o
segundo é a partir da altura que esta mesma se encontra depois de retirada da bancada até
o mandril da máquina (Figura 5).
Como uma prévia este software nos apresenta algumas sugestões de melhoria para o
ambiente estudado em questão, conforme Figura 6 e 7, respectivamente, abaixo:
Figura 6 – Sugestão de melhoria proveniente do próprio software (1º Processo)
(Fonte: Elaborado pelos autores – Ergolândia 6.0)
Figura 7 – Sugestão de melhoria proveniente do próprio software (2º Processo)
(Fonte: Elaborado pelos autores – Ergolândia 6.0)
4.2.2 Avaliações com Reba
Para as avaliações com Reba foram detalhadas todas as atividades exercidas pelos
colaboradores, sendo elas, referentes as próximas Figuras 8, 9, 10, 11, 12 abaixo.
Figura 8 – Descrição dos movimentos realizados pelos operadores no Reba
(Fonte: Elaborado pelos autores – Ergolândia 6.0)
Figura 9 – Descrição do peso da carga (castanha) levantada no Reba
(Fonte: Elaborado pelos autores – Ergolândia 6.0)
Figura 10 – Descrição dos movimentos dos braços, antebraços e punhos
(Fonte: Elaborado pelos autores – Ergolândia 6.0)
Figura 11 - Descrição da qualidade da pega
(Fonte: Elaborado pelos autores – Ergolândia 6.0)
Figura 12 – Descrição da frequência de mudanças de posturas/atividades dos operadores
(Fonte: Elaborado pelos autores – Ergolândia 6.0)
Depois de todo o detalhamento das atividades exercidas pelos colaboradores o Reba nos
fornece uma pontuação, onde está indica o seu significado quanto ao risco ergonômico e
o quão logo é necessário realizar a intervenção (caso ela de fato necessite ser realizada),
conforme Figura 13 abaixo.
Figura 13 – Avaliação Final Reba
(Fonte: Elaborado pelos autores – Ergolândia 6.0)
5. Resultados e Discussões
Após avaliados todos os resultados, verificou-se que através da aplicação das ferramentas
Niosh e Reba seria possível melhorar o processo, visto isso, observam-se os novos
resultados após implantação conforme abaixo, nas Figuras 14, 15 e 16.
Figura 14 – Avaliação com Niosh Final
(Fonte: Elaborado pelos autores – Ergolândia 6.0)
Figura 15 – Intervenção Apontada por Niosh
(Fonte: Elaborado pelos autores – Ergolândia 6.0)
Figura 16 – Avaliação destacada por Reba
(Fonte: Elaborado pelos autores – Ergolândia 6.0)
Conforme as mudanças realizadas e as operações realizadas, foi possível observar os
efeitos positivos que foram confirmados segundo relatos dos operadores e relatórios do
software Ergolândia.
Tal melhoria implementada, pode ser observada na Figura 17 apresentada abaixo, onde
mostra-se o anel de suporte para a colocação de castanhas, sendo as castanhas parafusadas
no suporte (anel), que é içado por uma ponte rolante para o levantamento destas,
posteriormente são encaixadas no mandril e depois parafusadas (com uma parafusadeira
pneumática), e por último, os parafusos que prendem as castanhas no suporte serão soltos
para fins de retirada do anel.
Figura 17 – Dispositivo Implementado
Fonte: Foto retirada pelo Autores
6. Considerações Finais
Este estudo de avaliação ergonômica foi de fundamental importância para o
conhecimento mais aprofundado das ferramentas de análise ergonômica (Niosh e Reba),
além disso, através do uso do Software Ergolândia ® 6.0 pode-se integrar teoria e prática,
unidas num propósito de destacar e evidenciar as possíveis melhorias a serem feitas na
postura dos colaboradores que prestam serviço no processo estudado.
As ferramentas de ergonomia auxiliaram no estudo das condições de trabalho,
justificando a proposta de mudança no mesmo, propiciando conhecimento e sugestão de
melhoria no levantamento de cargas.
Para um projeto futuro, valerá se apena aplicar as ferramentas apresentadas nesse artigo
em outras máquinas que apresentam diferentes condições de trabalho com levantamentos
de cargas e movimentações restritas, tanto na empresa estudada, quanto em outras
empresas do ramo metal mecânico.
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