Os exoesqueletos são supostos proteger os empregados do excesso de trabalho. E podem mesmo melhorar a sua produção e desempenho no trabalho. Uma comparação de tecnologias.
Com um ruído forte, a aparafusadora sem fios anuncia que fez o seu trabalho corretamente. O parafuso está apertado, mas não demasiado. Alexander Esin pega imediatamente no parafuso seguinte da caixa e fixa-o na construção da parte inferior da carroçaria, que paira cerca de 20 cm acima da sua cabeça. Mais uma vez, dispõe de exatamente 2 s para o processo de aparafusamento - estas são as especificações da análise do tempo do fluxo de trabalho na indústria.
Aparafuse 16 parafusos, insira doze clipes, puxe dois cabos, pincele 25 pinceladas de tinta com precisão e horizontalmente numa almofada, depois solte novamente os cabos e os clipes e desaparafuse também os parafusos: Estas são as actividades especificadas no caderno de encargos da primeira estação da experiência criada pelo Instituto Fraunhofer de Engenharia de Fabrico e Automação (IPA) de Estugarda e pelo Instituto de Fabrico e Gestão Industrial (IFF) da Universidade de Estugarda, na Escola Wilhelm Maybach.
Que alívio é que um exoesqueleto proporciona no trabalho?
Os investigadores querem descobrir qual o alívio que um exoesqueleto realmente proporciona durante actividades cansativas. A escola profissional e técnica de Bad Cannstatt foi bem escolhida como local para este fim, porque oferece muito know-how em engenharia mecânica, tecnologia de fundição e engenharia automóvel.
O Exoworkathlon, como é oficialmente designada a experiência, é uma estreia internacional, afirma Urs Schneider, diretor do departamento "Tecnologia Médica e de Bioprodução" do Fraunhofer IPA. A sua equipa, que desenvolve soluções de tecnologia humana, é o maior grupo de investigação de exoesqueletos na Alemanha. As estações de teste foram desenvolvidas em conjunto com especialistas em ergonomia e segurança no trabalho da indústria. Reflectem situações de trabalho típicas em que ocorrem frequentemente posturas forçadas. Na estação de Esin, a tarefa é trabalhar em cima da cabeça, noutra é carregar caixas.
Uma hora de trabalho árduo durante o registo de dados fisiológicos
Durante uma hora, vários estudantes do ensino profissional realizam esta atividade cansativa, uma vez com e outra sem o apoio do exoesqueleto. Os sensores registam os seus dados fisiológicos, como a atividade muscular e os parâmetros cardiovasculares, como a frequência cardíaca e o consumo de oxigénio; num questionário, as pessoas testadas indicam também os seus sentimentos subjectivos durante o processo de trabalho.
Exosqueleto
- Um exoesqueleto ou exosqueleto é uma estrutura de suporte que se encontra contra o corpo. É feita uma distinção entre sistemas activos e passivos, ou seja, com e sem acionamento elétrico.
- Inicialmente, os exoesqueletos foram desenvolvidos para aplicações médicas, com o objetivo de ajudar os paraplégicos a recuperar. Os motores integrados destinam-se a substituir a força muscular em falta. O Fraunhofer IPA foi o primeiro instituto de investigação a nível mundial a desenvolver com sucesso um simulador de marcha para doentes com AVC.
- O principal mercado é o sector industrial. Aqui, os ergoesqueletos ajudam a levantar cargas pesadas, em actividades cansativas ou em trabalhos suspensos. O objetivo é reduzir a fadiga física e a frequência dos erros e evitar acidentes.
- Cerca de 100 fabricantes em todo o mundo estão activos no mercado, incluindo a Ottobock, a Parker, a Panasonic, a German Bionics e a Laevo.
Os exoesqueletos são estruturas de apoio fixadas ao corpo que podem reforçar ou mesmo substituir a força muscular dos braços, pernas ou tronco. É feita uma distinção entre sistemas passivos e activos, dependendo da integração ou não de motores alimentados por bateria. Os primeiros desenvolvimentos foram utilizados na medicina para apoiar pessoas após um acidente vascular cerebral ou com paraplegia. Mas cada vez mais, a indústria está a descobrir os exoesqueletos para aliviar ergonomicamente os empregados durante o trabalho físico pesado. Carregar caixas é um deles.
Carregar caixas é quase uma brincadeira de crianças com o exoesqueleto
Simon Bader move-se suavemente para a frente e para trás entre a mesa de embalagem e o contentor. Transporta continuamente caixas de 8 kg através da segunda estação. Na maior parte do tempo, deposita casualmente a sua carga, aliviada pelo exoesqueleto, no contentor. Tal como Esin, também ele completa seis rondas de 10 minutos cada. "Na verdade, é suposto a pessoa ajoelhar-se para levantar a carga pelas pernas e não pelas costas", diz o empregado de uma empresa de média dimensão especializada em tecnologia de fundição injetada de Remstal, que está atualmente a terminar o seu segundo ano de engenheiro mecânico.
Vários sensores no seu corpo registam dados e transmitem-nos para avaliação. Desta forma, a equipa do IPA, em conjunto com a Universidade de Estugarda, pretende determinar qual o alívio que os exoesqueletos utilizados no teste trazem realmente aos trabalhadores e até que ponto podem evitar danos consequentes.
"O excesso de trabalho leva à incapacidade".
"As sobrecargas, que muitas vezes são pouco perceptíveis, sobretudo nos jovens, podem levar a ausências e incapacidades no decurso da vida profissional", afirma a responsável pelo projeto IPA, Verena Kopp. A cientista desportiva e especialista em biomecânica está convencida de que os exoesqueletos, por outro lado, podem proteger os profissionais de tais danos consequentes a longo prazo. Mas a avaliação dos testes terá de o demonstrar primeiro. Para os investigadores do Fraunhofer, é importante que os exoesqueletos testados não concorram entre si, uma vez que os seus fabricantes são oriundos da Alemanha, França, Países Baixos e EUA.
"Trata-se apenas de comparar a atividade com e sem apoio", diz Kopp. "Só queremos ver se os exoesqueletos têm o potencial de reduzir o esforço físico e manter o desempenho." E como isso afecta a sensação subjectiva. Kopp concebeu um questionário especificamente para este fim, que os participantes nos testes preenchem imediatamente após a sua utilização.
O exoesqueleto pode aumentar o rendimento
"Na melhor das hipóteses, pode até aumentar a produção com uma ajuda ao trabalho e, depois, talvez se torne popular na indústria", espera Urs Schneider. As empresas não gastariam necessariamente dinheiro apenas para a saúde dos seus empregados, mas fá-lo-iam se conseguissem um aumento do desempenho no trabalho. "Sabemos que pode soldar melhor à cabeça se os seus braços forem suportados por um exoesqueleto. O empregador fica satisfeito quando o cordão de soldadura está limpo", sorri o diretor da divisão IPA. Esta foi a experiência da sua equipa no fabricante de automóveis Audi.
A empresa de Estugarda também montou uma estação de soldadura deste tipo na feira de saúde e segurança no trabalho A+A, que decorreu de 26 a 29 de outubro em Düsseldorf. Os empregados do fabricante de automóveis Ford puderam testar os exoesqueletos nos seus próprios corpos. "Vamos criar uma base de dados com os resultados de ambos os eventos", diz Schneider. Em janeiro, está previsto outro curso no Schweißtechnische Versuchsanstalt, em Hamburgo. Aí, os soldadores do porto serão incluídos na experiência.
As seguradoras de segurança e acidentes de trabalho estão interessadas nos resultados
O Instituto Federal de Segurança e Saúde no Trabalho (Baua) e o Seguro Social Alemão de Acidentes (DGUV) também estão interessados nos resultados do Exoworkathlon. Esperam que as experiências tragam um pouco de metodologia aos dados, até agora bastante escassos, sobre a utilização de exoesqueletos. Os trabalhadores da logística ou da indústria automóvel podem rapidamente sofrer escorregadelas discais ou, no pior dos casos, uma reforma antecipada. É preciso evitar que isso aconteça.
No futuro, poderão ser feitas recomendações, especialmente para as pequenas e médias empresas e para as empresas artesanais, sobre a forma de tornar os processos de trabalho mais ergonómicos. Porque: "É nas pequenas empresas que se realizam os trabalhos realmente difíceis", diz Schneider. Estas empresas não podem, como as grandes corporações, ter acesso a um planeamento de processos elaborado e a equipas que montam linhas de produção com aspectos ergonómicos em mente. É também por isso que a maioria dos fabricantes está atualmente a vender os seus exoesqueletos a empresas mais pequenas.
"A perceção do esforço foi quase 30 % inferior com o exoesqueleto".
Entretanto, a avaliação está a decorrer em pleno. Simon Bader sentiu um claro efeito de apoio do exoesqueleto. "A longo prazo, pode definitivamente contribuir para facilitar o trabalho, para a segurança e para a satisfação dos trabalhadores", afirma. Consegue imaginar o seu empregador a introduzir também estes sistemas de apoio. "Temos trabalhos que envolvem o transporte de caixas com peso até 25 kg, pelo que seria um grande alívio."
Para o chefe de projeto Kopp, é particularmente importante saber se há um alívio percetível através dos exoesqueletos. Os testes mostraram claramente que. "O esforço percepcionado com o exoesqueleto foi ligeiramente inferior em 30 % ao valor dado sem o apoio técnico", diz ela. Em todas as regiões musculares, a perceção do esforço com o exoesqueleto foi menor.
Os exoesqueletos revelam um grande potencial
No entanto, Kopp também tem um resultado surpreendente em mente - com o exoesqueleto, as pessoas testadas foram um pouco mais lentas no processo de trabalho. "Talvez seja porque o movimento com o sistema não é familiar", suspeita Kopp. No entanto: "Os resultados mostram que os exoesqueletos têm, sem dúvida, potencial para apoiar o trabalhador", afirma o diretor do projeto.
Fonte: Mundo do trabalho: Exoesqueletos para a indústria postos à prova - VDI nachrichten (vdi-nachrichten.com) (17.10.2022)