Faca instrumentada para coleta de dados biomecânicos: um estudo com trabalhadores da atividade de desossa em frigorífico

Abstract

Faca instrumentada para coleta de dados biomecânicos: um estudo com trabalhadores da atividade de desossa em frigorífico. Florianópolis, SC, 2023. 131p. Tese (Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção) ? Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis/SC, 2023. A maioria da carne produzida nas indústrias brasileiras de abate e processamento é comercializada na forma de cortes, onde trabalhadores utilizam facas como ferramentas para transformar sua força de trabalho em valor agregado, no entanto, essa ferramenta pode ser um fator potencial de risco ergonômico. A intensidade e duração do esforço durante a atividade laboral é um fator de risco já previsto em método, mas a escala de mensuração dessa carga de trabalhado é psicofísica, o que acarreta muitas incertezas sobre o real valor. O objetivo deste estudo foi elaborar e testar uma faca instrumentada para coleta de dados biomecânicos de força e movimento da mão/punho para a atividade de desossa em um frigorífico de suínos localizado no sul do Brasil. A pesquisa foi realizada com aproximadamente 2.030 trabalhadores e 2.740 abates por dia. Foram realizadas visitas ao frigorífico para coleta de dados em situação real de atividade, onde, ao todo, foram coletados em torno de 140 ciclos de desossa de pernil. Para a coleta de dados foram utilizadas 2 facas instrumentadas no cabo com uma central inercial e um extensômetro para mensuração da força de corte, além de um termopar para leitura da temperatura da lâmina. Estas facas foram previamente calibradas para a amplitude de forças demandadas para atividade em questão. Os trabalhadores foram questionados em relação à percepção obtida no uso da faca instrumentada e registros de vídeo foram feitos em sincronismo com os dados transmitidos pela faca ao celular. A associação entre a filmagem da atividade e os dados gerados pela faca instrumentada foi utilizada para a checagem das informações dos dados e demandas biomecânicas de movimento articular do respectivo membro superior que empunhava a faca. A matriz de dados gerada pelo aparato permite associar o biotipo, dos colaboradores, com a solicitação de força demandada pela tarefa, assim como, a identificação da curva de referência (padrão) para os ciclos da atividade inerente a desossa do pernil. Nela se pode identificar a necessidade de nova afiação da ferramenta em virtude do aumento da solicitação de força expressa no gráfico. Por outro lado, para os ergonomistas da empresa, se torna útil para se estabelecer um modelo de treinamento mais assertivo, oriundo da identificação na linha de produção, do trabalhador que possui menos forças exercidas nas ações de corte e menos ações de corte por ciclo, uniformizando de forma eficiente a execução da tarefa. O ineditismo do pacote de dados apresentado neste trabalho, com a frequência de corte e intensidade de força de corte, com a temperatura e os movimentos em três dimensões, propicia uma análise científica única e exclusiva para as demandas que se apresentam no dia a dia em abatedouros e frigoríficos.

Abstract: Instrumented knife for collecting biomechanical data: a study with workers in the deboning activity in slaughterhouse. Florianópolis, SC, 2023. 131p. Thesis (Postgraduate Program in Production Engineering) ? Federal University of Santa Catarina, Florianópolis/SC, 2023. Most of the meat produced in the Brazilian slaughtering and processing industries is sold in the form of cuts, where workers use knives as tools to transform their workforce into added value, however, this tool can be a potential ergonomic risk factor. The intensity and duration of effort during work activity is a risk factor already foreseen in the method, but the scale for measuring this workload is psychophysical, which generates many uncertainties about the real value. The objective of this study was to develop and test an instrumented knife for collecting biomechanical data on hand/wrist strength and movement for deboning activities in a pig slaughterhouse located in southern Brazil. The research was carried out with approximately 2,030 workers and 2,740 slaughters per day. Visits were made to the slaughterhouse to collect data in a real activity situation, where, in total, around 140 ham boning cycles were collected. For data collection, 2 knives instrumented on the handle with an inertial center and an extensometer to measure the cutting force were used, as well as a thermocouple to read the blade temperature. These knives were previously calibrated for the range of forces required for the activity in question. The workers were questioned about the perception obtained when using the instrumented knife and video recordings were made synchronized with the data transmitted by the knife to the cell phone. The association between the footage of the activity and the data generated by the instrumented knife was used to verify the information in the data and the biomechanical demands of joint movement of the respective upper limb that wielded the knife. The data matrix generated by the device makes it possible to associate the employees' biotype with the strength required by the task, as well as the identification of the reference curve (standard) for the activity cycles inherent to deboning ham. You can identify the need for new tool sharpening due to the requested increase in force expressed in the graph. On the other hand, for the company's ergonomists, it is useful to establish a more assertive training model, resulting from the identification in the production line, of the worker who has fewer forces exerted in cutting actions and fewer cutting actions per cycle, standardizing efficiently carry out the task. The uniqueness of the data package presented in this work, with the cutting frequency and intensity of the cutting force, with temperature and movements in three dimensions, provides a unique and exclusive scientific analysis for the demands that arise daily in slaughterhouses and meat processing plants.