Simulação de Ergonomia

Por Alexandre Mayer,
Comercial na SKA

Dando continuidade às abordagens específicas de cada disciplina da Manufatura Virtual, tratadas nos artigos anteriores, abordo neste texto a Simulação de Ergonomia, agregando ao Gêmeo Digital o recurso colaborador e a capacidade de definição de todas as atividades que cada operador executará durante o processo de montagem.

Trago novamente o exemplo da simulação de montagem entre os órgãos mecânicos e a carroceria de um veículo, onde  a construção do ambiente digital iniciou através do planejamento do processo, com a definição dos produtos, processos e recursos que seriam utilizados na simulação e que refletiam exatamente os componentes físicos do ambiente real. Após a definição do planejamento do processo, a construção do ambiente 3D foi iniciada com a criação dos processos de manufatura e com a definição exata das operações que cada colaborador iria executar durante todo o processo.

Quando trazemos para o modelo digital o recurso colaborador, a primeira atividade a ser executada é a definição do tamanho padrão dos operadores que serão utilizados no modelo, tendo em vista as características básicas antropométricas1 de cada população. Exemplificando, o tamanho padrão de um operador japonês é diferente de um operador alemão ou de um operador brasileiro. Cada população possui suas características físicas específicas, como tamanho dos membros e ângulos de acessibilidade. Além disso, é preciso levar em consideração também, as peculiaridades e características de cada gênero.

Com os operadores padrões criados, eles estarão aptos para serem adicionados no modelo virtual 3D, ou Gêmeo Digital, de acordo com cada posto ou estação de trabalho definidos no planejamento do processo. Assim como na definição do processo de montagem, os operadores ou manequins, estarão vinculados a um determinado processo, utilizando outros recursos como dispositivos, ferramentas ou acessórios. 

Através da simulação de ergonomia, todas as atividades a serem executadas pelos colaboradores serão definidas dentro do modelo virtual, analisando preliminarmente a acessibilidade do operador em relação aos produtos que serão montados e definindo o melhor recurso para cada operação. Outra característica importante desta disciplina é a capacidade de definir o tempo de processo de cada operação, levando sempre em consideração a capacidade física de cada operador e seus limites já definidos quando de sua criação. 

Resumidamente, é possível simular no ambiente virtual desde o posicionamento de um simples parafuso em duas peças a serem montadas por um único operador, até a complexa movimentação de um dispositivo de posicionamento e montagem de um painel frontal dentro de um veículo em uma linha produtiva que está em movimentação, por dois ou mais operadores no mesmo posto produtivo. 

Além disso, o ambiente virtual e a disciplina de Simulação de Ergonomia permitem visualizar a cada nova definição de postura a análise ergonômica do operador, aplicando critérios de frequência para verificar se determinada atividade após um ciclo “x” de operações poderá ou não causar danos físicos ao operador, utilizando regras como RULA ou NIOSH para avaliação da atividade física executada.

Tais análises permitem que o ambiente virtual 3D forneça gráficos a partir de cada operação e de cada operador individualmente, indicando no próprio manequim através de uma escala de cores, os membros que estarão sujeitos a lesão e qual o grau de complexidade de cada uma delas. 

Desta forma, a utilização da Simulação de Ergonomia é fundamental para definir antecipadamente como cada operador executará as operações de montagem, sem comprometer sua integridade física, atuando em conjunto com o Planejamento do Processo e a definição dos Processos de Manufatura para acelerar o processo de desenvolvimento de novos postos ou linhas produtivas ou a modificação de existentes. 

1. Antropometria: Parte da antropologia que trata da mensuração do corpo humano ou de suas partes; registro das peculiaridades físicas dos indivíduos.

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