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Projeto de sistemas de trabalho

Segunda-feira, 14 Março 2011 19: 45

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Uma Abordagem Integrada no Projeto de Estações de Trabalho

Em ergonomia, o design de estações de trabalho é uma tarefa crítica. Existe um consenso geral de que, em qualquer ambiente de trabalho, seja de colarinho azul ou branco, uma estação de trabalho bem projetada promove não apenas a saúde e o bem-estar dos trabalhadores, mas também a produtividade e a qualidade dos produtos. Por outro lado, é provável que a estação de trabalho mal projetada cause ou contribua para o desenvolvimento de problemas de saúde ou doenças ocupacionais crônicas, bem como problemas para manter a qualidade e a produtividade do produto em um nível prescrito.

Para todo ergonomista, a afirmação acima pode parecer trivial. Também é reconhecido por todos os ergonomistas que a vida profissional em todo o mundo está repleta não apenas de deficiências ergonômicas, mas também de flagrantes violações dos princípios ergonômicos básicos. Fica claro que existe um desconhecimento generalizado sobre a importância do projeto dos postos de trabalho entre os responsáveis: engenheiros de produção, supervisores e gerentes.

É digno de nota que existe uma tendência internacional em relação ao trabalho industrial que parece enfatizar a importância dos fatores ergonômicos: a crescente demanda por melhor qualidade do produto, flexibilidade e precisão na entrega do produto. Essas demandas não são compatíveis com uma visão conservadora em relação ao design do trabalho e dos locais de trabalho.

Embora no presente contexto sejam os fatores físicos do projeto do local de trabalho que são a principal preocupação, deve-se ter em mente que o projeto físico do posto de trabalho não pode, na prática, ser separado da organização do trabalho. Este princípio ficará evidente no processo de design descrito a seguir. A qualidade do resultado final do processo conta com três suportes: conhecimento ergonômico, integração com demandas de produtividade e qualidade e participação. o processo de implementação de uma nova estação de trabalho deve atender a essa integração, e é o foco principal deste artigo.

Considerações de design

As estações de trabalho são destinadas ao trabalho. Deve-se reconhecer que o ponto de partida no processo de design da estação de trabalho é que uma determinada meta de produção deve ser alcançada. O designer - muitas vezes um engenheiro de produção ou outra pessoa no nível de gerenciamento intermediário - desenvolve internamente uma visão do local de trabalho e começa a implementar essa visão por meio de sua mídia de planejamento. O processo é iterativo: de uma primeira tentativa grosseira, as soluções tornam-se gradualmente mais e mais refinadas. É essencial que os aspectos ergonômicos sejam levados em consideração em cada iteração à medida que o trabalho avança.

Deve notar-se que design ergonômico das estações de trabalho está intimamente relacionado com avaliação ergonômica de estações de trabalho. De facto, a estrutura a seguir aqui aplica-se igualmente aos casos em que o posto de trabalho já existe ou se encontra em fase de planeamento.

No processo de projeto, existe a necessidade de uma estrutura que assegure que todos os aspectos relevantes sejam considerados. A forma tradicional de lidar com isso é usar listas de verificação contendo uma série de variáveis ​​que devem ser levadas em consideração. No entanto, listas de verificação de uso geral tendem a ser volumosas e difíceis de usar, pois em uma situação de projeto particular, apenas uma fração da lista de verificação pode ser relevante. Além disso, em uma situação prática de projeto, algumas variáveis ​​se destacam como sendo mais importantes do que outras. É necessária uma metodologia para considerar esses fatores em conjunto em uma situação de projeto. Tal metodologia será proposta neste artigo.

As recomendações para o projeto da estação de trabalho devem ser baseadas em um conjunto relevante de demandas. Deve-se notar que, em geral, não é suficiente levar em consideração os valores-limite para variáveis ​​individuais. Um objetivo combinado reconhecido de produtividade e conservação da saúde torna necessário ser mais ambicioso do que em uma situação de design tradicional. Em particular, a questão das queixas músculo-esqueléticas é um aspecto importante em muitas situações industriais, embora esta categoria de problemas não seja limitada ao ambiente industrial.

Um processo de design de estação de trabalho

Etapas do processo

No processo de concepção e implementação do posto de trabalho, há sempre uma necessidade inicial de informar os usuários e organizar o projeto de forma a permitir a plena participação do usuário e aumentar a chance de aceitação total do resultado final pelos funcionários. Um tratamento deste objetivo não está dentro do escopo do presente tratado, que se concentra no problema de chegar a uma solução ótima para o projeto físico da estação de trabalho, mas o processo de projeto, no entanto, permite a integração de tal objetivo. Neste processo, devem ser sempre considerados os seguintes passos:

    1. coleção de demandas especificadas pelo usuário
    2. priorização de demandas
    3. transferência de demandas em (a) especificações técnicas e (b) especificações em termos de usuário
    4. desenvolvimento iterativo do layout físico da estação de trabalho
    5. implementação física
    6. período experimental de produção
    7. produção completa
    8. avaliação e identificação de problemas de repouso.

                   

                  O foco aqui está nas etapas de um a cinco. Muitas vezes, apenas um subconjunto de todas essas etapas é realmente incluído no projeto das estações de trabalho. Pode haver várias razões para isso. Se a estação de trabalho for um projeto padrão, como em algumas situações de trabalho VDU, algumas etapas podem ser devidamente excluídas. No entanto, na maioria dos casos, a exclusão de algumas das etapas listadas levaria a uma estação de trabalho de qualidade inferior ao que pode ser considerado aceitável. Este pode ser o caso quando as restrições econômicas ou de tempo são muito severas, ou quando há total negligência devido à falta de conhecimento ou percepção no nível gerencial.

                  Coleta de demandas especificadas pelo usuário

                  É essencial identificar o usuário do local de trabalho como qualquer membro da organização de produção que possa contribuir com opiniões qualificadas sobre seu projeto. Os usuários podem incluir, por exemplo, os trabalhadores, os supervisores, os planejadores e engenheiros de produção, bem como o administrador de segurança. A experiência mostra claramente que todos esses atores têm seu conhecimento único que deve ser utilizado no processo.

                  A coleta das demandas especificadas pelo usuário deve atender a vários critérios:

                  1. Abertura. Não deve haver nenhum filtro aplicado na fase inicial do processo. Todos os pontos de vista devem ser anotados sem críticas expressas.
                  2. Não discriminação. Pontos de vista de todas as categorias devem ser tratados igualmente nesta fase do processo. Deve ser dada atenção especial ao fato de que algumas pessoas podem ser mais francas do que outras, e que existe o risco de que elas possam silenciar alguns dos outros atores.
                  3. Desenvolvimento através do diálogo. Deve haver uma oportunidade de ajustar e desenvolver as demandas por meio de um diálogo entre participantes de diferentes formações. A priorização deve ser abordada como parte do processo.
                  4. Versatilidade. O processo de coleta de demandas especificadas pelo usuário deve ser razoavelmente econômico e não exigir o envolvimento de consultores especializados ou demanda de muito tempo por parte dos participantes.

                   

                  O conjunto de critérios acima pode ser atendido usando uma metodologia baseada em implantação da função de qualidade (QFD) de acordo com Sullivan (1986). Aqui, as demandas do usuário podem ser coletadas em uma sessão onde um grupo misto de atores (não mais que oito a dez pessoas) está presente. Todos os participantes recebem um bloco de notas adesivas removíveis. Eles são solicitados a anotar todas as demandas do local de trabalho que consideram relevantes, cada uma em uma folha de papel separada. Aspectos relativos ao ambiente de trabalho e segurança, produtividade e qualidade devem ser contemplados. Essa atividade pode continuar pelo tempo que for necessário, geralmente de dez a quinze minutos. Após esta sessão, um após o outro dos participantes é solicitado a ler suas demandas e colar as anotações em um quadro na sala onde todos do grupo possam vê-las. As demandas são agrupadas em categorias naturais, como iluminação, auxiliares de elevação, equipamentos de produção, requisitos de alcance e demandas de flexibilidade. Após a conclusão da rodada, o grupo tem a oportunidade de discutir e comentar o conjunto de demandas, uma categoria por vez, quanto à relevância e prioridade.

                  O conjunto de demandas especificadas pelo usuário coletadas em um processo como o descrito acima forma uma das bases para o desenvolvimento da especificação de demanda. Informações adicionais no processo podem ser produzidas por outras categorias de atores, por exemplo, designers de produtos, engenheiros de qualidade ou economistas; no entanto, é vital perceber a contribuição potencial que os usuários podem dar neste contexto.

                  Priorização e especificação de demanda

                  Com relação ao processo de especificação, é fundamental que os diferentes tipos de demandas sejam considerados de acordo com sua respectiva importância; caso contrário, todos os aspectos que foram levados em conta terão que ser considerados em paralelo, o que pode tornar a situação de projeto complexa e difícil de lidar. É por isso que as listas de verificação, que precisam ser elaboradas para servir ao propósito, tendem a ser difíceis de gerenciar em uma situação de projeto específica.

                  Pode ser difícil conceber um esquema de prioridades que sirva igualmente bem a todos os tipos de estações de trabalho. No entanto, partindo do pressuposto de que a movimentação manual de materiais, ferramentas ou produtos é um aspecto essencial do trabalho a ser executado no posto de trabalho, existe uma grande probabilidade de que os aspectos associados à carga musculoesquelética estejam no topo da lista de prioridades. A validade dessa suposição pode ser verificada na etapa de coleta da demanda do usuário do processo. As demandas relevantes do usuário podem estar, por exemplo, associadas à tensão e fadiga muscular, alcance, visão ou facilidade de manipulação.

                  É essencial perceber que pode não ser possível transformar todas as demandas especificadas pelo usuário em especificações de demanda técnica. Embora tais demandas possam estar relacionadas a aspectos mais sutis, como conforto, elas podem ser de grande relevância e devem ser consideradas no processo.

                  Variáveis ​​de carga musculoesquelética

                  Em linha com o raciocínio anterior, aplicamos aqui o ponto de vista de que existe um conjunto de variáveis ​​ergonômicas básicas relativas à carga musculoesquelética que devem ser consideradas prioritariamente no processo de projeto, a fim de eliminar o risco de Distúrbios musculoesqueléticos relacionados ao trabalho (DORT). Este tipo de distúrbio é uma síndrome de dor, localizada no sistema músculo-esquelético, que se desenvolve durante longos períodos de tempo como resultado de tensões repetidas em uma determinada parte do corpo (Putz-Anderson 1988). As variáveis ​​essenciais são (por exemplo, Corlett 1988):

                  • demanda de força muscular
                  • postura de trabalho demanda
                  • demanda de tempo.

                   

                  Em relação a força muscular, a definição de critérios pode ser baseada em uma combinação de fatores biomecânicos, fisiológicos e psicológicos. Esta é uma variável que é operacionalizada através da medição das demandas de força de saída, em termos de massa movimentada ou força necessária para, digamos, a operação de alças. Além disso, cargas de pico em conexão com trabalho altamente dinâmico podem ter que ser levadas em consideração.

                  Postura de trabalho as demandas podem ser avaliadas mapeando (a) situações em que as estruturas articulares são esticadas além da amplitude natural de movimento e (b) certas situações particularmente difíceis, como posturas ajoelhadas, torcidas ou curvadas, ou trabalho com a mão acima do ombro nível.

                  Exigências de tempo podem ser avaliados com base no mapeamento de (a) ciclo curto, trabalho repetitivo e (b) trabalho estático. Deve-se notar que a avaliação do trabalho estático pode não se referir exclusivamente à manutenção de uma postura de trabalho ou à produção de uma força de saída constante por longos períodos de tempo; do ponto de vista dos músculos estabilizadores, particularmente na articulação do ombro, o trabalho aparentemente dinâmico pode ter um caráter estático. Assim, pode ser necessário considerar longos períodos de mobilização articular.

                  A aceitabilidade de uma situação é, naturalmente, baseada na prática nas demandas da parte do corpo que está sob maior tensão.

                  É importante observar que essas variáveis ​​não devem ser consideradas uma de cada vez, mas em conjunto. Por exemplo, altas demandas de força podem ser aceitáveis ​​se ocorrerem apenas ocasionalmente; levantar o braço acima do nível do ombro de vez em quando normalmente não é um fator de risco. Mas combinações entre essas variáveis ​​básicas devem ser consideradas. Isso tende a tornar a definição de critérios difícil e complicada.

                  No Equação NIOSH revisada para o projeto e avaliação de tarefas de manuseio manual (Waters et al. 1993), este problema é resolvido através da elaboração de uma equação para os limites de peso recomendados que leva em consideração os seguintes fatores mediadores: distância horizontal, altura de elevação vertical, assimetria de elevação, acoplamento do punho e frequência de elevação. Desta forma, o limite de carga aceitável de 23 quilos com base em critérios biomecânicos, fisiológicos e psicológicos em condições ideais, pode ser modificado substancialmente levando em consideração as especificidades da situação de trabalho. A equação NIOSH fornece uma base para avaliação de trabalho e locais de trabalho envolvendo tarefas de elevação. No entanto, existem limitações severas quanto à usabilidade da equação NIOSH: por exemplo, apenas levantamentos com as duas mãos podem ser analisados; evidências científicas para análise de levantamentos com uma mão ainda são inconclusivas. Isso ilustra o problema de aplicar evidências científicas exclusivamente como base para o trabalho e o design do local de trabalho: na prática, as evidências científicas devem ser mescladas com opiniões educadas de pessoas que têm experiência direta ou indireta do tipo de trabalho considerado.

                  O modelo do cubo

                  A avaliação ergonômica dos locais de trabalho, levando em consideração o complexo conjunto de variáveis ​​que precisam ser consideradas, é em grande parte um problema de comunicação. Com base na discussão de priorização descrita acima, um modelo de cubo para avaliação ergonômica de locais de trabalho foi desenvolvido (Kadefors 1993). Aqui o objetivo principal foi desenvolver uma ferramenta didática para fins de comunicação, partindo do pressuposto de que as medidas de força de saída, postura e tempo na grande maioria das situações constituem variáveis ​​básicas priorizadas e inter-relacionadas.

                  Para cada uma das variáveis ​​básicas, reconhece-se que as demandas podem ser agrupadas quanto à gravidade. Aqui, propõe-se que tal agrupamento possa ser feito em três classes: (1) baixas demandas, (2) demandas médias ou (3) altas demandas. Os níveis de demanda podem ser definidos usando qualquer evidência científica disponível ou adotando uma abordagem de consenso com um painel de usuários. Essas duas alternativas obviamente não são mutuamente exclusivas e podem acarretar resultados semelhantes, mas provavelmente com diferentes graus de generalidade.

                  Conforme observado acima, as combinações das variáveis ​​básicas determinam em grande parte o nível de risco com relação ao desenvolvimento de queixas musculoesqueléticas e distúrbios traumáticos cumulativos. Por exemplo, altas demandas de tempo podem tornar uma situação de trabalho inaceitável nos casos em que também há demandas de nível médio em relação à força e postura. É essencial na concepção e avaliação dos locais de trabalho que as variáveis ​​mais importantes sejam consideradas em conjunto. Aqui um modelo de cubo para tais propósitos de avaliação é proposto. As variáveis ​​básicas – força, postura e tempo – constituem os três eixos do cubo. Para cada combinação de demandas pode ser definido um subcubo; ao todo, o modelo incorpora 27 desses subcubos (ver figura 1).

                  Figura 1. O "modelo do cubo" para avaliação ergonômica. Cada cubo representa uma combinação de demandas relativas à força, postura e tempo. Luz: combinação aceitável; cinza: condicionalmente aceitável; preto: inaceitável

                  ERG190F1

                  Um aspecto essencial do modelo é o grau de aceitabilidade das combinações de demanda. No modelo, um esquema de classificação de três zonas é proposto para aceitabilidade: (1) a situação é aceitável, (2) a situação é condicionalmente aceitável ou (3) a situação é inaceitável. Para fins didáticos, cada subcubo pode receber uma determinada textura ou cor (digamos, verde-amarelo-vermelho). Novamente, a avaliação pode ser baseada no usuário ou em evidências científicas. A zona condicionalmente aceitável (amarela) significa que “existe um risco de doença ou lesão que não pode ser negligenciado, para toda ou parte da população operadora em questão” (CEN 1994).

                  Para desenvolver essa abordagem, é útil considerar um caso: a avaliação da carga no ombro no manuseio de materiais com uma mão em ritmo moderado. Este é um bom exemplo, pois neste tipo de situação, normalmente são as estruturas do ombro que estão sob maior pressão.

                  Com relação à variável força, a classificação pode ser baseada neste caso na massa movimentada. Aqui, baixa demanda de força é identificado como níveis abaixo de 10% da capacidade máxima de levantamento voluntário (MVLC), que equivale a aproximadamente 1.6 kg em uma zona de trabalho ideal. Alta demanda de força requer mais de 30% MVLC, aproximadamente 4.8 kg. Demanda de força média cai entre esses limites. Baixa tensão postural é quando o braço está próximo ao tórax. Alta tensão postural é quando a abdução ou flexão do úmero excede 45°. Tensão postural média é quando o ângulo de abdução/flexão está entre 15° e 45°. Baixa demanda de tempo é quando a movimentação ocupa menos de uma hora por dia de trabalho com idas e vindas, ou continuamente por menos de 10 minutos por dia. alta demanda de tempo é quando o manuseio ocorre por mais de quatro horas por dia de trabalho, ou continuamente por mais de 30 minutos (sustentado ou repetitivo). Demanda de tempo médio é quando a exposição cai entre esses limites.

                  Na figura 1, graus de aceitabilidade foram atribuídos a combinações de demandas. Por exemplo, vê-se que altas demandas de tempo só podem ser combinadas com baixa força combinada e demandas posturais. A mudança de inaceitável para aceitável pode ser realizada reduzindo as demandas em qualquer uma das dimensões, mas a redução nas demandas de tempo é a maneira mais eficiente em muitos casos. Em outras palavras, em alguns casos o projeto do local de trabalho deve ser alterado, em outros casos pode ser mais eficiente mudar a organização do trabalho.

                  A utilização de um painel de consenso com um conjunto de usuários para definição dos níveis de demanda e classificação do grau de aceitabilidade pode aprimorar consideravelmente o processo de projeto de estações de trabalho, conforme considerado a seguir.

                  Variáveis ​​adicionais

                  Para além das variáveis ​​básicas acima consideradas, há que ter em conta um conjunto de variáveis ​​e factores que caracterizam o posto de trabalho do ponto de vista ergonómico, consoante as condições particulares da situação a analisar. Eles incluem:

                  • precauções para reduzir os riscos de acidentes
                  • fatores ambientais específicos, como ruído, iluminação e ventilação
                  • exposição a fatores climáticos
                  • exposição à vibração (de ferramentas manuais ou corpo inteiro)
                  • facilidade de atender às demandas de produtividade e qualidade.

                   

                  Em grande parte, esses fatores podem ser considerados um de cada vez; portanto, a abordagem da lista de verificação pode ser útil. Grandjean (1988) em seu livro didático aborda os aspectos essenciais que geralmente precisam ser levados em consideração neste contexto. Konz (1990) em suas diretrizes fornece para a organização da estação de trabalho e projeta um conjunto de questões principais com foco na interface trabalhador-máquina em sistemas de manufatura.

                  No processo de design seguido aqui, a lista de verificação deve ser lida em conjunto com as demandas especificadas pelo usuário.

                  Exemplo de projeto de estação de trabalho: soldagem manual

                  Como um exemplo ilustrativo (hipotético), o processo de projeto que leva à implementação de uma estação de trabalho para soldagem manual (Sundin et al. 1994) é descrito aqui. A soldagem é uma atividade que frequentemente combina altas demandas de força muscular com altas demandas de precisão manual. A obra tem um caráter estático. O soldador geralmente faz soldagem exclusivamente. O ambiente de trabalho de soldagem é geralmente hostil, com uma combinação de exposição a altos níveis de ruído, fumaça de soldagem e radiação óptica.

                  A tarefa consistia em conceber um local de trabalho para soldadura manual MIG (metal inerte gás) de objetos de tamanho médio (até 300 kg) em ambiente de oficina. A estação de trabalho tinha que ser flexível, pois havia uma variedade de objetos a serem fabricados. Havia altas exigências de produtividade e qualidade.

                  Um processo de QFD foi realizado para fornecer um conjunto de demandas de estação de trabalho em termos de usuário. Soldadores, engenheiros de produção e designers de produto estiveram envolvidos. As demandas dos usuários, que não estão listadas aqui, cobriram uma ampla gama de aspectos, incluindo ergonomia, segurança, produtividade e qualidade.

                  Usando a abordagem do modelo de cubo, o painel identificou, por consenso, limites entre carga alta, moderada e baixa:

                    1. Variável de força. Menos de 1 kg de massa movimentada é considerada uma carga baixa, enquanto mais de 3 kg é considerada uma carga alta.
                    2. Variável de tensão postural. As posições de trabalho que implicam em alta tensão são aquelas que envolvem braços elevados, torcidos ou profundamente flexionados para frente e posições ajoelhadas, e também incluem situações em que o punho é mantido em flexão/extensão extrema ou desvio. A baixa tensão ocorre quando a postura é ereta em pé ou sentada e onde as mãos estão em zonas de trabalho ideais.
                    3. variável de tempo. Menos de 10% do tempo de trabalho dedicado à soldagem é considerado de baixa demanda, enquanto mais de 40% do tempo total de trabalho é considerado de alta demanda. As demandas médias ocorrem quando a variável está dentro dos limites indicados acima ou quando a situação não é clara.

                         

                        Ficou claro a partir da avaliação usando o modelo de cubo (figura 1) que altas demandas de tempo não poderiam ser aceitas se houvesse demandas altas ou moderadas concomitantes em termos de força e tensão postural. Para reduzir essas demandas, o manuseio mecanizado de objetos e a suspensão de ferramentas foram considerados uma necessidade. Houve consenso desenvolvido em torno desta conclusão. Usando um programa simples de desenho assistido por computador (CAD) (ROOMER), uma biblioteca de equipamentos foi criada. Vários layouts de estação de trabalho podem ser desenvolvidos com muita facilidade e modificados em estreita interação com os usuários. Essa abordagem de projeto tem vantagens significativas em comparação com a simples observação de plantas. Dá ao usuário uma visão imediata de como o local de trabalho pretendido pode parecer.

                        Figura 2. Uma versão CAD de uma estação de trabalho para soldagem manual, obtida no processo de projeto

                        ERG190F2

                        A Figura 2 mostra a estação de trabalho de soldagem obtida usando o sistema CAD. É um local de trabalho que reduz as demandas de força e postura, e que atende a quase todas as demandas residuais do usuário apresentadas.

                         

                         

                         

                         

                         

                        Figura 3. A estação de trabalho de soldagem implementada

                        ERG190F3

                        Com base nos resultados das primeiras etapas do processo de projeto, foi implementado um local de trabalho de soldagem (figura 3). Os ativos deste local de trabalho incluem:

                          1. O trabalho na zona otimizada é facilitado usando um dispositivo de manuseio computadorizado para objetos de soldagem. Há um guincho suspenso para fins de transporte. Como alternativa, um dispositivo de elevação balanceado é fornecido para facilitar o manuseio de objetos.
                          2. A pistola de soldagem e a retificadora são suspensas, reduzindo assim as demandas de força. Eles podem ser posicionados em qualquer lugar ao redor do objeto de soldagem. Uma cadeira de soldagem é fornecida.
                          3. Todas as mídias vêm de cima, o que significa que não há cabos no chão.
                          4. O posto de trabalho possui iluminação em três níveis: geral, de trabalho e de processo. A iluminação do local de trabalho vem de rampas acima dos elementos da parede. A iluminação do processo está integrada no braço de ventilação dos fumos de soldadura.
                          5. A estação de trabalho possui ventilação em três níveis: ventilação de deslocamento geral, ventilação do local de trabalho usando um braço móvel e ventilação integrada na pistola de soldagem MIG. A ventilação do local de trabalho é controlada pela pistola de soldagem.
                          6. Existem elementos de parede com absorção de ruído em três lados do local de trabalho. Uma cortina de soldagem transparente cobre a quarta parede. Isso permite que o soldador se mantenha informado sobre o que acontece no ambiente da oficina.

                                     

                                    Em uma situação de projeto real, podem ser necessários compromissos de vários tipos, devido a restrições econômicas, de espaço e outras. Deve-se notar, no entanto, que soldadores licenciados são difíceis de encontrar para a indústria de soldagem em todo o mundo e representam um investimento considerável. Quase nenhum soldador se aposenta normalmente como soldador ativo. Manter o soldador qualificado no trabalho é benéfico para todas as partes envolvidas: soldador, empresa e sociedade. Por exemplo, existem boas razões pelas quais o equipamento para manuseio e posicionamento de objetos deve ser um componente integral de muitos locais de trabalho de soldagem.

                                    Dados para Projeto de Estação de Trabalho

                                    Para poder projetar um local de trabalho adequadamente, podem ser necessários conjuntos extensos de informações básicas. Essas informações incluem dados antropométricos de categorias de usuários, força de levantamento e outros dados de capacidade de força de produção de populações masculinas e femininas, especificações do que constitui zonas de trabalho ideais e assim por diante. No presente artigo, são fornecidas referências a alguns documentos importantes.

                                    O tratamento mais completo de praticamente todos os aspectos do projeto de trabalho e estação de trabalho provavelmente ainda é o livro de Grandjean (1988). Informações sobre uma ampla gama de aspectos antropométricos relevantes para o projeto da estação de trabalho são apresentadas por Pheasant (1986). Grandes quantidades de dados biomecânicos e antropométricos são fornecidos por Chaffin e Andersson (1984). Konz (1990) apresentou um guia prático para o projeto de estações de trabalho, incluindo muitas regras práticas úteis. Critérios de avaliação para o membro superior, particularmente com referência a transtornos traumáticos cumulativos, foram apresentados por Putz-Anderson (1988). Um modelo de avaliação para o trabalho com ferramentas manuais foi dado por Sperling et al. (1993). Com relação ao levantamento manual, Waters e colaboradores desenvolveram a equação NIOSH revisada, resumindo o conhecimento científico existente sobre o assunto (Waters et al. 1993). A especificação da antropometria funcional e das zonas de trabalho ideais foram apresentadas, por exemplo, por Rebiffé, Zayana e Tarrière (1969) e Das e Grady (1983a, 1983b). Mital e Karwowski (1991) editaram um livro útil revisando vários aspectos relacionados, em particular, ao projeto de locais de trabalho industriais.

                                    A grande quantidade de dados necessária para projetar estações de trabalho adequadamente, levando em conta todos os aspectos relevantes, tornará necessário o uso de modernas tecnologias de informação por engenheiros de produção e outros responsáveis. É provável que vários tipos de sistemas de apoio à decisão sejam disponibilizados em um futuro próximo, por exemplo, na forma de sistemas especializados ou baseados em conhecimento. Relatórios sobre tais desenvolvimentos foram fornecidos, por exemplo, por DeGreve e Ayoub (1987), Laurig e Rombach (1989) e Pham e Onder (1992). No entanto, é uma tarefa extremamente difícil conceber um sistema que possibilite ao usuário final ter acesso fácil a todos os dados relevantes necessários em uma situação de projeto específica.

                                     

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                                    Segunda-feira, 14 Março 2011 19: 51

                                    Ferramentas

                                    Normalmente, uma ferramenta compreende uma cabeça e um cabo, às vezes com uma haste ou, no caso da ferramenta elétrica, um corpo. Como a ferramenta deve atender aos requisitos de vários usuários, podem surgir conflitos básicos que devem ser resolvidos com compromisso. Alguns desses conflitos derivam de limitações nas capacidades do usuário, e alguns são intrínsecos à própria ferramenta. Deve ser lembrado, no entanto, que as limitações humanas são inerentes e em grande parte imutáveis, enquanto a forma e a função da ferramenta estão sujeitas a uma certa quantidade de modificação. Assim, para efetuar a mudança desejável, a atenção deve ser direcionada principalmente para a forma da ferramenta e, em particular, para a interface entre o usuário e a ferramenta, ou seja, o cabo.

                                    A natureza da aderência

                                    As características de aderência amplamente aceitas foram definidas em termos de uma aperto de força, um aperto de precisão e de um pega de gancho, pelo qual virtualmente todas as atividades manuais humanas podem ser realizadas.

                                    Em um aperto de força, como é usado para martelar pregos, a ferramenta é mantida em uma pinça formada pelos dedos parcialmente flexionados e a palma da mão, com contrapressão aplicada pelo polegar. Em uma pegada de precisão, como a que se usa ao ajustar um parafuso de fixação, a ferramenta é comprimida entre os aspectos flexores dos dedos e o polegar oposto. Uma modificação da empunhadura de precisão é a empunhadura de lápis, que é autoexplicativa e é usada para trabalhos complexos. Um aperto de precisão fornece apenas 20% da força de um aperto de força.

                                    Uma pegada de gancho é usada onde não há necessidade de nada além de segurar. Na pegada de gancho o objeto é suspenso pelos dedos flexionados, com ou sem o apoio do polegar. Ferramentas pesadas devem ser projetadas para que possam ser transportadas em um gancho.

                                    Espessura do Punho

                                    Para empunhaduras de precisão, as espessuras recomendadas variam de 8 a 16 milímetros (mm) para chaves de fenda e de 13 a 30 mm para canetas. Para pegadas de força aplicadas ao redor de um objeto mais ou menos cilíndrico, os dedos devem envolver mais da metade da circunferência, mas os dedos e o polegar não devem se encontrar. Os diâmetros recomendados variaram de 25 mm a 85 mm. O ideal, variando com o tamanho da mão, é provavelmente em torno de 55 a 65 mm para homens e 50 a 60 mm para mulheres. Pessoas com mãos pequenas não devem executar ações repetitivas em garras de diâmetro superior a 60 mm.

                                    Força de preensão e extensão da mão

                                    O uso de uma ferramenta requer força. Além de segurar, o maior requisito para a força da mão é encontrado no uso de ferramentas de ação cruzada, como alicates e ferramentas de trituração. A força efetiva no esmagamento é uma função da força de preensão e do vão necessário da ferramenta. A extensão funcional máxima entre a ponta do polegar e a ponta dos dedos de preensão é em média de 145 mm para homens e 125 mm para mulheres, com variações étnicas. Para um alcance ideal, que varia de 45 a 55 mm para homens e mulheres, a força de preensão disponível para uma única ação de curto prazo varia de cerca de 450 a 500 newtons para homens e 250 a 300 newtons para mulheres, mas para ações repetitivas o requisito recomendado é provavelmente mais próximo de 90 a 100 newtons para homens e de 50 a 60 newtons para mulheres. Muitos grampos ou alicates comumente usados ​​estão além da capacidade de uso com uma mão, principalmente em mulheres.

                                    Quando um cabo é o de uma chave de fenda ou ferramenta similar, o torque disponível é determinado pela capacidade do usuário de transmitir força ao cabo e, portanto, é determinado tanto pelo coeficiente de atrito entre a mão e o cabo quanto pelo diâmetro do cabo. Irregularidades no formato do cabo fazem pouca ou nenhuma diferença na capacidade de aplicar torque, embora arestas vivas possam causar desconforto e eventuais danos aos tecidos. O diâmetro de um cabo cilíndrico que permite a maior aplicação de torque é de 50 a 65 mm, enquanto o de uma esfera é de 65 a 75 mm.

                                    Alças

                                    Forma do punho

                                    O formato do cabo deve maximizar o contato entre a pele e o cabo. Deve ser generalizado e básico, geralmente de seção cilíndrica ou elíptica achatada, com longas curvas e planos planos, ou um setor de uma esfera, colocados juntos de maneira a se conformar aos contornos gerais da mão que segura. Por causa de sua fixação ao corpo de uma ferramenta, o cabo também pode assumir a forma de um estribo, em forma de T ou em forma de L, mas a parte que entra em contato com a mão terá a forma básica.

                                    O espaço delimitado pelos dedos é, obviamente, complexo. A utilização de curvas simples é um compromisso que visa atender às variações representadas por diferentes mãos e diferentes graus de flexão. A este respeito, é indesejável introduzir qualquer correspondência de contorno de dedos flexionados no cabo na forma de sulcos e vales, estrias e entalhes, uma vez que, de fato, essas modificações não caberiam em um número significativo de mãos e poderiam, de fato, um período prolongado, causar lesões por pressão nos tecidos moles. Em particular, recessos maiores que 3 mm não são recomendados.

                                    Uma modificação da seção cilíndrica é a seção hexagonal, que é de particular valor no projeto de ferramentas ou instrumentos de pequeno calibre. É mais fácil manter uma pegada estável em uma seção hexagonal de pequeno calibre do que em um cilindro. Seções triangulares e quadradas também foram usadas com vários graus de sucesso. Nesses casos, as bordas devem ser arredondadas para evitar lesão por pressão.

                                    Superfície e textura de aderência

                                    Não é por acaso que, durante milênios, a madeira foi o material de escolha para cabos de ferramentas, exceto para triturar ferramentas como alicates ou pinças. Além de seu apelo estético, a madeira tem sido prontamente encontrada e facilmente trabalhada por trabalhadores não qualificados, e possui qualidades de elasticidade, condutividade térmica, resistência ao atrito e relativa leveza em relação ao volume que a tornaram muito aceitável para este e outros usos.

                                    Nos últimos anos, cabos de metal e plástico tornaram-se mais comuns para muitas ferramentas, especialmente para uso com martelos leves ou chaves de fenda. Um cabo de metal, porém, transmite mais força à mão e, preferencialmente, deve ser envolto em uma bainha de borracha ou plástico. A superfície de aderência deve ser ligeiramente compressível, sempre que possível, não condutora e lisa, e a área da superfície deve ser maximizada para garantir a distribuição de pressão em uma área tão grande quanto possível. Uma empunhadura de espuma de borracha foi usada para reduzir a percepção de fadiga e sensibilidade nas mãos.

                                    As características de fricção da superfície da ferramenta variam com a pressão exercida pela mão, com a natureza da superfície e com a contaminação por óleo ou suor. Uma pequena quantidade de suor aumenta o coeficiente de atrito.

                                    Comprimento da alça

                                    O comprimento do cabo é determinado pelas dimensões críticas da mão e pela natureza da ferramenta. Para um martelo ser usado por uma mão em um punho de força, por exemplo, o comprimento ideal varia de um mínimo de cerca de 100 mm a um máximo de cerca de 125 mm. Cabos curtos não são adequados para um aperto forte, enquanto um cabo menor que 19 mm não pode ser segurado corretamente entre o polegar e o indicador e é inadequado para qualquer ferramenta.

                                    Idealmente, para uma ferramenta elétrica ou uma serra manual que não seja uma serra de coping ou fret, o cabo deve acomodar no nível do percentil 97.5 a largura da mão fechada empurrada para ele, ou seja, 90 a 100 mm no eixo longo e 35 a 40 mm no curto.

                                    Peso e Equilíbrio

                                    O peso não é um problema com ferramentas de precisão. Para martelos pesados ​​e ferramentas elétricas é aceitável um peso entre 0.9 kg e 1.5 kg, com um máximo de cerca de 2.3 kg. Para pesos superiores ao recomendado, a ferramenta deve ser apoiada por meios mecânicos.

                                    No caso de uma ferramenta de percussão como um martelo, é desejável reduzir o peso do cabo ao mínimo compatível com a resistência estrutural e ter o máximo de peso possível na cabeça. Em outras ferramentas, o equilíbrio deve ser distribuído uniformemente sempre que possível. Em ferramentas com cabeças pequenas e cabos volumosos, isso pode não ser possível, mas o cabo deve ser progressivamente mais leve à medida que o volume aumenta em relação ao tamanho da cabeça e do eixo.

                                    Significado das luvas

                                    Às vezes, é esquecido pelos projetistas de ferramentas que as ferramentas nem sempre são seguradas e operadas por mãos nuas. Luvas são comumente usadas para segurança e conforto. Luvas de segurança raramente são volumosas, mas luvas usadas em climas frios podem ser muito pesadas, interferindo não apenas no feedback sensorial, mas também na capacidade de agarrar e segurar. O uso de luvas de lã ou couro pode adicionar 5 mm à espessura da mão e 8 mm à largura da mão no polegar, enquanto luvas pesadas podem adicionar até 25 a 40 mm, respectivamente.

                                    Handedness

                                    A maioria da população no hemisfério ocidental favorece o uso da mão direita. Alguns são funcionalmente ambidestros e todas as pessoas podem aprender a operar com maior ou menor eficiência com qualquer uma das mãos.

                                    Embora o número de canhotos seja pequeno, sempre que possível, a adaptação de cabos às ferramentas deve tornar a ferramenta utilizável por canhotos ou destros (exemplos incluem o posicionamento do cabo secundário em uma ferramenta elétrica ou a alças de dedo em tesouras ou grampos), a menos que seja claramente ineficiente fazê-lo, como no caso de fixadores do tipo parafuso que são projetados para aproveitar os poderosos músculos supinadores do antebraço em uma pessoa destra, impedindo o canhoto de usá-los com igual eficácia. Esse tipo de limitação deve ser aceito, pois o fornecimento de threads à esquerda não é uma solução aceitável.

                                    Significado do gênero

                                    Em geral, as mulheres tendem a ter mãos menores, preensão menor e cerca de 50 a 70% menos força do que os homens, embora, é claro, algumas mulheres na extremidade do percentil mais alto tenham mãos maiores e maior força do que alguns homens na extremidade do percentil inferior. Em consequência, existe um número significativo, embora indeterminado, de pessoas, maioritariamente do sexo feminino, que têm dificuldade em manusear várias ferramentas manuais concebidas para o uso masculino, incluindo em particular martelos pesados ​​e alicates pesados, bem como corte de metais, crimpagem e ferramentas de fixação e decapadores de fios. O uso dessas ferramentas por mulheres pode exigir uma função indesejável de duas mãos em vez de uma mão. Em um local de trabalho de gênero misto, portanto, é essencial garantir que ferramentas de tamanho adequado estejam disponíveis não apenas para atender às necessidades das mulheres, mas também para atender às dos homens que estão no percentil baixo das dimensões das mãos.

                                    Considerações Especiais

                                    A orientação do cabo de uma ferramenta, sempre que possível, deve permitir que a mão operante se adapte à posição funcional natural do braço e da mão, ou seja, com o punho mais do que meio supinado, abduzido cerca de 15° e ligeiramente dorsiflexionado, com o dedo mínimo em flexão quase total, os outros menos e o polegar aduzido e levemente flexionado, postura às vezes erroneamente chamada de posição de aperto de mão. (Em um aperto de mão, o punho não está mais do que meio supinado.) A combinação de adução e dorsiflexão no punho com flexão variável dos dedos e do polegar gera um ângulo de preensão compreendendo cerca de 80° entre o longo eixo do braço e um linha que passa pelo ponto central do laço criado pelo polegar e o dedo indicador, ou seja, o eixo transversal do punho.

                                    Forçar a mão em posição de desvio ulnar, ou seja, com a mão dobrada em direção ao dedo mínimo, como ocorre no alicate padrão, gera pressão nos tendões, nervos e vasos sanguíneos dentro da estrutura do punho e pode ocasionar as condições incapacitantes de tenossinovite, síndrome do túnel do carpo e semelhantes. Ao dobrar o cabo e manter o pulso reto (isto é, ao dobrar a ferramenta e não a mão), a compressão dos nervos, tecidos moles e vasos sanguíneos pode ser evitada. Embora este princípio tenha sido reconhecido há muito tempo, não foi amplamente aceito pelos fabricantes de ferramentas ou pelo público usuário. Tem aplicação particular no projeto de ferramentas de ação cruzada, como alicates, bem como facas e martelos.

                                    Alicates e ferramentas de alavanca cruzada

                                    Atenção especial deve ser dada ao formato dos cabos de alicates e dispositivos similares. Tradicionalmente, os alicates têm cabos curvos de comprimento igual, a curva superior aproximando-se da curva da palma da mão e a curva inferior aproximando-se da curva dos dedos flexionados. Quando a ferramenta é segurada na mão, o eixo entre os cabos está alinhado com o eixo das garras do alicate. Conseqüentemente, na operação, é necessário manter o punho em desvio ulnar extremo, ou seja, dobrado em direção ao dedo mínimo, enquanto ele é girado repetidamente. Nesta posição, o uso do segmento mão-punho-braço do corpo é extremamente ineficiente e muito estressante para os tendões e estruturas articulares. Se a ação for repetitiva, pode dar origem a várias manifestações de lesão por uso excessivo.

                                    Para combater esse problema, uma versão nova e ergonomicamente mais adequada de alicates apareceu nos últimos anos. Nesses alicates, o eixo dos cabos é dobrado aproximadamente 45° em relação ao eixo das garras. As alças são espessas para permitir uma melhor preensão com menos pressão localizada nos tecidos moles. A alça superior é proporcionalmente mais longa com uma forma que se encaixa e ao redor do lado ulnar da palma da mão. A extremidade dianteira da alça incorpora um suporte para o polegar. A alça inferior é mais curta, com uma espiga, ou projeção arredondada, na extremidade anterior e uma curva em conformidade com os dedos flexionados.

                                    Embora o exposto acima seja uma mudança um tanto radical, várias melhorias ergonomicamente sólidas podem ser feitas em alicates com relativa facilidade. Talvez o mais importante, onde é necessária uma pegada de força, esteja no engrossamento e leve achatamento dos cabos, com um apoio para o polegar na ponta do cabo e um leve alargamento na outra ponta. Se não for parte integrante do projeto, essa modificação pode ser obtida envolvendo o cabo de metal básico com uma bainha não condutora fixa ou destacável feita de borracha ou um material sintético apropriado e talvez rugosa para melhorar a qualidade tátil. O recuo das alças para os dedos é indesejável. Para uso repetitivo, pode ser desejável incorporar uma leve mola na alça para abri-la após o fechamento.

                                    Os mesmos princípios se aplicam a outras ferramentas de alavanca cruzada, particularmente com relação à mudança na espessura e achatamento dos cabos.

                                    Facas

                                    Para uma faca de uso geral, ou seja, uma que não é usada para empunhar uma adaga, é desejável incluir um ângulo de 15° entre o cabo e a lâmina para reduzir o estresse nos tecidos articulares. O tamanho e a forma dos cabos devem estar em conformidade com os de outras ferramentas, mas para permitir diferentes tamanhos de mão, foi sugerido que dois tamanhos de cabo de faca sejam fornecidos, ou seja, um para caber no usuário de 50 a 95 percentil e outro para o percentil 5 a 50. Para permitir que a mão exerça força o mais próximo possível da lâmina, a superfície superior do cabo deve incorporar um apoio para o polegar elevado.

                                    Um protetor de faca é necessário para evitar que a mão deslize para a frente sobre a lâmina. A proteção pode assumir várias formas, como uma espiga ou projeção curva, com cerca de 10 a 15 mm de comprimento, projetando-se para baixo a partir da alça ou em ângulo reto com a alça, ou uma proteção de fiança compreendendo um laço de metal pesado da frente para parte traseira do punho. O apoio para o polegar também atua para evitar o deslizamento.

                                    O cabo deve estar em conformidade com as diretrizes ergonômicas gerais, com uma superfície maleável e resistente à graxa.

                                    Hammers

                                    Os requisitos para martelos foram amplamente considerados acima, com exceção dos relacionados à dobra do cabo. Conforme observado acima, a flexão forçada e repetitiva do pulso pode causar danos aos tecidos. Ao dobrar a ferramenta em vez do pulso, esse dano pode ser reduzido. Com relação aos martelos, vários ângulos foram examinados, mas parece que inclinar a cabeça para baixo entre 10° e 20° pode melhorar o conforto, se na verdade não melhorar o desempenho.

                                    Chaves de fenda e ferramentas de raspagem

                                    Os cabos de chaves de fenda e outras ferramentas mantidas de maneira um tanto semelhante, como raspadores, limas, cinzéis manuais e assim por diante, têm alguns requisitos especiais. Cada um em um momento ou outro é usado com uma pegada de precisão ou uma pegada de força. Cada um depende das funções dos dedos e da palma da mão para estabilização e transmissão de força.

                                    Os requisitos gerais de alças já foram considerados. Descobriu-se que a forma efetiva mais comum de um cabo de chave de fenda é a de um cilindro modificado, em forma de cúpula na extremidade para receber a palma da mão e ligeiramente alargado onde encontra a haste para fornecer suporte às extremidades dos dedos. Desta forma, o torque é aplicado em grande parte por meio da palma da mão, que é mantida em contato com o cabo por meio da pressão aplicada pelo braço e pela resistência ao atrito na pele. Os dedos, embora transmitam alguma força, ocupam um papel mais estabilizador, que é menos cansativo porque requer menos força. Assim, a cúpula da cabeça torna-se muito importante no design do cabo. Se houver bordas ou sulcos afiados na cúpula ou onde a cúpula encontra o cabo, a mão fica calosa e ferida ou a transmissão de força é transferida para os dedos e polegares menos eficientes e mais facilmente fatigados. A haste é comumente cilíndrica, mas foi introduzida uma haste triangular que oferece melhor suporte para os dedos, embora seu uso possa ser mais cansativo.

                                    Quando o uso de uma chave de fenda ou outro prendedor for tão repetitivo que represente um risco de lesão por uso excessivo, o acionador manual deve ser substituído por um acionador motorizado pendurado em um arnês suspenso de maneira a ser facilmente acessível sem obstruir o trabalho.

                                    Serras e ferramentas elétricas

                                    As serras manuais, com exceção das serras de traste e das serras leves, onde um cabo como o de uma chave de fenda é mais apropriado, geralmente têm um cabo que assume a forma de um cabo de pistola fechado preso à lâmina da serra.

                                    A alça compreende essencialmente um laço no qual os dedos são colocados. O loop é efetivamente um retângulo com extremidades curvas. Para permitir luvas, ela deve ter dimensões internas de aproximadamente 90 a 100 mm no diâmetro longo e 35 a 40 mm no curto. O cabo em contato com a palma deve ter o formato cilíndrico achatado já mencionado, com curvas compostas para encaixar razoavelmente na palma e nos dedos flexionados. A largura da curva externa para a curva interna deve ser de cerca de 35 mm e a espessura não superior a 25 mm.

                                    Curiosamente, a função de agarrar e segurar uma ferramenta elétrica é muito semelhante à de segurar uma serra e, conseqüentemente, um tipo de cabo um tanto semelhante é eficaz. O cabo de pistola comum em ferramentas elétricas é semelhante a um cabo de serra aberto com os lados curvos em vez de achatados.

                                    A maioria das ferramentas elétricas compreende uma alça, um corpo e uma cabeça. A colocação da alça é significativa. Idealmente, o cabo, o corpo e a cabeça devem estar alinhados, de modo que o cabo fique preso na parte traseira do corpo e a cabeça se projete na frente. A linha de ação é a linha do dedo indicador estendido, de modo que a cabeça fique excêntrica ao eixo central do corpo. O centro de massa da ferramenta, no entanto, está à frente do cabo, enquanto o torque é tal que cria um movimento de rotação do corpo que a mão deve vencer. Conseqüentemente, seria mais apropriado colocar a alça principal diretamente sob o centro de massa de forma que, se necessário, o corpo se projetasse tanto atrás da alça quanto na frente. Alternativamente, particularmente em uma furadeira pesada, uma alça secundária pode ser colocada embaixo da furadeira de forma que a furadeira possa ser operada com qualquer uma das mãos. As ferramentas elétricas são normalmente operadas por um gatilho incorporado na extremidade frontal superior do cabo e operadas pelo dedo indicador. O gatilho deve ser projetado para ser operado por qualquer uma das mãos e deve incorporar um mecanismo de trava facilmente redefinido para manter a energia ligada quando necessário.

                                     

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                                    Segunda-feira, 14 Março 2011 19: 54

                                    Controles, Indicadores e Painéis

                                    Karl HE Kroemer

                                    A seguir, serão examinadas três das preocupações mais importantes do design ergonômico: primeiro, a de controles, dispositivos para transferir energia ou sinais do operador para uma máquina; segundo, indicadores ou displays, que fornecem informações visuais ao operador sobre o estado do maquinário; e terceiro, a combinação de controles e exibições em um painel ou console.

                                    Projetando para o operador sentado

                                    Sentar é uma postura mais estável e consome menos energia do que ficar em pé, mas restringe o espaço de trabalho, principalmente dos pés, mais do que ficar em pé. No entanto, é muito mais fácil operar os controles de pé sentado do que em pé, porque pouco peso do corpo deve ser transferido pelos pés para o chão. Além disso, se a direção da força exercida pelo pé for parcial ou amplamente para a frente, o fornecimento de um assento com encosto permite a aplicação de forças bastante grandes. (Um exemplo típico desse arranjo é a localização dos pedais em um automóvel, que estão localizados na frente do motorista, mais ou menos abaixo da altura do assento.) A Figura 1 mostra esquematicamente os locais em que os pedais podem ser localizados para um operador sentado. Observe que as dimensões específicas desse espaço dependem da antropometria dos próprios operadores.

                                    Figura 1. Espaço de trabalho preferido e regular para os pés (em centímetros)

                                    ERG210F1

                                    O espaço para o posicionamento dos controles manuais está localizado principalmente na frente do corpo, dentro de um contorno aproximadamente esférico que é centralizado no cotovelo, no ombro ou em algum lugar entre essas duas articulações do corpo. A Figura 2 mostra esquematicamente esse espaço para a localização dos controles. Claro, as dimensões específicas dependem da antropometria dos operadores.

                                     

                                    Figura 2. Espaço de trabalho preferido e regular para as mãos (em centímetros)

                                    ERG210F2

                                    O espaço para exibições e para controles que devem ser vistos é delimitado pela periferia de uma esfera parcial na frente dos olhos e centrada nos olhos. Assim, a altura de referência para tais mostradores e controles depende da altura dos olhos do operador sentado e de suas posturas de tronco e pescoço. A localização preferida para alvos visuais a menos de um metro é nitidamente abaixo da altura do olho e depende da proximidade do alvo e da postura da cabeça. Quanto mais próximo o alvo, mais baixo ele deve estar localizado e deve estar próximo ou dentro do plano medial (médio sagital) do operador.

                                    É conveniente descrever a postura da cabeça usando a “linha orelha-olho” (Kroemer 1994a) que, na vista lateral, passa pelo orifício da orelha direita e a junção das pálpebras do olho direito, enquanto a cabeça não está inclinado para nenhum dos lados (as pupilas estão no mesmo nível horizontal na visão frontal). Costuma-se chamar a posição da cabeça de “ereta” ou “vertical” quando o ângulo de inclinação P (ver figura 3) entre a linha orelha-olho e o horizonte é de cerca de 15°, com os olhos acima da altura da orelha. A localização preferencial para alvos visuais é 25°–65° abaixo da linha orelha-olho (PERDER na figura 3), com os valores mais baixos preferidos pela maioria das pessoas para alvos próximos que devem ser mantidos em foco. Embora existam grandes variações nos ângulos preferenciais da linha de visão, a maioria dos sujeitos, principalmente à medida que envelhecem, prefere focar em alvos próximos com grandes PERDER ângulos.

                                    Figura 3. Linha orelha-olho

                                    ERG210F3

                                    Projetando para o operador em pé

                                    A operação do pedal por um operador em pé raramente deve ser necessária, porque, caso contrário, a pessoa deve passar muito tempo em um pé enquanto o outro pé opera o controle. Obviamente, a operação simultânea de dois pedais por um operador em pé é praticamente impossível. Enquanto o operador está parado, o espaço para a localização dos pedais é limitado a uma pequena área abaixo do porta-malas e um pouco à frente dele. Caminhar forneceria mais espaço para colocar os pedais, mas isso é altamente impraticável na maioria dos casos devido às distâncias a pé envolvidas.

                                    A localização dos controles manuais de um operador em pé inclui aproximadamente a mesma área de um operador sentado, aproximadamente meia esfera na frente do corpo, com seu centro próximo aos ombros do operador. Para operações de controle repetidas, a parte preferencial dessa meia esfera seria sua seção inferior. A área para a localização dos monitores também é semelhante àquela adequada para um operador sentado, novamente aproximadamente uma meia esfera centrada perto dos olhos do operador, com os locais preferenciais na seção inferior dessa meia esfera. A localização exata dos monitores, e também dos controles que devem ser vistos, depende da postura da cabeça, conforme discutido acima.

                                    A altura dos controles é apropriadamente referenciada à altura do cotovelo do operador enquanto o braço está pendurado no ombro. A altura dos displays e controles que devem ser observados refere-se à altura dos olhos do operador. Ambos dependem da antropometria do operador, que pode ser bastante diferente para pessoas baixas e altas, para homens e mulheres e para pessoas de diferentes origens étnicas.

                                    Controles acionados por pedal

                                    Dois tipos de controles devem ser distinguidos: um é usado para transferir grande energia ou forças para uma peça de maquinaria. Exemplos disso são os pedais de uma bicicleta ou o pedal do freio de um veículo mais pesado que não possui um recurso de assistência elétrica. Um controle acionado por pedal, como um interruptor on-off, no qual um sinal de controle é transmitido ao maquinário, geralmente requer apenas uma pequena quantidade de força ou energia. Embora seja conveniente considerar esses dois extremos de pedais, existem várias formas intermediárias, e é tarefa do projetista determinar qual das seguintes recomendações de projeto se aplica melhor entre eles.

                                    Conforme mencionado acima, a operação repetida ou contínua do pedal deve ser exigida apenas de um operador sentado. Para controles destinados a transmitir grandes energias e forças, as seguintes regras se aplicam:

                                    • Posicione os pedais embaixo do corpo, ligeiramente à frente, para que possam ser operados com a perna em uma posição confortável. O deslocamento horizontal total de um pedal alternativo normalmente não deve exceder cerca de 0.15 m. Para pedais rotativos, o raio também deve ser de cerca de 0.15 m. O deslocamento linear de um pedal do tipo interruptor pode ser mínimo e não deve exceder cerca de 0.15 m.
                                    • Os pedais devem ser projetados de forma que a direção do deslocamento e a força do pé estejam aproximadamente na linha que se estende do quadril até a articulação do tornozelo do operador.
                                    • Os pedais operados por flexão e extensão do pé na articulação do tornozelo devem ser dispostos de forma que, na posição normal, o ângulo entre a perna e o pé seja de aproximadamente 90°; durante a operação, esse ângulo pode ser aumentado para cerca de 120°.
                                    • Os controles acionados por pedal que simplesmente fornecem sinais ao maquinário devem normalmente ter duas posições distintas, como LIGADO ou DESLIGADO. Observe, no entanto, que a distinção tátil entre as duas posições pode ser difícil com o pé.

                                     

                                    Seleção de controles

                                    A seleção entre diferentes tipos de controles deve ser feita de acordo com as seguintes necessidades ou condições:

                                    • Operação manual ou a pé
                                    • Quantidades de energias e forças transmitidas
                                    • Aplicando entradas “contínuas”, como dirigir um automóvel
                                    • Realizar “ações discretas”, por exemplo, (a) ativar ou desligar equipamentos, (b) selecionar um dos vários ajustes distintos, como mudar de um canal de TV ou rádio para outro, ou (c) realizar a entrada de dados, como com um teclado.

                                     

                                    A utilidade funcional dos controles também determina os procedimentos de seleção. Os principais critérios são os seguintes:

                                    • O tipo de controle deve ser compatível com expectativas estereotipadas ou comuns (por exemplo, usar um botão ou chave seletora para acender uma luz elétrica, não um botão giratório).
                                    • As características de tamanho e movimento do controle devem ser compatíveis com a experiência estereotipada e prática anterior (por exemplo, fornecer um grande volante para a operação com as duas mãos de um automóvel, não uma alavanca).
                                    • A direção de operação de um controle deve ser compatível com expectativas estereotipadas ou comuns (por exemplo, um controle ON é pressionado ou puxado, não girado para a esquerda).
                                    • A operação manual é usada para controles que exigem pouca força e ajuste fino, enquanto a operação com o pé é adequada para ajustes grosseiros e grandes forças (no entanto, considere o uso comum de pedais, principalmente pedais de acelerador, em automóveis, que não obedecem a esse princípio) .
                                    • O controle deve ser “seguro” na medida em que não pode ser operado inadvertidamente nem de forma excessiva ou inconsistente com a finalidade a que se destina.

                                     

                                    Tabela 1. Movimentos de controle e efeitos esperados

                                    Direção do movimento de controle

                                    função

                                    Up

                                    Certo

                                    para a frente

                                    No sentido horário

                                    Aperte,
                                    Squeeze

                                    Para baixo

                                    Esquerdo

                                    Retaguarda

                                    Voltar

                                    Balcão-
                                    no sentido horário

                                    Puxe1

                                    Empurrar2

                                    On

                                    +3

                                    +

                                    +

                                    +

                                    -

                                    +3

                                           

                                    +

                                     

                                    Off

                                             

                                    +

                                    -

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                                    -

                                    Certo

                                     

                                    +

                                     

                                    -

                                                   

                                    Esquerdo

                                               

                                    +

                                     

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                                    Aumentar

                                    +

                                               

                                    -

                                           

                                    Abaixe

                                       

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                                    Retirar

                                    -

                                               

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                                    estender

                                       

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                                    -

                                             

                                    -

                                    Crescimento

                                    -

                                    -

                                    +

                                    -

                                                   

                                    Baixa

                                             

                                    -

                                    -

                                    +

                                     

                                    -

                                       

                                    valor aberto

                                             

                                    -

                                         

                                    +

                                       

                                    Fechar valor

                                         

                                    +

                                     

                                    -

                                               

                                    Em branco: Não aplicável; + Mais preferido; – menos preferido. 1 Com controle do tipo gatilho. 2 Com interruptor push-pull. 3 Acima nos Estados Unidos, abaixo na Europa.

                                    Fonte: Modificado de Kroemer 1995.

                                     

                                    A Tabela 1 e a Tabela 2 ajudam na seleção dos controles adequados. No entanto, observe que existem poucas regras “naturais” para seleção e design de controles. A maioria das recomendações atuais são puramente empíricas e se aplicam a dispositivos existentes e estereótipos ocidentais.

                                    Tabela 2. Relações de efeito de controle de controles manuais comuns

                                    Efeito

                                    Chave-
                                    trancar

                                    Alterne
                                    interruptor

                                    Empurre-
                                    botão

                                    Bar
                                    botão

                                    redondo
                                    botão

                                    Botão giratório
                                    discreto

                                    Botão giratório
                                    contínuo

                                    Manivela

                                    Interruptor de balancim

                                    Alavanca

                                    joystick
                                    ou bola

                                    lenda
                                    interruptor

                                    slide1

                                    Selecione LIGAR/DESLIGAR

                                    +

                                    +

                                    +

                                    =

                                           

                                    +

                                       

                                    +

                                    +

                                    Selecione ON/STANDBY/OFF

                                     

                                    -

                                    +

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                                    +

                                    Selecione OFF/MODE1/MODE2

                                     

                                    =

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                                    +

                                     

                                    +

                                    +

                                    Selecione uma função de várias funções relacionadas

                                     

                                    -

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                                    -

                                         

                                    =

                                    Selecione uma das três ou mais alternativas discretas

                                         

                                    +

                                                   

                                    +

                                    Selecione a condição de operação

                                     

                                    +

                                    +

                                    -

                                           

                                    +

                                    +

                                       

                                    -

                                    Envolver ou desengatar

                                                     

                                    +

                                         

                                    Selecione um dos mutuamente
                                    funções exclusivas

                                       

                                    +

                                                   

                                    +

                                     

                                    Definir valor na escala

                                           

                                    +

                                     

                                    -

                                    =

                                     

                                    =

                                    =

                                     

                                    +

                                    Selecione o valor em etapas discretas

                                       

                                    +

                                    +

                                     

                                    +

                                               

                                    +

                                    Em branco: Não aplicável; +: Mais preferido; –: Menos preferido; = Menos preferido. 1 Estimado (sem experimentos conhecidos).

                                    Fonte: Modificado de Kroemer 1995.

                                     

                                    A Figura 4 apresenta exemplos de controles “detentores”, caracterizados por discretos detentores ou paradas nos quais o controle para. Ele também descreve controles “contínuos” típicos onde a operação de controle pode ocorrer em qualquer lugar dentro da faixa de ajuste, sem a necessidade de ser definido em qualquer posição.

                                    Figura 4. Alguns exemplos de controles "retentores" e "contínuos"

                                    ERG210F4

                                    O dimensionamento dos controles é em grande parte uma questão de experiências passadas com vários tipos de controle, muitas vezes guiados pelo desejo de minimizar o espaço necessário em um painel de controle e permitir operações simultâneas de controles adjacentes ou evitar ativação simultânea inadvertida. Além disso, a escolha das características do projeto será influenciada por considerações como se os controles devem estar localizados ao ar livre ou em ambientes protegidos, em equipamentos estacionários ou veículos em movimento, ou podem envolver o uso de mãos nuas ou de luvas e mitenes. Para essas condições, consulte as leituras no final do capítulo.

                                    Várias regras operacionais governam o arranjo e agrupamento de controles. Eles estão listados na tabela 3. Para mais detalhes, verifique as referências listadas no final desta seção e Kroemer, Kroemer e Kroemer-Elbert (1994).

                                    Tabela 3. Regras para disposição dos controles

                                    Localize para o
                                    Facilidade de
                                    operação

                                    Os controles devem ser orientados em relação ao operador. Se o
                                    operador usa posturas diferentes (como ao dirigir e
                                    operando uma retroescavadeira), os controles e seus associados
                                    os monitores devem se mover com o operador para que em cada postura
                                    sua disposição e operação são as mesmas para o operador.

                                    Controles primários
                                    primeiro

                                    Os controles mais importantes devem ter as mais vantajosas
                                    locais para facilitar a operação e o alcance do
                                    operador.

                                    Grupo relacionado
                                    controles
                                    juntos

                                    Controles que são operados em sequência, que estão relacionados a um
                                    função particular, ou que são operados em conjunto, devem ser
                                    organizados em grupos funcionais (juntamente com seus associados
                                    mostra). Dentro de cada grupo funcional, controles e exibições
                                    devem ser organizadas de acordo com a importância operacional e
                                    seqüência.

                                    providenciar para
                                    seqüente
                                    operação

                                    Se a operação dos controles seguir um determinado padrão, os controles devem
                                    ser organizadas para facilitar essa sequência. Comum
                                    os arranjos são da esquerda para a direita (preferencial) ou de cima para baixo,
                                    como em materiais impressos do mundo ocidental.

                                    Ser consistente

                                    O arranjo de controles funcionalmente idênticos ou semelhantes
                                    deve ser o mesmo de painel para painel.

                                    Operador morto
                                    ao controle

                                    Se o operador ficar incapacitado e soltar um
                                    controle, ou continua a segurá-lo, um controle “deadman”
                                    deve ser utilizado um projeto que transforme o sistema em um
                                    estado de operação não crítico ou o desliga.

                                    Selecione os códigos
                                    adequadamente

                                    Existem inúmeras maneiras de ajudar a identificar os controles, para indicar
                                    os efeitos da operação e para mostrar o seu estado.
                                    Os principais meios de codificação são:
                                    –Localização–Forma–Tamanho–Modo de operação– Etiquetas
                                    –Cores–Redundância

                                    Fonte: Modificado de Kroemer, Kroemer e Kroemer-Elbert 1994.
                                    Reproduzido com permissão de Prentice-Hall. Todos os direitos reservados.

                                    Prevenção de operação acidental

                                    A seguir estão os meios mais importantes para proteção contra ativação inadvertida de controles, alguns dos quais podem ser combinados:

                                    • Localize e oriente o controle de modo que seja improvável que o operador o atinja ou mova-o acidentalmente na sequência normal das operações de controle.
                                    • Recuar, proteger ou cercar o controle por barreiras físicas.
                                    • Cubra o controle ou proteja-o fornecendo um pino, trava ou outro meio que deve ser removido ou quebrado antes que o controle possa ser operado.
                                    • Forneça resistência extra (por fricção viscosa ou coulombiana, por carregamento de mola ou por inércia) de modo que seja necessário um esforço incomum para a atuação.
                                    • Forneça um meio de “atraso” para que o controle passe por uma posição crítica com um movimento incomum (como no mecanismo de mudança de marcha de um automóvel).
                                    • Forneça intertravamento entre os controles para que a operação prévia de um controle relacionado seja necessária antes que o controle crítico possa ser ativado.

                                     

                                    Observe que esses projetos geralmente retardam a operação dos controles, o que pode ser prejudicial em caso de emergência.

                                    Dispositivos de entrada de dados

                                    Quase todos os controles podem ser usados ​​para inserir dados em um computador ou outro dispositivo de armazenamento de dados. No entanto, estamos mais acostumados com a prática de usar um teclado com botões de pressão. No teclado original da máquina de escrever, que se tornou o padrão até mesmo para teclados de computador, as teclas foram dispostas em uma sequência basicamente alfabética, que foi modificada por várias razões, muitas vezes obscuras. Em alguns casos, as letras que frequentemente se seguem no texto comum foram espaçadas para que as barras originais do tipo mecânico não se enredassem se fossem tocadas em sequência rápida. As “colunas” de teclas seguem aproximadamente linhas retas, assim como as “fileiras” de teclas. No entanto, as pontas dos dedos não estão alinhadas dessa maneira e não se movem dessa maneira quando os dedos da mão são flexionados ou estendidos ou movidos para os lados.

                                    Muitas tentativas foram feitas nos últimos cem anos para melhorar o desempenho das teclas, alterando o layout do teclado. Isso inclui realocar teclas dentro do layout padrão ou alterar completamente o layout do teclado. O teclado foi dividido em seções separadas e conjuntos de teclas (como teclados numéricos) foram adicionados. Arranjos de chaves adjacentes podem ser alterados alterando o espaçamento, deslocamento entre si ou das linhas de referência. O teclado pode ser dividido em seções para a mão esquerda e direita, e essas seções podem ser inclinadas lateralmente e inclinadas e oblíquas.

                                    A dinâmica de operação das teclas de pressão é importante para o usuário, mas é difícil de medir em operação. Assim, as características de deslocamento de força das chaves são comumente descritas para testes estáticos, o que não é indicativo de operação real. Pela prática corrente, as teclas dos teclados de computador têm um deslocamento bastante pequeno (cerca de 2 mm) e apresentam uma resistência de “snap-back”, ou seja, uma diminuição da força de operação no ponto em que o acionamento da tecla é alcançado. Em vez de teclas individuais separadas, alguns teclados consistem em uma membrana com interruptores embaixo que, quando pressionados no local correto, geram a entrada desejada com pouco ou nenhum deslocamento sentido. A maior vantagem da membrana é que poeira ou fluidos não podem penetrá-la; no entanto, muitos usuários não gostam disso.

                                    Existem alternativas ao princípio “uma tecla-um caractere”; em vez disso, pode-se gerar entradas por vários meios combinatórios. Um deles é “acorde”, o que significa que dois ou mais controles são operados simultaneamente para gerar um caractere. Isso impõe demandas sobre as capacidades de memória do operador, mas requer o uso de apenas algumas poucas chaves. Outros desenvolvimentos utilizam controles diferentes do botão de toque binário, substituindo-o por alavancas, alavancas ou sensores especiais (como uma luva instrumentada) que respondem aos movimentos dos dígitos da mão.

                                    Tradicionalmente, a digitação e a entrada no computador são feitas por interação mecânica entre os dedos do operador e dispositivos como teclado, mouse, trackball ou caneta ótica. No entanto, existem muitos outros meios para gerar insumos. O reconhecimento de voz aparece como uma técnica promissora, mas outros métodos podem ser empregados. Eles podem utilizar, por exemplo, apontar, gestos, expressões faciais, movimentos corporais, olhar (dirigir o olhar), movimentos da língua, respiração ou linguagem de sinais para transmitir informações e gerar entradas para um computador. O desenvolvimento técnico nesta área está muito em fluxo e, como indicam os muitos dispositivos de entrada não tradicionais usados ​​para jogos de computador, a aceitação de dispositivos diferentes do tradicional teclado binário de toque é totalmente viável em um futuro próximo. Discussões sobre dispositivos de teclado atuais foram fornecidas, por exemplo, por Kroemer (1994b) e McIntosh (1994).

                                    Displays

                                    Os displays fornecem informações sobre o status do equipamento. Os monitores podem ser aplicados ao sentido visual do operador (luzes, balanças, contadores, tubos de raios catódicos, painéis eletrônicos planos, etc.), ao sentido auditivo (sinos, buzinas, mensagens de voz gravadas, sons gerados eletronicamente, etc.) o sentido do tato (controles em forma, Braille, etc.). Etiquetas, instruções escritas, avisos ou símbolos (“ícones”) podem ser considerados tipos especiais de exibições.

                                    As quatro “regras fundamentais” para exibições são:

                                      1. Exiba apenas as informações essenciais para o desempenho adequado do trabalho.
                                      2. Exiba informações apenas com a precisão necessária para as decisões e ações do operador.
                                      3. Apresentar informações da forma mais direta, simples, compreensível e utilizável.
                                      4. Apresente as informações de forma que a falha ou mau funcionamento do próprio visor seja imediatamente óbvia.

                                             

                                            A seleção de uma exibição auditiva ou visual depende das condições e propósitos predominantes. O objetivo da exibição pode ser fornecer:

                                            • informações históricas sobre o estado anterior do sistema, como o curso percorrido por um navio
                                            • informações de status sobre o estado atual do sistema, como o texto já inserido em um processador de texto ou a posição atual de um avião
                                            • informações preditivas, como a posição futura de um navio, dadas certas configurações de direção
                                            • instruções ou comandos que dizem ao operador o que fazer e, possivelmente, como fazê-lo.

                                             

                                            Uma exibição visual é mais apropriada se o ambiente for ruidoso, o operador permanecer no local, a mensagem for longa e complexa e, principalmente, se tratar da localização espacial de um objeto. Uma exibição auditiva é apropriada se o local de trabalho deve ser mantido escuro, o operador se movimenta e a mensagem é curta e simples, requer atenção imediata e lida com eventos e tempo.

                                            Exibições visuais

                                            Existem três tipos básicos de exibições visuais: (1) O verificar display indica se uma determinada condição existe ou não (por exemplo, uma luz verde indica funcionamento normal). (2) O qualitativo display indica o status de uma variável variável ou seu valor aproximado, ou sua tendência de mudança (por exemplo, um ponteiro se move dentro de uma faixa “normal”). (3) O quantitativo display mostra informações exatas que devem ser verificadas (por exemplo, para encontrar um local em um mapa, ler um texto ou desenhar em um monitor de computador), ou pode indicar um valor numérico exato que deve ser lido pelo operador (por exemplo , um tempo ou uma temperatura).

                                            As diretrizes de design para exibições visuais são:

                                            • Organize os visores de modo que o operador possa localizá-los e identificá-los facilmente, sem buscas desnecessárias. (Isso geralmente significa que os monitores devem estar dentro ou perto do plano medial do operador e abaixo ou na altura dos olhos.)
                                            • Grupo exibe funcionalmente ou sequencialmente para que o operador possa usá-los facilmente.
                                            • Certifique-se de que todos os monitores estejam adequadamente iluminados ou iluminados, codificados e rotulados de acordo com sua função.
                                            • Use luzes, geralmente coloridas, para indicar o status de um sistema (como LIGADO ou DESLIGADO) ou para alertar o operador de que o sistema ou um subsistema está inoperante e que uma ação especial deve ser tomada. Os significados comuns das cores claras estão listados na figura 5. Vermelho piscando indica uma condição de emergência que requer ação imediata. Um sinal de emergência é mais eficaz quando combina sons com uma luz vermelha piscando.

                                            Figura 5. Código de cores das luzes indicadoras

                                            ERG210T4

                                            Para informações mais complexas e detalhadas, especialmente informações quantitativas, um dos quatro tipos diferentes de exibição é tradicionalmente usado: (1) um ponteiro móvel (com escala fixa), (2) uma escala móvel (com ponteiro fixo), (3) contadores ou (4) exibições “pictóricas”, especialmente geradas por computador em um monitor de exibição. A Figura 6 lista as principais características desses tipos de exibição.

                                            Figura 6. Características dos monitores

                                            ERG210T5

                                            Geralmente é preferível usar um ponteiro móvel em vez de uma escala móvel, com a escala reta (disposta horizontal ou verticalmente), curva ou circular. As escalas devem ser simples e organizadas, com graduação e numeração projetadas para que leituras corretas possam ser feitas rapidamente. Os numerais devem estar localizados fora das marcas de escala para que não sejam obscurecidos pelo ponteiro. O ponteiro deve terminar com a ponta diretamente na marcação. A escala deve marcar as divisões tão finamente quanto o operador deve ler. Todas as marcas principais devem ser numeradas. As progressões são melhor marcadas com intervalos de uma, cinco ou dez unidades entre as marcas principais. Os números devem aumentar da esquerda para a direita, de baixo para cima ou no sentido horário. Para obter detalhes sobre as dimensões das escalas, consulte os padrões listados por Cushman e Rosenberg 1991 ou Kroemer 1994a.

                                            A partir da década de 1980, os visores mecânicos com ponteiros e escalas impressas foram cada vez mais substituídos por visores “eletrônicos” com imagens geradas por computador ou dispositivos de estado sólido usando diodos emissores de luz (ver Snyder 1985a). As informações exibidas podem ser codificadas pelos seguintes meios:

                                            • formas, como retas ou circulares
                                            • alfanumérico, ou seja, letras, números, palavras, abreviaturas
                                            • figuras, fotos, pictóricas, ícones, símbolos, em vários níveis de abstração, como o contorno de um avião contra o horizonte
                                            • tons de preto, branco ou cinza
                                            • cores.

                                             

                                            Infelizmente, muitos monitores gerados eletronicamente têm sido confusos, muitas vezes excessivamente complexos e coloridos, difíceis de ler e exigem foco exato e muita atenção, o que pode desviar a atenção da tarefa principal, por exemplo, dirigir um carro. Nesses casos, as três primeiras das quatro “regras fundamentais” listadas acima foram frequentemente violadas. Além disso, muitos ponteiros, marcações e alfanuméricos gerados eletronicamente não obedeciam às diretrizes de design ergonômico estabelecidas, especialmente quando gerados por segmentos de linha, linhas de varredura ou matrizes de pontos. Embora alguns desses designs defeituosos fossem tolerados pelos usuários, a inovação rápida e as técnicas de exibição aprimoradas permitem muitas soluções melhores. No entanto, o mesmo rápido desenvolvimento leva ao fato de que as declarações impressas (mesmo que atuais e abrangentes quando aparecem) estão se tornando obsoletas rapidamente. Portanto, nenhum é dado neste texto. Compilações foram publicadas por Cushman e Rosenberg (1991), Kinney e Huey (1990) e Woodson, Tillman e Tillman (1991).

                                            A qualidade geral dos monitores eletrônicos geralmente é deficiente. Uma medida usada para avaliar a qualidade da imagem é a função de transferência de modulação (MTF) (Snyder 1985b). Ele descreve a resolução da tela usando um sinal de teste de onda senoidal especial; ainda assim, os leitores têm muitos critérios em relação à preferência de exibições (Dillon 1992).

                                            Os monitores monocromáticos têm apenas uma cor, geralmente verde, amarelo, âmbar, laranja ou branco (acromático). Se várias cores aparecerem na mesma exibição cromática, elas devem ser facilmente discriminadas. É melhor exibir não mais do que três ou quatro cores simultaneamente (dando preferência ao vermelho, verde, amarelo ou laranja e ciano ou roxo). Todos devem contrastar fortemente com o fundo. De fato, uma regra adequada é projetar primeiro por contraste, ou seja, em termos de preto e branco, e depois adicionar cores com moderação.

                                            Apesar das muitas variáveis ​​que, isoladamente e interagindo entre si, afetam o uso de displays de cores complexas, Cushman e Rosenberg (1991) compilaram diretrizes para o uso de cores em displays; estão listados na figura 7.

                                            Figura 7. Orientações para uso de cores em displays

                                            ERG210T6

                                            Outras sugestões são as seguintes:

                                            • Azul (de preferência dessaturado) é uma boa cor para fundos e formas grandes. No entanto, o azul não deve ser usado para texto, linhas finas ou formas pequenas.
                                            • A cor dos caracteres alfanuméricos deve contrastar com a do fundo.
                                            • Ao usar cores, use a forma como uma sugestão redundante (por exemplo, todos os símbolos amarelos são triângulos, todos os símbolos verdes são círculos, todos os símbolos vermelhos são quadrados). A codificação redundante torna a exibição muito mais aceitável para usuários com deficiências de visão de cores.
                                            • À medida que o número de cores aumenta, os tamanhos dos objetos codificados por cores também devem ser aumentados.
                                            • Vermelho e verde não devem ser usados ​​para símbolos pequenos e formas pequenas em áreas periféricas de telas grandes.
                                            • Usar cores opostas (vermelho e verde, amarelo e azul) adjacentes umas às outras ou em uma relação objeto/fundo às vezes é benéfico e às vezes prejudicial. Nenhuma diretriz geral pode ser dada; uma solução deve ser determinada para cada caso.
                                            • Evite exibir várias cores extremamente saturadas e espectralmente extremas ao mesmo tempo.

                                             

                                            Painéis de Controles e Displays

                                            Os monitores, assim como os controles, devem ser organizados em painéis de modo que fiquem na frente do operador, ou seja, próximos ao plano medial da pessoa. Conforme discutido anteriormente, os controles devem estar próximos à altura do cotovelo e os visores abaixo ou na altura dos olhos, esteja o operador sentado ou em pé. Controles operados com pouca frequência ou exibições menos importantes podem ser localizados mais nas laterais ou mais alto.

                                            Freqüentemente, informações sobre o resultado da operação de controle são exibidas em um instrumento. Neste caso, o display deve estar localizado próximo ao controle para que a configuração do controle seja feita sem erro, de forma rápida e prática. A atribuição geralmente é mais clara quando o controle está diretamente abaixo ou à direita da tela. Deve-se tomar cuidado para que a mão não cubra o visor ao operar o controle.

                                            Expectativas populares de relações de controle-exibição existem, mas muitas vezes são aprendidas, podem depender da formação e da experiência cultural do usuário e essas relações geralmente não são fortes. As relações de movimento esperadas são influenciadas pelo tipo de controle e exibição. Quando ambos são lineares ou rotativos, a expectativa estereotipada é que eles se movam em direções correspondentes, como ambos para cima ou ambos no sentido horário. Quando os movimentos são incongruentes, em geral se aplicam as seguintes regras:

                                            • Sentido horário para aumentar. Girar o controle no sentido horário causa um aumento no valor exibido.
                                            • Regra de deslizamento da engrenagem de Warrick. Espera-se que um visor (ponteiro) se mova na mesma direção que o lado do controle próximo (ou seja, alinhado com) o visor.

                                             

                                            A relação de controle e deslocamento do display (relação C/D ou ganho D/C) descreve quanto um controle deve ser movido para ajustar um display. Se muito movimento de controle produz apenas um pequeno movimento de exibição, fala-se uma vez de uma alta relação C/D e do controle como tendo baixa sensibilidade. Freqüentemente, dois movimentos distintos estão envolvidos na configuração: primeiro, um movimento primário rápido (“giro”) para uma localização aproximada e, em seguida, um ajuste fino para a configuração exata. Em alguns casos, toma-se como relação C/D ótima aquela que minimiza a soma desses dois movimentos. No entanto, a proporção mais adequada depende das circunstâncias dadas; deve ser determinado para cada aplicação.

                                            Etiquetas e avisos

                                            Rótulos

                                            Idealmente, nenhum rótulo deve ser exigido no equipamento ou em um controle para explicar seu uso. Muitas vezes, porém, é necessário o uso de etiquetas para que se possa localizar, identificar, ler ou manipular controles, displays ou outros equipamentos. A rotulagem deve ser feita de forma que as informações sejam fornecidas com precisão e rapidez. Para isso, aplicam-se as orientações da tabela 4.

                                            Tabela 4. Diretrizes para rótulos

                                            Orientação

                                            Uma etiqueta e as informações nela impressas devem ser orientadas
                                            horizontalmente para que possa ser lido rápida e facilmente.
                                            (Observe que isso se aplica se o operador estiver acostumado a ler
                                            horizontalmente, como nos países ocidentais.)

                                            Localização

                                            Uma etiqueta deve ser colocada sobre ou muito perto do item que
                                            identifica.

                                            estandardização

                                            A colocação de todos os rótulos deve ser consistente em todo o
                                            equipamento e sistema.

                                            Equipamentos necessários
                                            funções

                                            Um rótulo deve descrever principalmente a função (“o que
                                            fazer”) do item rotulado.

                                            Abreviaturas

                                            Abreviaturas comuns podem ser usadas. Se uma nova abreviatura for
                                            necessário, seu significado deve ser óbvio para o leitor.
                                            A mesma abreviação deve ser usada para todos os tempos verbais e para
                                            as formas singular e plural de uma palavra. Letras maiúsculas
                                            devem ser usados, períodos normalmente omitidos.

                                            Brevidade

                                            A inscrição do rótulo deve ser o mais concisa possível, sem
                                            distorcendo o significado ou a informação pretendida. os textos
                                            deve ser inequívoco, redundância minimizada.

                                            Familiaridade

                                            Devem ser escolhidas palavras, se possível, que sejam familiares ao
                                            operador.

                                            Visibilidade e
                                            legibilidade

                                            O operador deve poder ser lido com facilidade e precisão em
                                            as distâncias de leitura reais antecipadas, no
                                            pior nível de iluminação, e dentro do previsto
                                            ambiente de vibração e movimento. Fatores importantes são:
                                            contraste entre o lettering e seu fundo; a
                                            altura, largura, largura do traço, espaçamento e estilo das letras;
                                            e o reflexo especular do fundo, cobertura ou
                                            outros componentes.

                                            Fonte e tamanho

                                            A tipografia determina a legibilidade da informação escrita;
                                            refere-se ao estilo, fonte, arranjo e aparência.

                                            Fonte: Modificado de Kroemer, Kroemer e Kroemer-Elbert 1994
                                            (reproduzido com permissão de Prentice-Hall; todos os direitos reservados).

                                             

                                            A fonte (tipo de letra) deve ser simples, em negrito e vertical, como Futura, Helvetica, Namel, Tempo e Vega. Observe que a maioria das fontes geradas eletronicamente (formadas por LED, LCD ou matriz de pontos) geralmente são inferiores às fontes impressas; portanto, atenção especial deve ser dada para torná-los o mais legíveis possível.

                                            • A altura de caracteres depende da distância de visualização:

                                            distância de visualização 35 cm, altura sugerida 22 mm

                                            distância de visualização 70 cm, altura sugerida 50 mm

                                            distância de visualização 1 m, altura sugerida 70 mm

                                            distância de visualização de 1.5 m, altura sugerida de pelo menos 1 cm.

                                            • A relação entre a largura do traço e a altura do caractere deve estar entre 1:8 e 1:6 para letras pretas em fundo branco e 1:10 a 1:8 para letras brancas em fundo preto.
                                            • A proporção da largura do caractere para a altura do caractere deve ser cerca de 3:5.
                                            • A espaço entre as letras deve ter pelo menos uma largura de traço.
                                            • A espaço entre as palavras deve ter pelo menos a largura de um caractere.
                                            • Escolha texto contínuo, misture letras maiúsculas e minúsculas; para Labels, use apenas letras maiúsculas.

                                             

                                            Advertências

                                            Idealmente, todos os dispositivos devem ser seguros de usar. Na realidade, muitas vezes isso não pode ser alcançado por meio do design. Nesse caso, deve-se alertar os usuários sobre os perigos associados ao uso do produto e fornecer instruções de uso seguro para evitar ferimentos ou danos.

                                            É preferível ter um alerta “ativo”, geralmente composto por um sensor que detecta o uso inadequado, combinado com um dispositivo de alerta que avisa o ser humano de um perigo iminente. No entanto, na maioria dos casos, são utilizados avisos “passivos”, geralmente constituídos por uma etiqueta anexada ao produto e por instruções de uso seguro no manual do usuário. Esses avisos passivos dependem totalmente do usuário humano para reconhecer uma situação perigosa existente ou potencial, lembrar-se do aviso e se comportar com prudência.

                                            Etiquetas e sinais para avisos passivos devem ser cuidadosamente projetados seguindo as leis e regulamentos governamentais mais recentes, padrões nacionais e internacionais e as melhores informações de engenharia humana aplicáveis. Etiquetas e cartazes de advertência podem conter texto, gráficos e imagens, geralmente gráficos com texto redundante. Gráficos, particularmente imagens e pictogramas, podem ser usados ​​por pessoas com diferentes contextos culturais e linguísticos, se essas representações forem selecionadas com cuidado. No entanto, usuários com diferentes idades, experiências e origens étnicas e educacionais podem ter percepções bastante diferentes de perigos e advertências. Portanto, o projeto de um seguro produto é muito preferível a aplicar advertências a um produto inferior.

                                             

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                                            Segunda-feira, 14 Março 2011 20: 21

                                            Processamento e Design de Informação

                                            Ao projetar equipamentos, é de extrema importância levar em consideração o fato de que um operador humano tem capacidades e limitações no processamento de informações, que são de natureza variável e encontradas em vários níveis. O desempenho em condições reais de trabalho depende fortemente da medida em que um projeto atendeu ou ignorou esses potenciais e seus limites. A seguir, será oferecido um breve esboço de algumas das principais questões. Referência será feita a outras contribuições deste volume, onde uma questão será discutida em maior detalhe.

                                            É comum distinguir três níveis principais na análise do processamento da informação humana, a saber, o nível perceptivo, nível de decisão e os votos de nível motor. O nível perceptivo é subdividido em três níveis adicionais, relacionados ao processamento sensorial, extração de características e identificação da percepção. No nível de decisão, o operador recebe informações perceptivas e escolhe uma reação a elas que é finalmente programada e atualizada no nível motor. Isso descreve apenas o fluxo de informações no caso mais simples de uma reação de escolha. É evidente, porém, que a informação perceptiva pode se acumular e ser combinada e diagnosticada antes de provocar uma ação. Novamente, pode surgir a necessidade de selecionar informações em vista da sobrecarga perceptiva. Finalmente, escolher uma ação apropriada torna-se um problema maior quando há várias opções, algumas das quais podem ser mais apropriadas do que outras. Na presente discussão, a ênfase será nos fatores perceptivos e decisórios do processamento da informação.

                                            Capacidades Perceptivas e Limites

                                            Limites sensoriais

                                            A primeira categoria de limites de processamento é sensorial. Sua relevância para o processamento de informações é óbvia, pois o processamento se torna menos confiável à medida que as informações se aproximam dos limites. Isso pode parecer uma afirmação bastante trivial, mas, mesmo assim, os problemas sensoriais nem sempre são claramente reconhecidos nos designs. Por exemplo, caracteres alfanuméricos em sistemas de sinalização devem ser suficientemente grandes para serem legíveis a uma distância consistente com a necessidade de ação apropriada. A legibilidade, por sua vez, depende não apenas do tamanho absoluto dos alfanuméricos, mas também do contraste e – em vista da inibição lateral – também da quantidade total de informações no sinal. Em particular, em condições de baixa visibilidade (por exemplo, chuva ou nevoeiro durante a condução ou voo), a legibilidade é um problema considerável que requer medidas adicionais. Sinais de trânsito e marcadores de estradas desenvolvidos mais recentemente são geralmente bem projetados, mas os sinais próximos e dentro dos edifícios geralmente são ilegíveis. As unidades de exibição visual são outro exemplo em que os limites sensoriais de tamanho, contraste e quantidade de informação desempenham um papel importante. No domínio auditivo, alguns dos principais problemas sensoriais estão relacionados à compreensão da fala em ambientes ruidosos ou em sistemas de transmissão de áudio de baixa qualidade.

                                            Extração de recursos

                                            Com informações sensoriais suficientes, o próximo conjunto de problemas de processamento de informações está relacionado à extração de recursos das informações apresentadas. A pesquisa mais recente mostrou ampla evidência de que uma análise de características precede a percepção de totalidades significativas. A análise de características é particularmente útil para localizar um objeto desviante especial em meio a muitos outros. Por exemplo, um valor essencial em uma exibição contendo muitos valores pode ser representado por uma única cor ou tamanho desviante, cuja característica chama a atenção imediatamente ou “salta”. Teoricamente, existe a suposição comum de “mapas de características” para diferentes cores, tamanhos, formas e outras características físicas. O valor de atenção de uma característica depende da diferença na ativação dos mapas de características que pertencem à mesma classe, por exemplo, cor. Assim, a ativação de um mapa de características depende da discriminabilidade das características desviantes. Isso significa que quando há algumas instâncias de muitas cores em uma tela, a maioria dos mapas de recursos de cores são igualmente ativados, o que tem o efeito de nenhuma das cores aparecer.

                                            Da mesma forma, um único anúncio em movimento aparece, mas esse efeito desaparece completamente quando há vários estímulos em movimento no campo de visão. O princípio da ativação diferente de mapas de recursos também é aplicado ao alinhar ponteiros que indicam valores de parâmetros ideais. Um desvio de um ponteiro é indicado por uma inclinação desviante que é rapidamente detectada. Se isso for impossível de perceber, um desvio perigoso pode ser indicado por uma mudança na cor. Assim, a regra geral para o design é usar apenas alguns poucos recursos desviantes em uma tela e reservá-los apenas para as informações mais essenciais. A busca por informações relevantes torna-se complicada no caso de conjunções de recursos. Por exemplo, é difícil localizar um grande objeto vermelho entre pequenos objetos vermelhos e grandes e pequenos objetos verdes. Se possível, as conjunções devem ser evitadas ao tentar projetar uma pesquisa eficiente.

                                            Dimensões separáveis ​​versus dimensões integrais

                                            Os recursos são separáveis ​​quando podem ser alterados sem afetar a percepção de outros recursos de um objeto. Comprimentos de linha de histogramas são um exemplo. Por outro lado, os recursos integrais referem-se a recursos que, quando alterados, alteram a aparência total do objeto. Por exemplo, não se pode mudar as características da boca em um desenho esquemático de um rosto sem alterar a aparência total da imagem. Novamente, cor e brilho são integrais no sentido de que não se pode mudar uma cor sem alterar a impressão de brilho ao mesmo tempo. Os princípios de características separáveis ​​e integrais, e de propriedades emergentes que evoluem a partir de mudanças de características únicas de um objeto, são aplicados nos chamados integrado or diagnóstico exibe. A lógica dessas exibições é que, em vez de exibir parâmetros individuais, diferentes parâmetros são integrados em uma única exibição, cuja composição total indica o que pode realmente estar errado com um sistema.

                                            A apresentação de dados em salas de controle ainda é frequentemente dominada pela filosofia de que cada medida individual deve ter seu próprio indicador. A apresentação fragmentada das medidas significa que o operador tem a tarefa de integrar as evidências dos vários monitores individuais para diagnosticar um problema potencial. Na época dos problemas na usina nuclear de Three Mile Island, nos Estados Unidos, cerca de quarenta a cinquenta monitores registravam algum tipo de desordem. Assim, o operador tinha a tarefa de diagnosticar o que realmente estava errado, integrando as informações daquela miríade de displays. Exibições integrais podem ser úteis para diagnosticar o tipo de erro, pois combinam várias medidas em um único padrão. Diferentes padrões da tela integrada, portanto, podem ser diagnósticos com relação a erros específicos.

                                            Um exemplo clássico de um visor de diagnóstico, que foi proposto para salas de controle nuclear, é mostrado na figura 1. Ele exibe uma série de medidas como raios de igual comprimento, de modo que um polígono regular sempre represente condições normais, enquanto diferentes distorções podem ser conectadas com diferentes tipos de problemas no processo.

                                            Figura 1. Na situação normal todos os valores dos parâmetros são iguais, formando um hexágono. No desvio, alguns dos valores mudaram criando uma distorção específica.

                                            ERG220F1Nem todas as exibições integrais são igualmente discrimináveis. Para ilustrar o problema, uma correlação positiva entre as duas dimensões de um retângulo cria diferenças na superfície, mantendo uma forma igual. Alternativamente, uma correlação negativa cria diferenças na forma enquanto mantém uma superfície igual. O caso em que a variação de dimensões integrais cria uma nova forma foi referido como revelando uma propriedade emergente do padrão, que aumenta a capacidade do operador de discriminar os padrões. As propriedades emergentes dependem da identidade e do arranjo das partes, mas não são identificáveis ​​com nenhuma parte isolada.

                                            Exibições de objetos e configurações nem sempre são benéficas. O próprio fato de serem integrais significa que as características das variáveis ​​individuais são mais difíceis de perceber. O ponto é que, por definição, as dimensões integrais são mutuamente dependentes, obscurecendo assim seus constituintes individuais. Pode haver circunstâncias em que isso seja inaceitável, embora alguém ainda queira lucrar com as propriedades de padrão de diagnóstico, que são típicas da exibição do objeto. Um compromisso pode ser uma exibição de gráfico de barras tradicional. Por um lado, os gráficos de barras são bastante separáveis. No entanto, quando posicionados em proximidade suficientemente próxima, os comprimentos diferenciais das barras podem constituir em conjunto um padrão semelhante a um objeto que pode muito bem servir a um objetivo de diagnóstico.

                                            Algumas telas de diagnóstico são melhores que outras. A sua qualidade depende da medida em que a exibição corresponde ao modelo mental da tarefa. Por exemplo, o diagnóstico de falhas com base nas distorções de um polígono regular, como na figura 1, ainda pode ter pouca relação com a semântica do domínio ou com o conceito de operador dos processos em uma usina. Assim, vários tipos de desvios do polígono obviamente não se referem a um problema específico na planta. Portanto, o design do display configural mais adequado é aquele que corresponde ao modelo mental específico da tarefa. Portanto, deve-se enfatizar que a superfície de um retângulo é apenas uma exibição de objeto útil quando o produto de comprimento e largura é a variável de interesse!

                                            Exibições de objetos interessantes decorrem de representações tridimensionais. Por exemplo, uma representação tridimensional do tráfego aéreo – em vez da tradicional representação bidimensional do radar – pode fornecer ao piloto uma maior “consciência situacional” de outro tráfego. O display tridimensional tem se mostrado muito superior ao bidimensional, pois seus símbolos indicam se outra aeronave está acima ou abaixo da sua.

                                            condições degradadas

                                            A visualização degradada ocorre sob uma variedade de condições. Para alguns propósitos, como na camuflagem, os objetos são intencionalmente degradados para impedir sua identificação. Em outras ocasiões, por exemplo, na amplificação de brilho, as características podem ficar muito borradas para permitir a identificação do objeto. Uma questão de pesquisa diz respeito ao número mínimo de “linhas” necessárias em uma tela ou “a quantidade de detalhes” necessária para evitar a degradação. Infelizmente, esta abordagem para a qualidade da imagem não levou a resultados inequívocos. O problema é que a identificação de estímulos degradados (por exemplo, um veículo blindado camuflado) depende muito da presença ou ausência de pequenos detalhes específicos do objeto. A consequência é que nenhuma prescrição geral sobre a densidade da linha pode ser formulada, exceto pela afirmação trivial de que a degradação diminui à medida que a densidade aumenta.

                                            Características dos símbolos alfanuméricos

                                            Uma questão importante no processo de extração de características diz respeito ao número real de características que juntas definem um estímulo. Assim, a legibilidade de caracteres ornamentados como letras góticas é ruim por causa das muitas curvas redundantes. Para evitar confusão, a diferença entre letras com características muito semelhantes - como o i e os votos de l, e as c e os votos de e— deve ser acentuado. Pela mesma razão, recomenda-se fazer com que o curso e o comprimento da cauda dos ascendentes e descendentes sejam de pelo menos 40% da altura total da letra.

                                            É evidente que a discriminação entre letras é determinada principalmente pelo número de características que elas não compartilham. Estes consistem principalmente em segmentos de linha reta e circulares que podem ter orientação horizontal, vertical e oblíqua e que podem diferir em tamanho, como em letras minúsculas e maiúsculas.

                                            É óbvio que, mesmo quando os alfanuméricos são bem discrimináveis, eles podem facilmente perder essa propriedade em combinação com outros itens. Assim, os dígitos 4 e 7 compartilham apenas algumas características, mas não se saem bem no contexto de grupos maiores de outra forma idênticos (por exemplo, 384 contra 387) Há evidências unânimes de que a leitura de texto em letras minúsculas é mais rápida do que em maiúsculas. Isso geralmente é atribuído ao fato de que as letras minúsculas têm características mais distintas (por exemplo, cão, gato contra DOG, CAT). A superioridade das letras minúsculas foi estabelecida não apenas para a leitura de texto, mas também para sinais de trânsito, como os usados ​​para indicar cidades nas saídas de autoestradas.

                                            identificação

                                            O processo perceptivo final está relacionado com a identificação e interpretação das percepções. Os limites humanos que surgem nesse nível geralmente estão relacionados à discriminação e à descoberta da interpretação apropriada da percepção. As aplicações da pesquisa sobre discriminação visual são múltiplas, relacionadas a padrões alfanuméricos, bem como à identificação de estímulos mais gerais. O design das luzes de freio nos carros servirá como exemplo da última categoria. Os acidentes traseiros representam uma proporção considerável dos acidentes de trânsito e devem-se em parte ao fato de que a localização tradicional da luz de freio ao lado das luzes traseiras torna-a pouco distinguível e, portanto, aumenta o tempo de reação do motorista. Como alternativa, foi desenvolvida uma única luz que parece reduzir a taxa de acidentes. Ele é montado no centro do vidro traseiro aproximadamente no nível dos olhos. Em estudos experimentais na estrada, o efeito da luz central de frenagem parece ser menor quando os sujeitos estão cientes do objetivo do estudo, sugerindo que a identificação do estímulo na configuração tradicional melhora quando os sujeitos se concentram na tarefa. Apesar do efeito positivo da luz de freio isolada, sua identificação ainda pode ser melhorada tornando a luz de freio mais significativa, dando-lhe a forma de um ponto de exclamação, “!”, ou mesmo um ícone.

                                            Julgamento absoluto

                                            Limites de desempenho muito rígidos e muitas vezes contra-intuitivos surgem em casos de julgamento absoluto de dimensões físicas. Exemplos ocorrem em conexão com o código de cores de objetos e o uso de tons em sistemas de chamada auditiva. O ponto é que o julgamento relativo é muito superior ao julgamento absoluto. O problema com o julgamento absoluto é que o código precisa ser traduzido para outra categoria. Assim, uma cor específica pode estar ligada a um valor de resistência elétrica ou um tom específico pode ser destinado a uma pessoa para a qual se destina uma mensagem subsequente. Na verdade, portanto, o problema não é de identificação perceptiva, mas sim de escolha de resposta, que será discutido mais adiante neste artigo. Neste ponto basta observar que não se deve usar mais do que quatro ou cinco cores ou alturas para evitar erros. Quando mais alternativas são necessárias, pode-se adicionar dimensões extras, como sonoridade, duração e componentes dos tons.

                                            leitura de palavras

                                            A relevância da leitura de unidades de palavras separadas na impressão tradicional é demonstrada por várias evidências amplamente experimentadas, como o fato de que a leitura é muito dificultada quando os espaços são omitidos, erros de impressão muitas vezes não são detectados e é muito difícil ler palavras em casos alternados (por exemplo, AlTeRnAtInG). Alguns pesquisadores enfatizaram o papel da forma da palavra na leitura de unidades de palavras e sugeriram que os analisadores de frequência espacial podem ser relevantes na identificação da forma da palavra. Nessa visão, o significado seria derivado da forma total da palavra, e não da análise letra por letra. No entanto, a contribuição da análise da forma da palavra é provavelmente limitada a pequenas palavras comuns – artigos e terminações – o que é consistente com a descoberta de que erros de impressão em palavras pequenas e terminações têm uma probabilidade relativamente baixa de detecção.

                                            O texto em minúsculas tem uma vantagem sobre as maiúsculas devido à perda de recursos nas maiúsculas. No entanto, a vantagem das palavras minúsculas está ausente ou pode até ser invertida ao pesquisar uma única palavra. Pode ser que os fatores de tamanho da letra e maiúsculas e minúsculas sejam confundidos na pesquisa: letras de tamanho maior são detectadas mais rapidamente, o que pode compensar a desvantagem de características menos distintivas. Assim, uma única palavra pode ser igualmente legível em maiúsculas e minúsculas, enquanto o texto contínuo é lido mais rapidamente em minúsculas. Detectar uma ÚNICA palavra maiúscula em meio a muitas palavras minúsculas é muito eficiente, pois evoca pop-out. Uma detecção rápida ainda mais eficiente pode ser obtida imprimindo uma única palavra minúscula em pino, caso em que se combinam as vantagens do pop-out e das características mais distintivas.

                                            O papel dos recursos de codificação na leitura também fica claro pela legibilidade prejudicada das telas de unidades de exibição visual de baixa resolução, que consistiam em matrizes de pontos bastante grosseiras e podiam retratar alfanuméricos apenas como linhas retas. A descoberta comum era que ler texto ou pesquisar em um monitor de baixa resolução era consideravelmente mais lento do que em uma cópia impressa em papel. O problema desapareceu em grande parte com as telas atuais de alta resolução. Além da forma de carta, há várias diferenças adicionais entre ler no papel e ler na tela. O espaçamento das linhas, o tamanho dos caracteres, a face do tipo, a relação de contraste entre os caracteres e o fundo, a distância de visualização, a quantidade de cintilação e o fato de que a mudança de páginas em uma tela é feita por rolagem são alguns exemplos. A descoberta comum de que a leitura é mais lenta nas telas de computador - embora a compreensão pareça igual - pode ser devido a alguma combinação desses fatores. Os processadores de texto atuais geralmente oferecem uma variedade de opções de fonte, tamanho, cor, formato e estilo; tais escolhas podem dar a falsa impressão de que o gosto pessoal é o principal motivo.

                                            Ícones versus palavras

                                            Em alguns estudos, o tempo gasto por um sujeito para nomear uma palavra impressa foi mais rápido do que para um ícone correspondente, enquanto ambos os tempos foram igualmente rápidos em outros estudos. Tem sido sugerido que as palavras são lidas mais rapidamente do que os ícones, pois são menos ambíguos. Mesmo um ícone bastante simples, como uma casa, ainda pode eliciar diferentes respostas entre os sujeitos, resultando em conflito de resposta e, portanto, uma diminuição na velocidade de reação. Se o conflito de resposta for evitado usando ícones realmente inequívocos, a diferença na velocidade de resposta provavelmente desaparecerá. É interessante notar que, como sinais de trânsito, os ícones costumam ser muito superiores às palavras, mesmo quando a questão da compreensão da linguagem não é vista como um problema. Este paradoxo pode ser devido ao fato de que a legibilidade dos sinais de trânsito é em grande parte uma questão de distância em que um sinal pode ser identificado. Se projetada adequadamente, essa distância é maior para símbolos do que para palavras, pois as imagens podem fornecer diferenças consideravelmente maiores na forma e conter menos detalhes finos do que palavras. A vantagem das imagens, então, surge do fato de que a discriminação de letras requer cerca de dez a doze minutos de arco e que a detecção de características é o pré-requisito inicial para a discriminação. Ao mesmo tempo, fica claro que a superioridade dos símbolos só é garantida quando (1) eles realmente contêm poucos detalhes, (2) são suficientemente distintos em forma e (3) são inequívocos.

                                            Capacidades e Limites para Decisão

                                            Uma vez que um preceito tenha sido identificado e interpretado, ele pode exigir uma ação. Nesse contexto, a discussão se limitará a relações estímulo-resposta determinísticas, ou seja, a condições nas quais cada estímulo tem sua própria resposta fixa. Nesse caso, os principais problemas para o projeto do equipamento surgem de questões de compatibilidade, ou seja, até que ponto o estímulo identificado e sua resposta relacionada têm uma relação “natural” ou bem praticada. Existem condições em que uma relação ótima é intencionalmente abortada, como no caso das abreviaturas. Geralmente uma contração como abreviar é muito pior do que um truncamento como abrev. Teoricamente, isso se deve à crescente redundância de letras sucessivas em uma palavra, o que permite “preencher” as letras finais com base nas anteriores; uma palavra truncada pode lucrar com esse princípio, enquanto uma contraída não pode.

                                            Modelos mentais e compatibilidade

                                            Na maioria dos problemas de compatibilidade existem respostas estereotipadas derivadas de modelos mentais generalizados. Escolher a posição nula em uma exibição circular é um exemplo. As posições de 12 horas e 9 horas parecem ser corrigidas mais rapidamente do que as posições de 6 horas e 3 horas. A razão pode ser que um desvio no sentido horário e um movimento na parte superior do display são percebidos como “aumentos” exigindo uma resposta que reduz o valor. Nas posições de 3 e 6 horas, ambos os princípios entram em conflito e, portanto, podem ser tratados com menos eficiência. Um estereótipo semelhante é encontrado ao trancar ou abrir a porta traseira de um carro. A maioria das pessoas age de acordo com o estereótipo de que o bloqueio requer um movimento no sentido horário. Se a fechadura for projetada da maneira oposta, erros contínuos e frustração ao tentar trancar a porta são os resultados mais prováveis.

                                            No que diz respeito aos movimentos de controle, o conhecido princípio de Warrick sobre compatibilidade descreve a relação entre a localização de um botão de controle e a direção do movimento em uma tela. Se o botão de controle estiver localizado à direita do visor, um movimento no sentido horário deve mover o marcador de escala para cima. Ou considere mover as vitrines. De acordo com o modelo mental da maioria das pessoas, a direção para cima de uma tela em movimento sugere que os valores sobem da mesma forma que o aumento da temperatura em um termômetro é indicado por uma coluna de mercúrio mais alta. Existem problemas na implementação deste princípio com um indicador de “escala móvel de ponteiro fixo”. Quando a escala em tal indicador se move para baixo, seu valor tende a aumentar. Assim, ocorre um conflito com o estereótipo comum. Se os valores estiverem invertidos, os valores baixos estão no topo da escala, o que também é contrário à maioria dos estereótipos.

                                            O termo compatibilidade de proximidade refere-se à correspondência de representações simbólicas com os modelos mentais das pessoas de relações funcionais ou mesmo espaciais dentro de um sistema. Questões de compatibilidade de proximidade são mais prementes à medida que o modelo mental de uma situação é mais primitivo, global ou distorcido. Assim, um diagrama de fluxo de um processo industrial automatizado complexo é frequentemente exibido com base em um modelo técnico que pode não corresponder de forma alguma ao modelo mental do processo. Em particular, quando o modelo mental de um processo está incompleto ou distorcido, uma representação técnica do progresso pouco acrescenta para desenvolvê-lo ou corrigi-lo. Um exemplo da vida cotidiana de baixa compatibilidade de proximidade é um mapa arquitetônico de um edifício destinado à orientação do espectador ou para mostrar rotas de fuga de incêndio. Esses mapas geralmente são totalmente inadequados – cheios de detalhes irrelevantes – em particular para pessoas que têm apenas um modelo mental global do edifício. Tal convergência entre a leitura do mapa e a orientação aproxima-se do que se convencionou chamar de “consciência situacional”, particularmente relevante no espaço tridimensional durante um voo aéreo. Houve desenvolvimentos recentes interessantes em exibições de objetos tridimensionais, representando tentativas de alcançar a compatibilidade de proximidade ideal neste domínio.

                                            Compatibilidade estímulo-resposta

                                            Um exemplo de compatibilidade estímulo-resposta (SR) é normalmente encontrado no caso da maioria dos programas de processamento de texto, que assumem que os operadores sabem como os comandos correspondem a combinações de teclas específicas. O problema é que um comando e sua combinação de teclas correspondente geralmente falham em ter qualquer relação pré-existente, o que significa que as relações SR devem ser aprendidas por um processo meticuloso de aprendizagem de pares associados. O resultado é que, mesmo após a aquisição da habilidade, a tarefa continua sujeita a erros. O modelo interno do programa permanece incompleto, pois as operações menos praticadas podem ser esquecidas, de modo que o operador simplesmente não consegue dar a resposta adequada. Além disso, o texto produzido na tela geralmente não corresponde em todos os aspectos ao que finalmente aparece na página impressa, o que é outro exemplo de compatibilidade de proximidade inferior. Apenas alguns programas utilizam um modelo interno espacial estereotipado em conexão com relações estímulo-resposta para controlar comandos.

                                            Tem sido corretamente argumentado que existem relações pré-existentes muito melhores entre estímulos espaciais e respostas manuais – como a relação entre uma resposta de apontar e uma localização espacial, ou como aquela entre estímulos verbais e respostas vocais. Há ampla evidência de que as representações espaciais e verbais são categorias cognitivas relativamente separadas com pouca interferência mútua, mas também com pouca correspondência mútua. Portanto, uma tarefa espacial, como formatar um texto, é mais facilmente executada pelo movimento espacial do tipo mouse, deixando assim o teclado para comandos verbais.

                                            Isso não significa que o teclado seja ideal para executar comandos verbais. A digitação continua sendo uma questão de operar manualmente localizações espaciais arbitrárias que são basicamente incompatíveis com o processamento de letras. Na verdade, é outro exemplo de uma tarefa altamente incompatível que só é dominada pela prática extensiva, e a habilidade é facilmente perdida sem prática contínua. Um argumento semelhante pode ser feito para a taquigrafia, que também consiste em conectar símbolos escritos arbitrários a estímulos verbais. Um exemplo interessante de um método alternativo de operação do teclado é um teclado de acordes.

                                            O operador manuseia dois teclados (um para a mão esquerda e outro para a mão direita), ambos compostos por seis teclas. Cada letra do alfabeto corresponde a uma resposta de acorde, ou seja, uma combinação de teclas. Os resultados dos estudos sobre esse tipo de teclado mostraram economias impressionantes no tempo necessário para adquirir habilidades de digitação. As limitações motoras limitaram a velocidade máxima da técnica de corda, mas, ainda assim, uma vez aprendida, o desempenho do operador aproximou-se bastante da velocidade da técnica convencional.

                                            Um exemplo clássico de efeito de compatibilidade espacial diz respeito aos arranjos tradicionais dos controles dos queimadores do fogão: quatro queimadores em uma matriz 2 ´ 2, com os controles em uma linha horizontal. Nesta configuração, as relações entre queimador e controle não são óbvias e são mal aprendidas. No entanto, apesar de muitos erros, o problema de acender o fogão, com o tempo, geralmente pode ser resolvido. A situação é pior quando alguém se depara com relações de controle de exibição indefinidas. Outros exemplos de baixa compatibilidade SR são encontrados nas relações de controle de exibição de câmeras de vídeo, gravadores de vídeo e aparelhos de televisão. O efeito é que muitas opções nunca são usadas ou devem ser estudadas novamente a cada nova tentativa. A afirmação de que “no manual está tudo explicado”, embora verdadeira, não é útil, pois, na prática, a maioria dos manuais são incompreensíveis para o usuário comum, principalmente quando tentam descrever ações usando termos verbais incompatíveis.

                                            Compatibilidade estímulo-estímulo (SS) e resposta-resposta (RR)

                                            Originalmente, a compatibilidade SS e RR foi diferenciada da compatibilidade SR. Uma ilustração clássica da compatibilidade do SS diz respeito às tentativas no final dos anos XNUMX de apoiar o sonar auditivo por uma exibição visual em um esforço para melhorar a detecção do sinal. Uma solução foi buscada em um feixe de luz horizontal com perturbações verticais viajando da esquerda para a direita e refletindo uma tradução visual do ruído de fundo auditivo e do sinal potencial. Um sinal consistia em uma perturbação vertical ligeiramente maior. Os experimentos mostraram que uma combinação de exibições auditivas e visuais não se saiu melhor do que uma única exibição auditiva. O motivo foi buscado em uma compatibilidade pobre do SS: o sinal auditivo é percebido como uma mudança de volume; portanto, o suporte visual deve corresponder mais quando fornecido na forma de uma mudança de brilho, uma vez que é o análogo visual compatível de uma mudança de volume.

                                            É de interesse que o grau de compatibilidade SS corresponda diretamente a como os sujeitos qualificados estão na correspondência de modalidade cruzada. Em uma partida de modalidade cruzada, os sujeitos podem ser solicitados a indicar qual volume auditivo corresponde a um determinado brilho ou a um determinado peso; essa abordagem tem sido popular em pesquisas sobre dimensionamento de dimensões sensoriais, pois permite evitar o mapeamento de estímulos sensoriais para numerais. A compatibilidade RR refere-se à correspondência de movimentos simultâneos e também sucessivos. Alguns movimentos são mais facilmente coordenados do que outros, o que fornece restrições claras para a maneira como uma sucessão de ações – por exemplo, operação sucessiva de controles – é realizada com mais eficiência.

                                            Os exemplos acima mostram claramente como os problemas de compatibilidade permeiam todas as interfaces usuário-máquina. O problema é que os efeitos da baixa compatibilidade são muitas vezes suavizados pela prática prolongada e, portanto, podem passar despercebidos ou subestimados. No entanto, mesmo quando relações de controle de exibição incompatíveis são bem praticadas e não parecem afetar o desempenho, permanece o ponto de uma maior probabilidade de erro. A resposta compatível incorreta continua a competir com a incompatível correta e é provável que surja ocasionalmente, com o risco óbvio de um acidente. Além disso, a quantidade de prática necessária para dominar as relações SR incompatíveis é formidável e uma perda de tempo.

                                            Limites de Programação e Execução de Motores

                                            Um limite na programação do motor já foi brevemente mencionado nas observações sobre compatibilidade RR. O operador humano tem claros problemas em realizar sequências de movimentos incongruentes e, em particular, mudar de uma para outra sequência incongruente é difícil de realizar. Os resultados dos estudos sobre coordenação motora são relevantes para o desenho de controles nos quais ambas as mãos são ativas. No entanto, a prática pode superar muito a esse respeito, como fica claro pelos níveis surpreendentes de habilidades acrobáticas.

                                            Muitos princípios comuns no projeto de controles derivam da programação do motor. Eles incluem a incorporação de resistência em um controle e o fornecimento de feedback indicando que ele foi operado corretamente. Um estado motor preparatório é um determinante altamente relevante do tempo de reação. Reagir a um estímulo súbito inesperado pode levar mais ou menos um segundo, o que é considerável quando uma reação rápida é necessária - como reagir à luz de freio do carro da frente. Reações despreparadas são provavelmente a principal causa de colisões em cadeia. Os primeiros sinais de alerta são benéficos na prevenção de tais colisões. Uma das principais aplicações da pesquisa sobre execução de movimento diz respeito à lei de Fitt, que relaciona movimento, distância e tamanho do alvo visado. Esta lei parece ser bastante geral, aplicando-se igualmente a uma alavanca de operação, um joystick, um mouse ou uma caneta ótica. Entre outros, tem sido aplicado para estimar o tempo necessário para fazer correções em telas de computadores.

                                            Obviamente, há muito mais a dizer do que as observações resumidas acima. Por exemplo, a discussão tem sido quase totalmente limitada a questões de fluxo de informação no nível de uma simples reação de escolha. Questões além das reações de escolha não foram abordadas, nem problemas de feedback e alimentação no monitoramento contínuo de informações e atividade motora. Muitas das questões mencionadas guardam uma forte relação com problemas de memória e de planeamento do comportamento, que também não foram abordados. Discussões mais extensas são encontradas em Wickens (1992), por exemplo.

                                             

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