Ergonomía - 1ra edición: Productividad, calidad y seguridad 9789587718577, 9587718577

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ERGONOMÍA Productividad, calidad y seguridad Ricardo de La Caridad Montero Martínez Ciro Martínez Oropesa Giovanni de Jesús Arias Castro

ERGONOMÍA: P R O D U C T I V I D A D, CALIDAD Y SEGURIDAD

RICARDO DE LA CARIDAD MONTERO MARTÍNEZ CIRO MARTÍNEZ OROPESA G I O VA N N I D E J E S Ú S A R I A S C A S T R O

Catalogación en la publicación - Biblioteca Nacional de Colombia Montero Martínez, Ricardo de La Caridad Ergonomía: productividad, calidad y seguridad / Ricardo de La Caridad Montero Martínez, Ciro Martínez Oropesa, Giovanni de Jesús Arias Castro. -- 1a. ed. -- Bogotá : Ecoe Ediciones : Universidad Autónoma de Occidente, 2019. 320p. -- (Ingeniería y salud en el trabajo. Seguridad y salud en el trabajo) Incluye datos biográficos de los autores en la cubierta. -- Contiene bibliografía. ISBN 978-958-771-856-0 1. Ergonomía I. Martínez Oropesa, Ciro II. Arias Castro, Giovanni de Jesús III. Título IV. Serie CDD: 620.82 ed. 23 CO-BoBN– a1054421 Colección: Ingeniería y salud en el trabajo Área: Seguridad y salud en el trabajo

▶ Ricardo de La Caridad Montero Martínez ▶ Ciro Martínez Oropesa ▶ Giovanni de Jesús Arias Castro © Ecoe Ediciones Limitada [email protected] www.ecoeediciones.com Carrera 19 # 63C 32, Tel.: 248 14 49 Bogotá, Colombia @ Universidad Autónoma de Occidente www.uao.edu.co Calle 25 # 115 - 85 Vía Cali Tel: 318 80 00 Cali, Colombia

Primera edición: Bogotá, enero de 2020 ISBN: 978-958-771-856-0 e-ISBN: 978-958-771-857-7 Coordinación editorial: Angélica García Reyes Corrección de estilo: Laura Lobatón Diagramación: Magda Barrero Carátula: Wilson Marulanda Muñoz Impresión: Xpress Estudio Gráfico y digital Carrera 69 H # 77 - 40

Prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio sin la autorización escrita del titular de los derechos patrimoniales. Impreso y hecho en Colombia - Todos los derechos reservados

CO N T E N I D O

Introducción................................................................................................................... XIII Definición y alcance de la ergonomía....................................................................... XVII Conocimientos utilizados en la ergonomía ............................................................. XX Sistema Hombre – Máquina (SHM).......................................................................... XXIV Problemas que soluciona la ergonomía.................................................................. XXVII Bibliografía.................................................................................................................... XXIX Primera parte. Ergonomía física........................................................................... 1 Capítulo 1: Aplicación de la antropometría en el diseño/evaluación de objetos.................................................................................. 1 Métodos de medición antropométrica ..................................................................... 4 Proceso de medición antropométrica....................................................................... 9 Definir las dimensiones relevantes para el diseño/evaluación....................... 9 Definir las dimensiones humanas correspondientes con tales dimensiones.......................................................................................... 10 Definir la población ............................................................................................ 10 Obtener y procesar información antropométrica............................................ 11 Diseñar/evaluar teniendo en cuenta la información antropométrica obtenida................................................................................................................. 13 Bibliografía.................................................................................................................... 16 Capítulo 2: El diseño del trabajo físico ........................................................... 19 El cuerpo humano y el trabajo físico......................................................................... 19 Aspectos energéticos del cuerpo humano................................................................ 20 El sistema cardiovascular y la circulación sanguínea.............................................. 22 El sistema musculoesquelético: trabajo muscular................................................... 25

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Capacidad de trabajo físico......................................................................................... 27 Gasto energético........................................................................................................... 31 Bibliografía.................................................................................................................... 39

Capítulo 3: Prevención de desórdenes musculoesqueléticos................. 41 Métodos ergonómicos de evaluación del riesgo de padecer desórdenes musculoesqueléticos (DME) en tareas de trabajo diversas................ 47 Autorreporte.......................................................................................................... 47 Medición directa................................................................................................... 49 Método observacionales...................................................................................... 49 Intervención.................................................................................................................. 87 Bibliografía.................................................................................................................... 88 Capítulo 4: Riesgos físicos....................................................................................... 91 Riesgos físicos: el ruido............................................................................................... 91 Ruido y sonido...................................................................................................... 91 Ondas sonoras....................................................................................................... 92 El oído humano y su campo audible.................................................................. 97 El decibel y su relación con el nivel de presión sonora................................... 99 Espectro de frecuencias....................................................................................... 102 Parámetros de medida del ruido........................................................................ 106 Instrumentos de medida de ruido...................................................................... 115 Evaluación de niveles de presión sonora........................................................... 118 Límites permisibles de exposición .................................................................... 121 Elementos para el control del ruido................................................................... 128 Efectos del ruido en la salud............................................................................... 137 Riesgos físicos: estrés térmico.................................................................................... 140 Termorregulación del cuerpo humano.............................................................. 140 Sobrecarga térmica y tensión térmica................................................................ 142 Balance térmico entre la persona y el medio.................................................... 143 Variables que intervienen en estrés por calor................................................... 146 Evaluación de estrés térmico............................................................................... 158 Índices de estrés por calor................................................................................... 165 Índices racionales................................................................................................. 166 Métodos de control para ambientes térmicos................................................... 185 Controles de Ingeniería....................................................................................... 187 Controles administrativos y prácticas de trabajo............................................. 188 Programas de monitoreo de los trabajadores................................................... 188 Efectos del estrés térmico en la salud................................................................. 189 Bibliografía.................................................................................................................... 193 Segunda parte. Ergonomía cognitiva.................................................................. 197 Sensopercepción, memoria y procesamiento cognitivo......................................... 198 Memoria................................................................................................................ 200 Procesamiento cognitivo..................................................................................... 202 Diseño cognitivo................................................................................................... 206 Carga de trabajo mental: evaluación e intervención............................................... 215 Evaluación de la carga mental............................................................................. 217 Intervención de la carga de trabajo mental....................................................... 223 Riesgos psicosociales de la carga mental........................................................... 224

Contenido El error humano........................................................................................................... 229 Guías para reducir errores (adaptadas de Konz y Johnson, 2004)................. 241 Ingeniería de la resiliencia.......................................................................................... 244 Bibliografía.................................................................................................................... 252 Tercera parte. Ergonomía organizacional o macroergonomía............. 255 Capítulo 5: Macroergonomía.................................................................................. 255 Macroergonomía.......................................................................................................... 257 Los principios fundamentales de la macroergonomía y su alcance............... 260 Eficacia de la ergonomía y el valor de la macroergonomía............................. 262 Teoría sobre sistemas sociotécnicos ......................................................................... 265 Sistemas sociotécnicos complejos...................................................................... 267 Sistemas cognitivos con enfoques de ingeniería.............................................. 267 La organización como un sistema abierto y complejo.................................... 269 Bibliografía.................................................................................................................... 270 Capítulo 6: El diseño organizacional................................................................ 275 Determinantes del diseño organizacional................................................................ 277 Entorno.................................................................................................................. 277 Estrategia............................................................................................................... 278 Tamaño.................................................................................................................. 278 Tipos de diseño organizacional.................................................................................. 279 Diseños contemporáneos.................................................................................... 280 Bibliografía.................................................................................................................... 282 Capítulo 7: Cultura de la seguridad.................................................................. 283 Cultura organizacional................................................................................................ 283 Determinantes del cambio cultural.................................................................... 284 El cambio de la cultura organizacional..................................................................... 285 La cultura de seguridad industrial .................................................................... 286 Bibliografía.................................................................................................................... 301 Capítulo 8: Modelos, métodos y técnicas macroergonómicas................ 303 Modelo macroergonómico para la intervención los trastornos musculoesqueléticos en las oficinas de trabajo........................................................ 303 Modelo macroergonómico para la intervención de las operaciones aéreas y labores de mantenimiento en la aviación................................................................. 304 Modelo macroergonómico para la intervención del estrés ocupacional ............. 304 Métodos macroergonómicos.............................................................................. 305 Otros métodos y técnicas de intervención macroergonómica....................... 306 El cuestionario organizacional de enfoque macroergonómico ..................... 306 Método de la entrevista............................................................................................... 307 Grupos focales...................................................................................................... 307 Experimentos de laboratorio.............................................................................. 307 Experimento de campo........................................................................................ 307 La ergonomía participativa................................................................................. 308 Método de Análisis y Diseño Macroergonómico (MEAD)................................... 309 Bibliografía.................................................................................................................... 313 Anexos................................................................................................................................ 317

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Puesto de trabajo sin normas ergonómicas .............................................. XIX Figura 2. Puesto de trabajo con normas ergonómicas.............................................. XIX Figura 3. Hombre normal y controles de un torno .................................................. XX Figura 4. Hombre supuesto y controles de un torno ............................................... XXI Figura 5. Distribución de fuerzas en la carga de un vagón...................................... XXI Figura 6. Sistema sociotécnico..................................................................................... XXV Figura 7. Llantera........................................................................................................... XXVI Figura 8. Llantera modificada XXVII Figura 9. El hombre de Vitrubio.................................................................................. 2 Figura 10. Antropómetro ............................................................................................... 5 Figura 11. Método indirecto: fotografía....................................................................... 6 Figura 12. Método indirecto: escáner .......................................................................... 6 Figura 13. Modelo digital del cuerpo humano............................................................ 7 Figura 14. Método indirecto: modelo digital............................................................... 7 Figura 15. Medidas antropométricas en población laboral femenina mexicana entre 18 y 65 años.......................................................................................... 8 Figura 16. Ejemplo relación percentil y promedio...................................................... 12 Figura 17. Medidas antropométricas población estudiantil masculina (18 a 24 años).............................................................................. 13 Figura 18. Falla en el diseño por promedio.................................................................. 14 Figura 19. Consumo de O2............................................................................................. 21 Figura 20. Nomograma de Astrand............................................................................... 30 Figura 21. Relación ritmo cardíaco y CTF................................................................... 33 Figura 22. Origen de los DME....................................................................................... 45 Figura 23. Prevención de DME...................................................................................... 46 Figura 24. Resultados encuesta de dolor en el cuerpo................................................ 48 Figura 25. Clasificación OWAS de las posturas básicas.............................................. 51 Figura 26. Obtención de puntuaciones en el método RULA..................................... 60 Figura 27. Toma de medidas – Ecuación NIOSH....................................................... 62 Figura 28. Pasos método REBA..................................................................................... 68 Figura 29. Parámetros de una onda sonora.................................................................. 94 Figura 30. Onda transversal en una cuerda que es tensada y movida de manera vertical.............................................................................................. 94 Figura 31. Onda transversal en una cuerda que es tensada y movida de manera vertical.............................................................................................. 95 Figura 32. Onda plana..................................................................................................... 95 Figura 33. Reflexión de una onda.................................................................................. 96 Figura 34. Refracción de una onda................................................................................ 96 Figura 35. Difracción de una onda................................................................................ 97 Figura 36. Estructura oído humano.............................................................................. 97 Figura 37. Proceso de percepción del sonido.............................................................. 98 Figura 38. Umbrales de audición del ser humano....................................................... 99 Figura 39. Relación entre niveles de presión sonora y decibeles............................... 100 Figura 40. Bandas de octava y tercios de octava de frecuencia................................. 103 Figura 41. Curvas isofónicas de Fletcher y Munson................................................... 104 Figura 42. Curvas de ponderación................................................................................ 105 Figura 43. Tipos de ruido............................................................................................... 110 Figura 44. Función logarítmica para suma de decibeles............................................ 113

Contenido Figura 45. Función logarítmica para restar de decibeles............................................ 114 Figura 46. Sonómetros no integradores........................................................................ 115 Figura 47. Sonómetros integradores............................................................................. 116 Figura 48. Elementos del sonómetro............................................................................ 118 Figura 49. Mapa de ruido............................................................................................... 121 Figura 49b. Curvas NC...................................................................................................... 125 Figura 50. Curvas PNC .................................................................................................. 126 Figura 51. Curvas NR...................................................................................................... 128 Figura 52. Dimensiones de ladrillo macizo.................................................................. 129 Figura 53. Dimensiones de ladrillo macizo acostado................................................. 130 Figura 54. Especificaciones protector auditivo 3M..................................................... 136 Figura 55. Variación circadiana de la temperatura rectal en un periodo de 24 horas según Ernst Pöppel............................................................................. 141 Figura 56. Curva de sobrecarga confort–tensión, aproximada, de un individuo............................................................................................. 143 Figura 57. Nomograma para determinar la superficie corporal en función del peso y la estatura........................................................................................... 150 Figura 58. Diagrama psicrométrico.............................................................................. 160 Figura 59. Termo higrómetro......................................................................................... 161 Figura 60. Monitor de Estrés Térmico.......................................................................... 162 Figura 61. Termo anemómetro digital.......................................................................... 163 Figura 62. Ábaco temperatura efectiva......................................................................... 174 Figura 63. Carta psicrométrica temperatura efectiva corregida................................ 175 Figura 64. Nomograma para la predicción de la “tasa de sudoración prevista durante 4 horas” (TSP4)............................................................................... 177 Figura 65. Valores permisibles de exposición al calor según el índice WBGT....... 180 Figura 66. Valores de referencia para PPD................................................................... 184 Figura 67. Sistema cognitivo.......................................................................................... 198 Figura 68. ¿Es la edad importante en lo que usted ve?............................................... 199 Figura 69. ¿Son rectas o no las líneas? La percepción de continuidad se ve afectada por el entorno................................................................................. 200 Figura 70. El brazo más largo del mundo. Una imagen real también puede inducir a error, a no mostrar adecuadamente la realidad........................ 200 Figura 71. Bicicleta doble frente a frente. El tándem de Carelman, “Bicicleta convergente (Modelo para novios)”.......................................... 203 Figura 72. Esquema de balas a disparar y a soltar simultáneamente........................ 204 Figura 73. Modelo cognitivo SRK de Rasmussen........................................................ 205 Figura 74. Esquema de un proceso de fabricación de hormigón.............................. 208 Figura 75. Representación del panel de control del proceso de mezclado y despacho de hormigón.............................................................................. 208 Figura 76. Esquema de dispositivo que indica las tres condiciones de un proceso................................................................................................. 210 Figura 77. Diferencia en la facilidad de lectura de escalas con diseño diferente.... 210 Figura 78. Ejemplos de compatibilidad de movimiento............................................. 211 Figura 79. Problema de compatibilidad espacial del encendido de las cocinas: ¿cuál número controla a cuál letra (a) o número (b)?.............................. 211 Figura 80. Ejemplo de compatibilidad conceptual...................................................... 212 Figura 81. Efecto de la retroalimentación en el desempeño...................................... 214 Figura 82. Sobrecarga de trabajo mental...................................................................... 216 Figura 83. Infracarga o subcarga mental...................................................................... 217 Figura 84. Carga mental y sus factores......................................................................... 217

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Figura 85. Escalas de puntuación ................................................................................. 221 Figura 86. Consecuencias genéricas del error humano.............................................. 229 Figura 87. Modelo del queso suizo................................................................................ 230 Figura 88. Variaciones en el desempeño humano y sus consecuencias................... 231 Figura 89. Clasificación del error humano................................................................... 231 Figura 90. Errores de origen endógeno........................................................................ 232 Figura 91. Errores de origen exógeno........................................................................... 232 Figura 92. Errores de origen heterogéneo.................................................................... 233 Figura 93. Modelo SKR y su relación con los lapsus y equivocaciones.................... 233 Figura 94. Guías para la prevención de errores según Konz y Johnson................... 242 Figura 95. Evolución de la ergonomía ......................................................................... 256 Figura 96. Modelo de sistema de trabajo sociotécnico............................................... 265 Figura 97. Dinámica de incidentes discriminados por tipo de consecuencias........................................................................................... 295 Figura 98. Percepciones de los trabajadores respecto a la cultura de seguridad................................................................................................... 296 Figura 99. Percepciones de los trabajadores versus percepción de la Alta Gerencia........................................................................................ 296

Contenido

Í N D I C E D E TA B L A S Tabla 1. Medidas antropométricas en población laboral femenina mexicana entre 18 y 65 años (Peso en Kg y medidas en mm).................. 8 Tabla 2. Dimensiones humanas correspondientes a las dimensiones de los objetos................................................................................................... 10 Tabla 3. Percentiles y constantes más utilizados....................................................... 12 Tabla 4. Medidas antropométricas población estudiantil masculina (18 a 24 años)............................................................................... 13 Tabla 5. CTF para hombres y mujeres durante trabajo combinado....................... 29 Tabla 6. Relación ritmo cardíaco y CTF.................................................................... 34 Tabla 7. Gasto energético en diversas actividades.................................................... 34 Tabla 8. Cociente respiratorio y valor calórico del O2 para varios combustibles........................................................................................ 35 Tabla 9. Ejemplo de medición de gasto energético .................................................. 36 Tabla 10. Escala Edholm................................................................................................ 37 Tabla 11. Escala Edholm modificada............................................................................ 38 Tabla 12. Factores de DME según II Encuesta nacional de condiciones de trabajo................................................................................... 44 Tabla 13. Escala de Borg modificada............................................................................ 48 Tabla 14. Plantilla de evaluación – método OWAS.................................................... 52 Tabla 15. Ejemplo de evaluación – método OWAS.................................................... 52 Tabla 16. Relación número de observaciones y porcentaje de error........................ 53 Tabla 17. Evaluación categorías de acción................................................................... 53 Tabla18. Aceptabilidad de la postura en función del tiempo................................... 54 Tabla 19. Tabla de pesos y fuerzas para la tarea de transporte.................................. 55 Tabla 20. Cálculo del multiplicador de frecuencia..................................................... 62 Tabla 21. Cálculo del multiplicador de acoplamiento................................................ 64 Tabla 22. Valores multiplicadores método SI.............................................................. 66 Tabla 23. Niveles de acción – REBA............................................................................. 69 Tabla 24. Acciones técnicas dinámicas......................................................................... 71 Tabla 25. Ejemplo 1 – OCRA......................................................................................... 72 Tabla 26. Ejemplo 2 – OCRA......................................................................................... 73 Tabla 27. Factor de frecuencia para acciones dinámicas........................................... 73 Tabla 28. Factor fuerza .................................................................................................. 75 Tabla 29. Factor postura................................................................................................. 76 Tabla 30. Factores adicionales....................................................................................... 77 Tabla 31. Tiempo de trabajo y de recuperación ......................................................... 79 Tabla 32. Multiplicador de recuperación..................................................................... 79 Tabla 33. Multiplicador de duración............................................................................ 80 Tabla 34. Criterios de riesgo – OCRA ......................................................................... 81 Tabla 35. Niveles de riesgo – ERIN .............................................................................. 83 Tabla 36. Velocidades de propagación del sonido...................................................... 93 Tabla 37. Curvas de ponderación.................................................................................. 105 Tabla 38. Suma de decibeles........................................................................................... 113 Tabla 39. Resta de decibeles para corrección del ruido de fondo............................. 119 Tabla 40. Límites permisibles de exposición para ruido continuo o intermitente.................................................................................................. 121 Tabla 41. Límites permisibles de exposición para ruido de impacto....................... 123

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Tabla 42. Valores curvas NC.......................................................................................... 125 Tabla 43. Valores curvas PNC....................................................................................... 127 Tabla 44. Valores curvas NR.......................................................................................... 128 Tabla 45. Coeficiente de absorción de algunos materiales........................................ 132 Tabla 46. Niveles de presión sonora en función de la frecuencia............................. 136 Tabla 47. Cálculo efectividad protector auditivo........................................................ 137 Tabla 48. Variables que intervienen en el balance térmico del ser humano............ 145 Tabla 49. Métodos para determinar el gasto energético. ISO 8996.......................... 151 Tabla 50. Clasificación del metabolismo por tipo de actividad................................ 152 Tabla 51. Clasificación del metabolismo según la profesión..................................... 153 Tabla 52. Metabolismo basal en función de la edad y el género............................... 155 Tabla 53. Metabolismo para la postura corporal. Valores excluyendo el metabolismo basal.......................................................................................... 155 Tabla 54. Metabolismo para distintos tipos de actividades....................................... 156 Tabla 55. Metabolismo del desplazamiento en función de la velocidad del mismo...................................................................................... 156 Tabla 56. Valores de K, en función del tipo de vestimenta........................................ 167 Tabla 57. Interpretación de los valores del índice de estrés por calor (HSI)........... 167 Tabla 58. Descripción de los términos utilizados en ISO 7933 (1989).................... 171 Tabla 59. Valores de referencia para los criterios de estrés y carga térmica (ISO 7933, 1989)............................................................................................. 172 Tabla 60. Factores de corrección al índice WBGT medido....................................... 178 Tabla 61. Valores recomendados para al índice WBGT en °C.................................. 179 Tabla 62. Adiciones en ºC a los resultados de evaluación WBGT según ropa de trabajo..................................................................................... 181 Tabla 63. Escala de sensación térmica para el índice PMV....................................... 182 Tabla 64. Tasa de recuperación en función de la frecuencia cardíaca...................... 189 Tabla 65. Dimensiones NASA TLX.............................................................................. 219 Tabla 66. Contabilización de las dimensiones............................................................. 221 Tabla 67. Puntuación ..................................................................................................... 221 Tabla 68. Ponderación.................................................................................................... 222 Tabla 69. Ponderación final........................................................................................... 222 Tabla 70. Clasificación de errores según HFMEA...................................................... 238 Tabla 71. Ejemplo de plantilla de aplicación – HFMEA ........................................... 239 Tabla 72. Gravedad de los errores................................................................................. 241 Tabla 73. Probabilidad de errores................................................................................. 241 Tabla 74. Causas de algunos desastres ambientales.................................................... 269 Tabla 75. Proceso de maduración de la cultura por dimensión relacionada con la Higiene y la Seguridad (H&S)........................................................... 289 Tabla 76. Personas entrevistadas por categoría ocupacional..................................... 294

I N T R O D U CC I Ó N

¿De dónde surge la ergonomía? A nivel general, antes de adentrarnos en una definición exacta, la ergonomía se entiende como la ciencia que busca adaptar los objetos utilizados por las personas a sus capacidades y características. Se puede establecer, a modo de comparación en la aparición de los seres vivos, un origen genético de la ergonomía respecto a su concepción, pues la evidencia sugiere que el ser humano, cuando comenzó a utilizar y transformar materiales para su beneficio, los adecuaba a sus propias características físicas, por ejemplo, al tamaño de sus manos o a su fuerza física. Así, al escoger una piedra para golpear se tenía en cuenta su forma, peso y tamaño a fin de facilitarle su uso al sujeto. Posteriormente, estas mismas consideraciones se harían, probablemente de forma instintiva, en la fabricación de instrumentos y armas, tales como lanzas, arcos, martillos, pinzas, espadas y hasta armaduras, que eran hechas “a la medida” para que su manipulación fuese óptima. Vale decir que incluso la confección de las prendas de vestir obedece a tales consideraciones, aunque ya no es una práctica común, los sastres fabrican la ropa de acuerdo con las medidas específicas de sus usuarios. En la Edad Media y, sobre todo, en la época del Renacimiento se forjaron (como para muchas otras ciencias) las bases de lo que sería la ergonomía. Algunas de estas son: •

Leonardo da Vinci (1452-1519), entre sus muchísimas actividades y creaciones, estudió y escribió sobre anatomía durante buena parte de su

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vida, y expuso, entre muchos otros aportes a esta ciencia, la relación entre los segmentos corporales. Da Vinci fue entre otras cosas, escultor, y como buen artista de esta rama, estudiaba detenidamente las dimensiones del cuerpo humano y sus correspondientes proporciones; lo cual es comprensible ya que uno podría imaginar lo desastroso que sería una escultura con un brazo de 2 metros y una pierna de 4 metros, por poner un ejemplo. Por estos estudios, se considera a Da Vinci el precursor de la biomecánica actual, ciencia muy relacionada con la ergonomía. Su obra puede apreciarse en da Vince (2016). Alberto Durero, en su obra El arte de la medida (Underweysung der Messung) (1512), lleva a un nivel metodológico más elevado el estudio de las dimensiones del cuerpo humano. Puesto que detalla la forma de medir cada segmento corporal y aporta importantes datos sobre los mismos. A él se le considera uno de los precursores de la antropometría, ciencia estrechamente relacionada con las aplicaciones ergonómicas. Juan de Dios Huarte escribió en 1575 una obra extraordinariamente reveladora para su época, Examen de los ingenios (2000), con la cual marcó un importante momento en el estudio de la adecuación de las profesiones a las posibilidades de las personas y viceversa, tanto a las capacidades físicas y cognitivas de las personas y a las demandas de la tarea o trabajo. Su obra fue reproducida muchas veces, no solo en España de donde es oriundo el autor, sino en toda Europa. Cualquier experto en selección de personal o cazatalentos actual debe remitirse a esta obra seminal, que está sesgada por criterios sociales y religiosos de la época, pero indica claramente el camino de que trabajo y personas que lo realizan deben articularse armónicamente si se quiere que el desempeño de esta unión se acerque a lo óptimo.

Durante este tiempo, la producción artesanal fue predominante, sin embargo no hubo un gran desarrollo de la ergonomía. Puesto que de artesano en artesano se trasmitían las artes y los procesos de elaboración, incluyendo el cómo hacer que los productos o servicios se adecuasen a sus usuarios. Este conocimiento se adquirió fundamentalmente a través de la prueba y el error, hasta la Revolución Industrial, cuando se da una verdadera etapa de gestación de esta disciplina. El desarrollo de la producción masiva de bienes y servicios hizo imprescindible el estudio de las características de las personas para el diseño de los productos desde un punto de vista comercial. El ejemplo más claro es la ropa, pues evidentemente esta debe ajustarse a la persona y la gran diferencia de cuerpos supone un problema para la producción masiva: no es posible fabricarlas de un solo tamaño si se quiere vender a un gran número de personas, ni siquiera si se trata de un modelo para la persona “promedio”, pues no hay tal para toda la población. Por ello, se debía estudiar las dimensiones de diferentes personas para establecer patrones que abarcaran un público mayor, es decir, tallas de ropa (XS, S, M, L, Xl, XL y XXL);

Introducción

además, a partir de la estadística, se conocería la proporción en la que se presentan las distintas medidas en una población. Esto permite determinar la cantidad y el tipo de prendas a producir, así por ejemplo se fabricarán más camisetas tallas M y L que XS o XXL para una determinada población. Desde un punto de vista técnico, la Revolución Industrial trajo consigo la mecanización de tareas ejecutadas clásicamente por el hombre. Sin embargo, una adaptación incorrecta de las funciones humanas puede invalidar la fiabilidad de todo el sistema. Al respecto, se destacan los estudios de Frederick Winslow Taylor, quien, a partir de 1878, desarrolló una teoría y práctica conocida como “la organización científica del trabajo”; allí se resaltan los análisis de movimientos necesarios e innecesarios en el trabajo, los estudios para determinar el ritmo adecuado para obtener un máximo de rendimiento y productividad, las investigaciones sobre las dimensiones adecuadas de algunos herramientas de trabajo, entre otros. En este campo de la organización científica del trabajo se destacan también los estudios de Frank Bunker Gilbreth y su esposa Lillian Moller Gilbreth. Estos ingenieros industriales sistematizaron el estudio de los movimientos y del tiempo, a través de la invención de los Therbligs (palabra Gilbreth más o menos al revés), es decir, la caracterización de los movimientos de los dedos para planear y calcular el tiempo principalmente en labores de ensamble. Cabe resaltar que el fundamento de estos estudios consistía en considerar al hombre como una máquina, de modo que se les aplicasen los mismos principios mecánicos de optimización de energía y tiempo aplicados a las máquinas. No obstante su nombre, la organización científica del trabajo tenía serias limitaciones, porque buscaba adaptar el hombre al trabajo, y no el trabajo al hombre. Así pues, la máquina se convierte en una autoridad impersonal que somete al obrero a un ritmo determinado, inadecuado a su capacidad, fisiología y su propia percepción del sistema. El inmortal artista cómico cinematográfico Charles Chaplin fue capaz de capturar la esencia de esta organización científica del trabajo en su película Tiempos Modernos, pues ejemplifica la enajenación provocada por la aplicación de los métodos de este tipo de organización del trabajo, que lamentablemente aún hoy se mantienen. Asimismo, la organización científica del trabajo no tenía en cuenta los aspectos psicológicos del trabajador para su buen rendimiento. Este importante aspecto fue resaltado por los estudios de Elton Mayo a principios del siglo XX. Uno de sus experimentos (iniciado en 1927 con una duración mayor a una década) tenía por objetivo evaluar el efecto de la iluminación en la productividad de los trabajadores, sin embargo sus resultados no fueron los esperados, pues, sin importar si el nivel de iluminación aumentaba o disminuía, la productividad aumentaba. Al ahondar en la causa de este fenómeno, se descubrió que la variable principal que afectaba la productividad era la motivación de los trabajadores por participar en el experimento

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mismo y no la iluminación. Incluso, se demostró que algunos trabajadores que no estaban envueltos en el experimento aumentaron también su productividad, ya que deseaban igualar su productividad con la de los sujetos de experimentación. El otro ámbito que ha impulsado la ergonomía, así como muchas otras disciplinas, es lamentablemente la guerra. Al igual que con las espadas y las armaduras, la efectividad de las armas (hasta las más sofisticadas) depende mayormente de la capacidad del usuario para operarla. En esta medida se hace imprescindible estudiar las características de los seres humanos para diseñar armas acordes a estas, permitiendo un uso efectivo. Durante la Primera Guerra Mundial se aceleró la gestación de la ergonomía como disciplina científica. La necesidad de llevar rápidamente a los frentes de batalla todo tipo de suplementos, desde comida hasta equipo armamentístico, aceleró su producción, de modo que los trabajos en las fábricas comenzaron a ser mucho más extenuantes y, como consecuencia, la opinión pública empezó a sensibilizarse por las condiciones de trabajo, tales como: » » » » »

El esfuerzo físico agobiante. El ruido insoportable. El calor. La aceleración de los ritmos de trabajo. El aumento significativo de los accidentes ocupacionales.

Estas condiciones tuvieron un costo socialmente inaceptable, lo cual impulsó la revisión del trabajo humano en ese sistema. Pero fue en la Segunda Guerra Mundial que se consolidó la gestación de la ergonomía, ya que se desarrollaron máquinas de guerra más sofisticadas (aviones, tanques, radares) que, sin embargo, no se adaptaban a las capacidades humanas. Por ejemplo, en la aviación británica más pilotos murieron durante el entrenamiento que durante las misiones de guerra, pues había grandes dificultades para operar los aviones de guerra. Para enfrentar estas dificultades y crear máquinas eficientes y manejables por los seres humanes, diferentes profesionales, entre ellos ingenieros, fisiólogos y psicólogos, unificaron sus esfuerzos y conocimientos. Desde entonces la industria de la guerra ha sido el motor más importante de la ergonomía; aunque esto es lamentable, es un hecho, así como en otras disciplinas científicas. Finalmente, nace la ergonomía reconocida como ciencia. Aunque la primera mención del término ergonomía se encuentra en la obra Compendio de ergonomía o de la ciencia del trabajo basada en verdades tomadas de la naturaleza (1857) del polaco Wojciech Jastrzebowski, es hasta 1949 que el psicólogo inglés Hywel Murrel funda la Ergonomics Research Society en el Reino Unido, fecha que se acepta como el comienzo de la disciplina desde el punto de vista científico y a partir del cual se

Introducción

intensificaron los estudios científicos bajo ese nombre. Algunos años después, en 1957, se funda la Human Factors Society en Estados Unidos de América. En aquellos primeros momentos diferentes conceptos se utilizaron para identificar la disciplina, tales como factores humanos, ingeniería de los factores humanos, psicología ingeniera, ingeniería hombre máquina, ingeniería del desempeño humano. En la actualidad, la comunidad internacional reconoce y ha adoptado el término ergonomía como el que identifica esta disciplina, ya que ergon significa trabajo y nomos significa leyes, normas, reglas. Así pues, en la década de los años 50 del pasado siglo, la ergonomía se independiza como disciplina científica. Hoy en día, es practicada en muchos países y ha tenido un gran desarrollo especialmente en los países del primer mundo. Su mayor representación está en la Asociación Internacional de Ergonomía (IEA, por sus siglas en inglés), la cual reúne diferentes asociaciones nacionales, entre las que se encuentra la Sociedad Colombiana de Ergonomía. La IEA representa más de 20.000 ergónomos de todo el mundo. Los últimos congresos de la asociación internacional efectuados hasta la escritura de esta obra, celebrados en 2012 en Recife (Brasil), en 2015 en Melbourne (Australia) y en 2018 en Florencia (Italia), han logrado una asistencia de al menos 1500 delegados de los países donde se practica la ergonomía. En estos congresos se presentan los avances en las temáticas de 28 diferentes comités técnicos en que trabajan los ergónomos de la IEA (Teorías de la Actividad para el Análisis y Diseño del Trabajo, Ergonomía y Factores Humanos Aeroespaciales, Diseño Afectivo, Envejecimiento, Agricultura, Antropometría, Ergonomía de la Audición, Construcción, Simulación y Modelado Humano Digital, Ergonomía para Niños y Ambientes de Educacionales, Ergonomía en Imageonología Avanzada, Ergonomía en Diseño, Ergonomía en Diseño para todos, Ergonomía en Manufactura, Género y Trabajo, Ergonomía de los Cuidados de Salud, Factores Humanos y Desarrollo Sostenible, Factores Humanos en Robótica, Minería, Desórdenes Músculo-Esqueléticos, Diseño Organizacional y Gestión, Control de Procesos, Psicofisiología en Ergonomía, Seguridad y Salud, Resbalones, Tropezones y Caídas, Ergonomía del Transporte y Factores Humanos, Ergonomía Visual, Trabajo con Sistemas de Computadoras). El trabajo de la IEA se ha ampliado y profundizado en múltiples campos, todo lo cual permite predecir el amplio desarrollo que tendrá esta ciencia en el futuro (IEA, 2019, 2019a). Todo lo anterior nos permite introducir entonces la definición de lo que hoy se considera la Ergonomía.

Definición y alcance de la ergonomía Debido a la juventud de la Ergonomía como ciencia, hay múltiples definiciones de esta. A continuación mencionamos algunas de estas, que nos permitirán conocer el alcance real de esta disciplina científica:

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

• • • •

•

•

“Conjunto de los estudios científicos de la interacción entre el hombre y su entorno de trabajo” (Murrel, 1965). “El estudio del comportamiento del hombre en su trabajo” (Grandjean, 1969). “El estudio multidisciplinar del trabajo humano que pretende descubrir sus leyes para formular sus reglas” (Cazamian, 1973, citado por Konz, 1997). “Una tentativa de aproximación a los problemas que se presentan en la concepción y la realización de los objetos utilizados por el hombre, que tiene por objeto el permitir el futuro usuario, una mayor eficacia y una menor posibilidad de error en la utilización de esos objetos” (Woodson y Conover, 1972). “Conjunto de conocimientos científicos relativos al hombre y necesarios para concebir útiles, máquinas y dispositivos que puedan ser utilizados con la máxima eficacia, seguridad y confort” (Wisner, 1981). “Conjunto de conocimientos científicos aplicados para que el trabajo, los sistemas, productos y ambientes se adapten a las capacidades y limitaciones físicas y mentales de la persona” (Asociación Internacional de Ergonomía, 2019).

Esta última definición es la más completa y reúne las nociones precedentes, por ello debe ser analizada cuidadosamente. En primer lugar, al referirse a un conjunto de conocimientos científicos indica que los saberes de esta disciplina se obtienen a partir de métodos científicos; en segundo lugar, al calificarlos de aplicados, implica que el objetivo principal de esta ciencia es el uso práctico de tales conocimientos, por tanto, esta es una ciencia aplicada, no una ciencia teórica; en tercer lugar, el objeto de aplicación de estos conocimientos son los sistemas, productos y ambientes; en cuarto lugar, se enfatiza que tales sistemas, productos y ambientes los que se deben adaptar (y no al contrario) a las capacidades y limitaciones físicas y mentales de la persona, entendiéndose en su sentido amplio como género humano. Para ilustrar este análisis, en la siguiente figura se observa un sistema de trabajo en el cual el operador no ejecuta su tarea de forma óptima y corre el riesgo de tener problemas de salud, fundamentalmente por la postura sostenida que tiene que adoptar para operar la máquina (no importa para este ejemplo el contenido de la tarea que sea), esta postura es un factor condicionante de riesgo de padecer futuros desórdenes músculo-esqueléticos probablemente en la espalda baja.

Introducción Figura 1. Puesto de trabajo sin normas ergonómicas Antes

La siguiente figura ilustra las modificaciones realizadas en el puesto de trabajo a fin de evitar las dificultades encontradas, se puede notar el cambio de la postura debido a que las modificaciones en la máquina cambiaron a su vez el alcance de la zona donde el operario realiza las tareas que sean, lo cual hace que el estrés que provoca la nueva postura sea mucho menor que el anterior diseño, con lo cual se reduce muchísimo el riesgo de padecer en el futuro desórdenes músculo-esqueléticos. Debe anotarse que el ejemplo sólo evalúa la postura del operario y es una simplificación del análisis ergonómico, el cual incluiría otras variables adicionales. Figura 2. Puesto de trabajo con normas ergonómicas Después

Al respecto, podemos plantear las siguientes preguntas: •

Aunque indudablemente se requieren conocimientos en ingeniería, ¿son estos los que determinan la solución?

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

• • •

¿Qué conocimientos o datos hacen falta para resolver este problema relativo a la postura? ¿Es o no es una solución dada por la ergonomía? ¿Qué indicadores podrían medir la eficacia de la solución?

La única y específica tecnología de la ergonomía es aquella de la interfaz hombre– sistema. En las dos figuras anteriores se observa un cambio en la relación o interfaz entre el hombre y la máquina que opera. Esto se debe a que la Ergonomía como ciencia estudia las capacidades, los límites y las características del desempeño humano relacionadas con la proyección de interfaces entre los individuos y los demás componentes del sistema.

Conocimientos utilizados en la ergonomía Existen diferentes aspectos que la ergonomía como ciencia debe tener en cuenta, entre estos se encuentran las características antropométricas, es decir, medidas y movimientos del cuerpo humano. Esto se puede ejemplificar con un estudio realizado sobre las posiciones de los controles de un torno de operación manual. En la figura 3 se observa una persona supuesta, de tamaño y dimensiones promedio, y la posición de los controles de un torno de operación manual de tipo clásico para los años 70 del siglo pasado. Figura 3. Hombre normal y controles de un torno

La figura 4 ilustra cómo debería ser la persona para operar con facilidad los diferentes controles del torno. No parece haber dudas de que la persona debiera ser como ¡un orangután!

Introducción Figura 4. Hombre supuesto y controles de un torno

Adicionalmente, la ergonomía requiere conocimientos relacionados con el esfuerzo muscular, tales como contracciones musculares, electromiografía, consumo de oxígeno al realizar determinadas tareas, ritmo cardiaco, tiempo de ejecución de las tareas, posiciones adecuadas para realizar tareas, repetitividad de las acciones. En la figura 5 se observa la distribución de fuerzas al cargar de un vagón. Figura 5. Distribución de fuerzas en la carga de un vagón

Fuente: https://docplayer.com.br/72690599-Antropometria-mobiliario-urbano.html

Asimismo, deben examinarse las características relacionadas con el ambiente físico en el cual se desarrollan las tareas por los seres humanos, por ejemplo, el estrés térmico (frío o calor), los agentes tóxicos, los niveles de ruido, las vibraciones, las aceleraciones, los niveles de iluminación, la ventilación, etc. Igualmente, la ergonomía estudia las características psicofisiológicas de la persona, tales como el desempeño visual, auditivo y en condiciones diversas (visión nocturna,

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

audición en locales ruidosos, etc.), los tiempos de reacción, el desempeño olfativo, el tacto, el requerido para las tareas de atención y vigilancia, entre otros. Así como las características cognitivas del desempeño humano, entre ellas la percepción, el procesamiento cognitivo y los modelos mentales que rigen la actuación del hombre. Además, la ergonomía estudia los ritmos circadianos, aquellos que regulan la actividad biológica durante las 24 horas del día, y su influencia en el desempeño humano cuando se alternan la vigilia y el sueño, esto es clave en el diseño de las actividades de los turnos alternos. Finalmente, la ergonomía estudia el efecto de las características anteriores en el envejecimiento de los seres humanos. El estudio de estas características le permite a la ergonomía generar conocimiento en los siguientes campos: • •

•

• •

•

•

• • •

Interfaz física: configuración, morfología, distribución física, dimensiones, alcance de las máquinas, equipos, consolas, bancos, paneles y mobiliario. Instrumentales: configuración, conformación, topología, priorización y ordenamiento, compatibilidad y consistencia, paneles de monitoreo y supervisión. Informacionales: visibilidad, legibilidad, leibilidad, comprensibilidad, cantidad de información a mostrar, característica de los signos, sistema de señalización, pantallas de monitores, manuales de operación, apoyos e instructivos. Accionamiento de controles: configuración, aprehensibilidad, dimensiones, movimiento, resistencia de controles manuales y controles pedales. Comunicacionales: articulación y patrones de mensajes verbales según el soporte (altoparlante, micrófonos o teléfonos), calidad del equipamiento de comunicación oral. Cognitivos: comprensibilidad, consistencia de la lógica de codificación y representación, significado de mensajes, coherencia de los estímulos, compatibilidad entre cantidad de información–complejidad–riesgo que envuelve a la tarea, calificación y competencia del operador. Manipulación de cargas: límites de peso para levantar y/o transportar cargas manualmente, conformación de las cargas, frecuencia de manipulación de las cargas. Espaciales y de arquitectura: ventilación, iluminación, aislamiento acústico y térmico, áreas de circulación y distribución física, colores, ambiente gráfico. Físico–ambientales: iluminación, ruido, temperatura, vibraciones, radiaciones, presión. Químico–ambientales: toxicidad, vapores, agentes biológicos, entre otros.

Introducción

• • • • • •

Seguridad: control de riesgos y accidentes, utilización de equipos de protección colectiva o individual, sistemas de alarmas. Operacionales: programación de tareas, interacciones formales e informales, repetitividad, autonomía, pausas, supervisión. Organizativos: división, aislamiento, participación, gestión, evaluación, tiempo de trabajo, diseño de turnos, selección de personal. Instructivos: programas de entrenamiento, procedimientos de ejecución de tareas, evaluación del entrenamiento. Urbanos: planeamiento y proyección de espacio en las ciudades, señalización de transporte, áreas de circulación e integración, áreas de reposo–placer. Psicosociales: conflictos entre individuos y grupos sociales, dificultades de comunicación e interacciones interpersonales, procesos de liderazgo, diseño organizacional.

La práctica de la ergonomía está relacionada con la interacción de los conocimientos de la tecnología de la interfaz hombre–sistemas, enfocada fundamentalmente en la proyección y diseño de los sistemas, o bien en su modificación. Aquí es donde se halla la singularidad de la ergonomía, pues no hay otra disciplina que trate de la interfaz, si bien en la actualidad se han desarrollado subdisciplinas a partir de la ergonomía, tales como el diseño de las interfaces de videoterminales por ejemplo en las computadoras y en los teléfonos móviles inteligentes. Por tanto, el objeto de aplicación de la ergonomía en la industria es: • • • • • • •

Productos. Puestos de trabajo (un tipo especial de producto). Sistemas de control e información. Interfaces de programas de computación. Organización del trabajo. Diseño de tareas. Programas de entrenamiento.

Así pues, la ergonomía se aplica para solucionar los conflictos entre el hombre y el resto de los componentes del sistema, conflictos que se expresan a través de: • • • • • •

Fatigas. Insatisfacciones. Dolencias profesionales. Lesiones temporales o permanentes (accidentes). Errores excesivos. Demoras que afectan la producción.

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

• • •

Desperdicio de materia prima. Problemas de calidad. Afectaciones a la productividad.

Los dominios de especialización de la ergonomía más importantes son: • • •

Ergonomía física. Ergonomía cognitiva. Ergonomía organizacional (o Macroergonomía).

La ergonomía física se relaciona con las características humanas relacionadas con la actividad física: anatómicas, antropométricas, fisiológicas, biomecánicas. La ergonomía cognitiva estudia los procesos mentales que afectan las interacciones entre las personas y los elementos de un sistema, tales como la percepción, la memoria, el procesamiento de información, el razonamiento y la respuesta motora correspondiente a estas. La ergonomía organizacional (macroergonomía) se asocia a la optimización de sistemas sociotécnicos, incluyendo su estructura organizativa, sus políticas y procesos, tales como gestión de brigadas, trabajo en grupo, diseño de trabajo participativo, ergonomía comunitaria, diseño de estructuras y funciones, trabajo cooperativo soportado por computadoras, organizaciones virtuales, gestión de la calidad, comunicación.

Sistema Hombre – Máquina (SHM) A fin de comprender el objeto de estudio de la ergonomía, a saber el sistema Hombre – Máquina (SHM), es importante tener en cuenta la noción de sistema, seguramente ya tan familiar a los lectores. Un SHM es aquel sistema en el cual al menos un elemento es humano y su objetivo es también humano, es decir, existe para atender alguna necesidad humana, son planeados y construidos, manejados, supervisados, alimentados, observados o mantenidos por el ser humano. Por su parte, en este sistema, máquina debe entenderse como cualquier objeto físico, dispositivo o equipamiento utilizado para realizar una actividad a fin de alcanzar un propósito deseado o desempeñar una función. Otras definiciones del SHM son: • •

•

“Hombres y máquinas sumado a los procesos los cuales interactúan dentro de un ambiente” (Miller, 1956). “Organización cuyos componentes son hombres y máquinas que trabajan conjuntamente para alcanzar un fin común y están unidos entre sí por una red de comunicaciones” (Montmollin, 1971). “Combinación operatoria de uno o más hombres con uno o más componentes, que interactúan para provocar, a partir de elementos dados (input), ciertos resultados, considerando las limitaciones impuestas por un ambiente” (McCormirck, 1980).

XXV

Introducción

La figura 6 ilustra el concepto de sistema sociotécnico, que es el concepto más actualizado de Sistema Hombre–Máquina utilizado en la actualidad. Figura 6. Sistema sociotécnico Ambiente ( Socioeconómico, físico, legal, político cultural, educacional, sindical)

4 Componentes

Personas

Tecnología

Tarea Organización del trabajo

El principal objetivo perseguido por la ergonomía es la optimización de este sistema, o sea, la efectividad del mismo, para ello se debe tener en cuenta la noción de sinergia entre sus componentes. La sinergia es un concepto vinculado a la teoría de sistemas y establece que el efecto de la suma total de las interacciones en el sistema puede ser mayor que la simple suma aritmética del aporte de cada uno de sus componentes en un nivel dado. Esto significa que el punto óptimo de un sistema puede no alcanzarse aun cuando cada uno de sus componentes alcance su propio nivel óptimo. Por tanto, es imprescindible el conocimiento de las interfaces de los elementos para utilizar el sistema, en otras palabras, hay que diseñar o perfeccionar el sistema de forma conjunta para lograr la optimización. Para clarificar lo anterior, veamos el siguiente ejemplo tomado de Montero (1994). En una región apartada de clima tropical, donde la humedad y la temperatura son altas, hace algunos años, se deseaba aumentar la producción de llantas de bicicletas de un taller local. El cuello de botella de la línea de producción en este taller era uno de los equipos clave, a saber, la llantera (figura 7), que es aquella que ensambla toda la llanta: une la tela, la goma y el acero, dándole forma a la llanta antes de llevarla al proceso de vulcanizado, puesto que esta era manual y por ende su productividad era muy baja.

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Figura 7. Llantera

Leyenda a) Tambor b) Palanca para abrir el tambor c) Freno d) Pedal de freno e) Pedal de activación del movimiento del tambor f ) Panel de control (solo conexión y desconexión de la red) g) Motor

Fuente: Montero (1994).

A pesar de que en el mercado internacional existían llanteras cuya productividad es muchísimo mayor, no son aptas para los climas tropicales, debido a que sus su elevado componente de automatización. Además, no se contaba con personal capacitado para el mantenimiento de este tipo de máquinas y la ubicación del taller, alejado de la ciudad, hacía demasiado costosa la contratación de ingenieros y la eventual compra de piezas de repuesto. De modo que una llantera moderna no sería adecuada en términos económicos. Lo anterior llevo a evaluar la posibilidad de modificar la llantera existente en el taller, de manera que se aumentase su productividad. Para determinar las modificaciones que debían hacérsele a la llantera, se realizó un estudio ergonómico que detecto los siguientes problemas provocados por esta: • • • • •

Fatiga de los operarios. Dolores musculares, en su mayoría en brazos, hombros y en la articulación del pie. Monotonía del trabajo. Desaprovechamiento manifiesto de la jornada laboral. Alta fluctuación en el puesto.

Las causas de estas problemáticas son: • •

•

La máquina requería la aplicación de grandes fuerzas en algunas tareas. Los pedales para activar y detener el movimiento de la máquina incumplían ampliamente toda recomendación ergonómica respecto a la fuerza aplicada y el grado de inclinación de los mismos. La alimentación del equipo requería movimientos innecesarios del cuerpo y pérdidas de tiempo.

Introducción

•

El operario solo podía ejecutar la tarea física, las funciones de planeamiento y control estaban fuera de su alcance.

Gracias al anterior análisis, se realizó el rediseño parcial de la llantera (figura 8). Algunas de sus modificaciones fueron: • • • • • •

Sistema de apertura del tambor manual a neumático. Extracción del aire de la llantera manual a neumática. Sustitución del pedal para el frenado por un mando mecánico que se activa a través de un botón. Rediseño del pedal del control de movimiento del tambor, en función de los requerimientos ergonómico para el mismo. Cambio del sistema alimentación, evitando los movimientos de torsión e inclinación del tronco. Asignación de funciones de control de calidad a los operarios. Figura 8. Llantera modificada

Leyenda a) Tambor b) Freno c) Cilindro que comprime el neumático contra el tambor d) Pedal de activación del movimiento del tambor e) Panel de control f ) Motor

Fuente: Montero (1994).

Estos cambios fueron un éxito para la productividad taller, pues esta aumentó 2.5 veces, disminuyeron considerablemente las molestias musculares de los operadores y los problemas de carga física en general, y se redujo la fluctuación de este puerto puesto.

Problemas que soluciona la ergonomía •

Relacionados con la interfaz física: posturas perjudiciales debido a posiciones inadecuadas de los componentes o debido a la visión, otros problemas que provocan dificultades para el sistema musculoesquelético.

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

•

•

• •

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•

Relacionados con la ubicación de instrumentos: distribución inadecuada de paneles informativos y de controles, dificultando la memorización y el aprendizaje. Relacionados con la información: deficiencia en la detección, discriminación e identificación de informaciones en pantallas, paneles y señales, cuyos diseños pueden dificultar su visibilidad, legibilidad o comprensibilidad de signos, y por tanto provocar perjuicios para la percepción y toma de decisiones. Relacionados con la comunicación: ausencia de dispositivos de comunicación a distancia, ruidos en la transmisión de información. Relacionados con problemas cognitivos: dificultad en la decodificación, aprendizaje, memorización, falta de consistencia y compatibilidad, perturbaciones en la selección de información, en la solución de problemas y en la toma de decisiones. Relacionados con los movimientos: exceso de peso, distancia excesiva con cargas, frecuencia inadecuada de cargas, dificultades musculoesqueléticas incluyendo lesiones por sobreesfuerzos repetitivos. Relacionados con el ambiente físico: temperatura, ruido, iluminación, vibraciones y/o radiaciones fuera de los niveles adecuados para la ejecución de la tarea en su forma óptima. Relacionados con el ambiente químico: partículas, sustancias tóxicas o aerosoles en concentraciones por encima de los límites permitidos para la ejecución de la tarea en su forma óptima. De tipo organizativo: excesiva división del trabajo, ritmo intenso, repetitividad excesiva, monotonía, presión de plazos de producción, falta de autonomía y responsabilidad. Relacionados con el gerenciamiento: poca participación, exceso de niveles jerárquicos, inconsistencia entre la complejidad organizacional y los perfiles de empleo. Relacionados con la instrucción y el entrenamiento: entrenamiento insuficiente (diferencia entre trabajo planeado y trabajo real), manuales de operación confusos. De tipo psicosocial: conflicto entre individuos y grupos, problemas de relaciones interpersonales.

Introducción

Bibliografía Asociación Internacional de Ergonomía. (2019). History of the International Ergonomics Association 1985-2018, IEA Press. Recuperado de https://www.iea. cc/upload/IEA%20Historical%20Book%201985-2018.pdf Asociación Internacional de Ergonomía. (2019a) Technical Commitees. Recuperado de https://www.iea.cc/about/technical.php el 19/9/2019 Konz, S. (1997). Ergonomics International News and Information January 1997, Ergonomics, 40:1, 110-120. Recuperado de https://doi.org/10.1080/001401397 188413 Chaplin, C. (Director). (1936). Tiempos modernos [cinta cinematográfica]. Estados Unidos: United Artists. Da Vinci, L. (2016). Anatomía. Edimat Libros, Madrid. Durero, A. (1512). El arte de la medida (Underweysung der Messung). Núremberg, Editor no identificado Grandjean, E. (1969). Fitting the task to the man: an ergonomics approac. Londres, Taylor & Francis Huarte, J.D. (2000). Examen de los ingenios. Alicante: Biblioteca Virtual de Cervantes. Recuperado de http://www.cervantesvirtual.com/nd/ark:/59851/bmc7s7k5 Jastrzebowski, W.(1847). Compendio de ergonomía o de la ciencia del trabajo basada en verdades tomadas de la naturaleza. Varsovia, Central Institute for Labour Protection, Commemorative edition, 2000. McCromirck, E.J. (1980). Ergonomía. Barcelona: Ed. Gustavo Gili. Miller, G.A. (1956). The magical number seven, plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information. Psychological Review, 63, 81-97. Montero, R. (1994). Aplicando la ergonomía con la ayuda de sus usuarios. Revista Brasileira de Saúde Ocupacional, v. 22 (81), 43 – 50. Recuperado de http://www. fundacentro.gov.br/arquivos/rbso/Artigos%2081/V22%20n81–06.pdf Montmollin, M. (1971). Introducción a la Ergonomía. Los sistemas hombre-máquina. Madrid: Aguilar Wisner A. (1981). Éléments de méthodologie ergonomique. Méthodes d’utilisation de la physiologie et de la psychologie dans la réalité du travail, in J. Scherrer (ed.), Physiologie du travail. Notions d’ergonomie. Paris, Masson, pp. 521-539. Woodson, W.E. y Conover, D.W. (1972). Human Engineering Guide for Equipment Designers. Berkley C.A., University of California Press

XXIX

PRIMER A PARTE

ERGONOMÍA FÍSICA

C APÍTULO 1

A P L I C AC I Ó N D E L A ANTROPOMETRÍA EN EL DISEÑO/ E VA LUAC I Ó N D E O B J E TO S

Etimológicamente, antropometría se descompone en misma antropo, que significa humano, y metro, que significa medida. Por tanto la antropometría es la ciencia que estudia las medidas del cuerpo humano, específicamente: • • •

Los métodos y técnicas para obtener tales dimensiones. El tratamiento estadístico de los datos. El uso de los datos para el diseño de objetos de uso humano.

Algunas definiciones de antropometría son: • •

“La antropometría es la rama de la ciencia humana que trata de la medición del cuerpo humano” (Pheasant & Haslegrave, 2006). “La antropometría en la ciencia de la medición y el arte de la aplicación que establece la geometría física, la propiedad de la masa y las capacidades del refuerzo del cuerpo humano” (Roebuck, 1995).

Desde hace tiempo, se han estudiado las proporciones y medidas del cuerpo humano, debido, principalmente, al comercio, puesto que algunas de las medidas más antiguas se atribuyen a los comerciantes griegos, tales como la pulgada, el pie y el codo, basadas justamente en partes del cuerpo humano. Posteriormente, por el año 1490 Leonardo da Vinci realizó un dibujo conocido como el Hombre de Vitrubio (figura 9) a partir de los textos de arquitectura del arquitecto romano Vitrubio. Este dibujo es uno de los documentos más antiguo sobre el estudio de las proporciones

2

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

del cuerpo humano. Recuérdese que el interés de Da Vinci en la antropometría provenía de su oficio de escultor, como se mencionó en la Introducción precedente. Figura 9. El hombre de Vitrubio

Fuente: Leonardo, The proportions of the human figure, (after Vitruvius), c.1490, Gallerie dell’Accademia, Venice / The Bridgeman Art Library

La antropometría puede dividirse en dos grandes campos: la antropometría estática encargada de las medidas tomadas en una postura fija, separando el cuerpo de lo que lo circunda, y la antropometría dinámica encargada de estudiar los rangos de movimiento de las partes del cuerpo, alcances, medidas de trayectorias, esto se relaciona con las funciones de las operaciones que va a realizar el hombre. La información obtenida por la antropometría permite diseñar los objetos que usan las personas, evaluar el desarrollo normal de las personas (por ello, desde el nacimiento, los niños son pesados y medidos, de manera que pueda evaluarse su crecimiento en comparación con las curvas de crecimiento establecidas; ver la Resolución 2465 de 2016 del Ministerio de Salud y Protección Social) y evaluar el

Capítulo 1: Aplicación de la antropometría en el diseño/evaluación de objetos

desarrollo de una población (por ejemplo Meisel y Vega (2004), realizan un estudio acerca del aumento de la estatura promedio de la población colombiana). Así pues, los datos antropométricos son imprescindibles para el diseño de puestos, herramientas y objetos de trabajo, por ejemplo en industrias como la aviación el peso y el tamaño de las personas son fundamentales para el funcionamiento de las maquinarias. A continuación se presentan algunas dimensiones relevantes del cuerpo humano utilizadas particularmente en el diseño de puestos de trabajo: • • • • • • • • • • • •

Estatura: distancia vertical desde la cabeza hasta el suelo. Es importante para diseñar puertas, por ejemplo. Altura de los ojos de pie: distancia vertical desde el suelo hasta el centro de la pupila. Es importante para calcular la altura de mostradores, mesas en trabajo de pie y la ubicación de dispositivos informativos. Altura de los codos de pie: distancia vertical desde el suelo hasta la depresión de la unión del brazo y el antebrazo. Es importante para calcular la altura de mostradores y mesas para trabajar de pie. Altura de los ojos sentado: distancia desde la superficie del asiento hasta el centro de la pupila. Es importante para definir la altura máxima de los dispositivos informativos. Altura de los codos sentado: distancia desde la superficie del asiento hasta el codo. Es importante para definir la altura de reposabrazos y planos de trabajo. Altura iliocrestal: distancia de la superficie del asiento hasta las crestas iliacas. Permite diseñar el espaldar de los asientos. Altura poplítea: distancia desde el plano del suelo hasta la zona inmediata posterior de la rodilla (depresión poplítea). Permite definir la altura del asiento respecto al suelo. Altura subescapular: distancia desde la superficie del asiento hasta el ángulo inferior de la escápula. Permite diseñar el espaldar. Altura del muslo: distancia desde la superficie del asiento hasta el punto más alto del muslo. Es importante para estimar el espacio libre entre el muslo y la parte inferior de las superficies de trabajo. Longitud sacropoplítea: distancia desde el punto de la depresión poplítea hasta el plano vertical de la espalda. Permite determinar la profundidad de los asientos. Longitud sacrorrótula: distancia desde el vértice de la rótula hasta el plano vertical de espalda. Permite calcular el espacio bajo las mesas, la distancia desde la silla hasta los planos frontales de las mesas, entre otros. Ancho de caderas: distancia máxima entre las caderas. Permite calcular el ancho de los asientos y la separación entre reposabrazos.

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

• • • • • • •

Ancho de codo a codo: distancia que separa las superficies laterales de los codos. Permite calcular la separación entre los reposabrazos. Alcance máximo del brazo: distancia del plano vertical de la espalda hasta la punta de la mano. Permite determinar las áreas máximas de trabajo. Alcance mínimo del brazo: distancia desde el respaldo del asiento hasta la mano con el brazo y antebrazo en ángulo de 90°. Permite calcular las áreas mínimas de trabajo. Alcance lateral máximo del brazo: distancia desde el eje central del cuerpo hasta la punta de la mano con el brazo en posición lateral. Permite calcular las áreas máximas de trabajo. Diámetro biacromial: distancia entre los puntos más laterales y superiores de las apófisis acromiales del omóplato. Longitud del pie: distancia del talón al primer dedo del pie. Permite calcular la profundidad de los apoyapiés, de los pedales y, obviamente, del calzado. Ancho del pie: distancia entre el borde interno y externo del pie. Permite calcular el ancho de los apoyapiés, de los pedales y del calzado.

Existen otras medidas y una gran variedad de usos en el diseño de los objetos utilizados por las personas. Las definiciones estandarizadas se pueden encontrar en la Norma UNE–EN ISO 7250–1, (2010) Definiciones de las medidas básicas del cuerpo humano para el diseño tecnológico. Parte 1: Definiciones de las medidas del cuerpo y referencias, la cual proporciona una descripción de las medidas antropométricas utilizadas para la comparación de grupos poblacionales, sirve como guía para el diseño dimensional de los puestos y zonas de trabajo, e indica los principios de medición aplicados en la solución de las tareas de diseño.

Métodos de medición antropométrica Para realizar mediciones antropométricas, existen varios métodos de medición. Por un lado se encuentran los métodos directos que permiten obtener las medidas tomadas directamente de las personas, por otro lado se encuentran los métodos indirectos, los cuales toman las medidas a partir de imágenes de los individuos a medir. Los métodos directos son los más clásicos y, aunque parecen ser más simples, conllevan algunas dificultades en su ejecución práctica, haciendo engorrosa la obtención de resultados confiables. El procedimiento usual de este método es el siguiente: • • •

Preparar el lugar de medición. Revisar la ficha metodológica en la cual se anotarán los datos. Recibir los individuos a medir.

Capítulo 1: Aplicación de la antropometría en el diseño/evaluación de objetos

• • • • • •

Captar la información en la ficha individual. Los individuos deben cambiarse de ropa. Para una mayor precisión, deben usar la menor cantidad posible de ropa. Medir y anotar. Nuevo cambio de ropa de los individuos. Control de la calidad de las mediciones a partir de muestreos. Recompensa a los individuos (puede o no ser parte del procedimiento usado).

Para muestras pequeñas, el equipamiento de medición consiste en una cinta métrica de 2 m, dos escuadras grandes y una báscula; si se incluyen las dimensiones del individuo sentado, se necesita un banco y un apoyapiés. Para realizar la medición, se requiere de dos a tres personas: • • •

Un medidor principal que maneja la cinta métrica y verifica la ubicación de los puntos antropométricos de referencia. Un medidor auxiliar que ubica las escuadras y anota la medición que lee el medidor principal. Si hay un tercero, este anota.

Para muestras mayores (de hasta 2000 individuos), se añaden algunos instrumentos que aumentan la eficiencia, tales como estadiómetro, antropómetro (figura 10), calibradores de varios tamaños, banco de altura ajustable, entre otros. Figura 10. Antropómetro

Fuente: http://www.realmetbcn.com/index.php?id_product=12&controller=product&id_lang=1

Los métodos indirectos de medición del cuerpo humano incluyen la fotografía, el vídeo con captadores de posiciones, el escáner y los modelos digitales humanos. La fotografía es el método más simple y requiere, al menos, una cámara con buena definición, un trípode y una regla graduada de referencia; si se desea realizar una

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6

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

medida más precisa, se requiere además una plataforma giratoria y una pantalla cuadriculada. Para realizar la medición usando la fotografía, deben definirse previamente las posturas a evaluar. De modo que se fotografíen los objetos a medir ubicados en un plano perpendicular al eje del lente de la cámara y con el centro de la dimensión en el centro de la foto; en el mismo plano, lo más cerca posible al objeto, se ubica la referencia; la distancia de la cámara al individuo debe ser conocida y debe tener en cuenta la corrección del paralaje (ver figura 11). Figura 11. Método indirecto: fotografía

Fuente: http://static.wixstatic.com/media/9fa469_ bfa7c79b04974cdcbb219eb8052afbbe.jpg_srz_395_449_85_22_0.50_1.20_0.00_jpg_srz

Al utilizar un escáner, usualmente se colocan sensores en varias posiciones para captar las dimensiones y conformar un modelo tridimensional de la persona a medir (figura 12). Figura 12. Método indirecto: escáner

Fuente: https://slideplayer.com/slide/3468280/12/images/12/Body+Imaging%3A+3-D+Surface+Anthropometry.jpg

A partir del escaneo digital del cuerpo humano o de sus partes, se pueden construir modelos digitales del mismo y calcular entonces las dimensiones antropométricas requeridas y estimar volúmenes.

Capítulo 1: Aplicación de la antropometría en el diseño/evaluación de objetos Figura 13. Modelo digital del cuerpo humano

Fuente: https://sites.google.com/site/3dfsh21xv/antropometria? tmpl=%2Fsystem%2Fapp%2Ftemplates%2Fprint%2F&showPrintDialog=1

La siguiente foto ejemplifica cómo se pueden utilizar los modelos digitalizados para hacer análisis de posturas y fuerzas. Figura 14. Método indirecto: modelo digital

Fuente: elaboración propia.

Los estudios sobre medidas antropométricas, que pretenden formar parte de las bases de datos internacionales, deben cumplir la norma UNE–EN ISO 15535:2007 Requisitos generales para el establecimiento de bases de datos antropométricas. Esta norma estandariza los métodos de muestreo, las medidas a considerar y la estadística para hacer posible la comparación internacional entre diversos segmentos de población. Asimismo, el uso de elementos computarizados está regulado por

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

las normas UNE–EN ISO 15536:2008 Ergonomía. Maniquíes informatizados y plantilla del cuerpo humano. Parte 1: Requisitos generales, UNE–EN ISO 15536:2007 Ergonomía. Maniquíes informatizados y plantilla del cuerpo humano. Parte 2: Verificación de funciones y validación de dimensiones de los sistemas de maniquíes informatizados y ISO 20685:2010 3D scanning methodologies for internationally compatible anthropometric databases (no hay versión en español). Finalmente, sean cuales sean las fuentes de obtención ya explicadas anteriormente, los datos antropométricos, después de procesados estadísticamente, se presentan en figuras y tablas (ver figura 15 y tabla 1). Figura 15. Medidas antropométricas en población laboral femenina mexicana entre 18 y 65 años

Fuente: Ávila, Prado y González (2007, p. 95).

Tabla 1. Medidas antropométricas en población laboral femenina mexicana entre 18 y 65 años (Peso en Kg y medidas en mm) 142475918-65 años (n = 204)896 Porcentiles

Dimensiones 1

Peso (kg)

D.E

5

64.0

12.45

48.0

50 60.5

95 88.0

2

Estatura

1567

52.92

1471

1570

1658

3

Altura de ojos

1449

52.42

1351

1450

1540

4

Altura oídos

1434

52.50

1333

1433

1658

6

Altura hombro

1291

49.17

1209

1290

1540

7

Altura codo

1004

38.89

941

1004

1517

8

Altura codo flexionado

969

39.52

906

969

1380

9

Altura muñeca

778

33.77

727

776

1080 1044

10

Altura nudillo

708

32.01

663

704

11

Altura dedo medio

612

31.55

565

611

840

33

Diámetro a-p cabeza

186

7.22

175

187

769

1339

51.15

1248

1340

663

826

41.30

759

826

199

51

Altura mentón

52

Altura trocánter may.

Fuente: Ávila, Prado y González (2007, p. 95).

Capítulo 1: Aplicación de la antropometría en el diseño/evaluación de objetos

Las bases de datos antropométricos a nivel internacional son abundantes, sin embargo no hay muchos datos referentes a la población colombiana. Por ello, se resalta el estudio realizado por el Dr. Jairo Estrada y sus colegas (1998), el cual constituye la referencia más importante de datos antropométricos en la República de Colombia, ya que se midieron 69 variables antropométricas en una población de 2100 trabajadores (785 de sexo femenino y 1315 de sexo masculino) en edades entre los 20 y los 60 años. A nivel latinoamericano, se destaca el libro Dimensiones antropométricas de población latinoamericana: México, Cuba, Colombia, Chile, de Ávila, Prado y González (2007), quienes señalan en la introducción: “en el caso de Latinoamérica, existe una evidente aguda escasez de este tipo de datos” (p. 9).

Proceso de medición antropométrica Las etapas para realizar un estudio antropométrico son: 1. Definir las dimensiones relevantes para el estudio. 2. Definir las dimensiones humanas correspondientes con las dimensiones relevantes. 3. Definir la población a medir. 4. Definir el tamaño de la muestra. 5. Realizar las mediciones. 6. Realizar el procesamiento estadístico de los datos obtenidos. Usualmente, el practicante de ergonomía realiza un diseño (o evaluación) a partir de los datos antropométricos, las etapas de este diseño son: 1. 2. 3. 4. 5.

Definir las dimensiones relevantes para el diseño/evaluación. Definir las dimensiones humanas correspondientes con tales dimensiones. Definir la población. Obtener y procesar la información antropométrica. Diseñar/evaluar teniendo en cuenta, entre otros criterios, la información antropométrica obtenida.

Definir las dimensiones relevantes para el diseño/evaluación En esta etapa se determinan las dimensiones que caracterizan al objeto de diseño/ evaluación, por ejemplo, si el objeto de diseño/evaluación es una silla, las dimensiones relevantes son la altura, el ancho y la profundidad del asiento. Es muy importante tener en cuenta todas las dimensiones y características que influirán en el futuro diseño del objeto, es decir, previo al diseño de un puesto de trabajo, se deben analizar los métodos de trabajo, la frecuencia de los movimientos, la fuerza a utilizar, la frecuencia e importancia de los dispositivos informativos y de control, entre otros.

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10

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Definir las dimensiones humanas correspondientes con tales dimensiones En esta etapa se identifican las partes del cuerpo humano que estarán en contacto o se relacionarán con los objetos que rodean a los individuos. Estas dimensiones son indicadores de las características que se pretende diseñar o evaluar. Así pues, siguiendo el ejemplo anterior: Tabla 2. Dimensiones humanas correspondientes a las dimensiones de los objetos Dimensión del objeto

Dimensión humana correspondiente

Alto de la silla

Altura poplítea

Ancho del asiento

Ancho de caderas

Profundidad del asiento

Longitud sacropoplítea

Definir la población En esta etapa se especifica claramente para quiénes son útiles las dimensiones que se obtendrán, a quienes representarán. Se debe tener en cuenta que las poblaciones pueden tener diferencias significativas en función de: •

•

•

•

•

La etnia: por ejemplo, la estatura de los alemanes, en términos generales, es mayor a la de los latinoamericanos; las proporciones de las dimensiones antropométricas entre negros y blancos, o poblaciones de origen indígena son bastante diferentes. El género: hay diferencias significativas entre las dimensiones de hombres y mujeres, por ejemplo la estatura. Estas diferencias son significativas para la industria de la ropa o el mobiliario de los servicios de educación y salud. La edad: sin duda es una de las más fáciles de advertir, entre los niños y los adultos (a partir de los 20–24 años de edad) hay una significativa diferencia en las dimensiones corporales. Debido al mayor envejecimiento de las poblaciones, hay también grandes diferencias entre los adultos y los adultos mayores, por ejemplo en la anchura del cuerpo. El entrenamiento u ocupación: por ejemplo, es relativamente difícil encontrar personas muy altas trabajando como mineros, puesto que tienen mayor probabilidad de chocar con los techos de los túneles mineros, ello produce una “selección natural” la cual influye en las dimensiones de las herramientas y útiles de trabajo para esta profesión. El estatus social y las condiciones socioeconómicas: se incluyen diferencias culturales, de hábitos alimenticios, higiénicos y de salud, y el nivel de actividad física, entre otras que afectan el desarrollo de las personas y terminan diferenciando sus dimensiones antropométricas.

Capítulo 1: Aplicación de la antropometría en el diseño/evaluación de objetos

Obtener y procesar información antropométrica Como se explicó anteriormente la información antropométrica se obtiene por métodos directos o indirectos de los individuos específicos que son objetos de estudio, o bien a través de tablas donde se ha registrado dicha información antropométrica referente a una población determinada, cuando la factibilidad de estudiar a los individuos directamente no aconseja hacerlo. La selección del método de medición depende de los objetivos del estudio antropométrico, de los recursos disponibles y del tamaño de la muestra (individuos y cantidad de dimensiones por cada uno); así, por ejemplo, si la muestra de evaluación es pequeña, la mediciones pueden ser directas. Sea cual sea el método de medición escogido, este requiere como mínimo un vestuario adecuado; un local con privacidad y mobiliario adecuado; un clima favorable; una iluminación suficiente (300–500 lux); un nivel bajo de ruido (menor de 70 dB); personal profesional, serio y entrenado; y mucha higiene. Entre la amplia bibliografía disponible acerca de datos antropométricos, se encuentran tablas de datos en las que están consignados y organizados los datos de las estudios que se han realizado a lo largo de la historia de la ergonomía. Para hacer uso de estas tablas, debe tenerse en cuenta las diferencias de los grupos poblacionales a los que se refiere. La información antropométrica se organiza a partir de variables como la media aritmética (el promedio), la desviación típica (la variabilidad de los datos en una muestra dada) y los percentiles. Estos últimos permiten organizar la información obtenida y determinar el porcentaje de la población que se encuentra en determinado rango, así Xp (el valor X para el percentil p de una dimensión) es un valor tal que la dimensión es menor o igual a X en el p % de la población. Por ejemplo, el percentil 50 de la estatura (Estatura 50) es un valor tal que la estatura del 50 % de la población es menor o igual a Estatura 50; suponiendo que este valor, para la población de ingenieros colombianos, fuese 166 cm, el 50 % de los ingenieros colombianos mediría 166 cm o menos; suponiendo que, para este mismo grupo, el valor del percentil 99 fuese 191 cm, el 99 % de los ingenieros colombianos mediría 191 cm o menos. Bajo la suposición de que los datos recolectados en un determinado estudio sobre las dimensiones humanas siguen la distribución de frecuencias normal, es muy útil el conocimiento de la media y la desviación típica, para calcular el valor de cualquier percentil de tal muestra. Así pues, en una distribución normal, el valor del percentil 50 es igual a la media aritmética, o sea, al promedio (figura 16).

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Figura 16. Ejemplo relación percentil y promedio

Porcentaje de la población menor que X50.

50%

50%

X

X50 = Media aritmética de la población

Cuando los datos de la población siguen una distribución normal, el valor X correspondiente a cualquier percentil p, se calcula de acuerdo con: XP =

± ZP S

Donde: : media de la muestra. Zp: constante asociada al valor del percentil p. S: desviación típica de la muestra. Los valores de los percentiles más utilizados y sus correspondientes constantes son: Tabla 3. Percentiles y constantes más utilizados Percentiles

Valor de Zp

1 y 99

2.326

3 y 97

1.88

5 y 95

1.645

10 y 90

1.282

20 y 80

0.842

50

0

Fuente: Elaboración propia.

Cuando la distribución no es normal, se aplica una serie de procesamientos estadísticos más complejos que van fuera del alcance de este libro, pero pueden consultarse en la obra de Prado, Ávila y Herrera (2005), Factores ergonómicos en el diseño: antropometría. Un ejemplo de información antropométrica organizada por percentiles se puede ver en la figura 17 y la tabla 4.

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Capítulo 1: Aplicación de la antropometría en el diseño/evaluación de objetos Figura 17. Medidas antropométricas población estudiantil masculina (18 a 24 años)

Fuente: Ávila, Prado y González (2007).

Tabla 4. Medidas antropométricas población estudiantil masculina (18 a 24 años) Dimensiones

18 años (n=106)

19 – 24 años (n=97)

Percentiles 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Peso (kg) Estatura Altura ojo Altura oído Altura vertiente humeral Altura hombre Altura codo Altura codo flexionado Altura muñeca Altura nudillo Altura dedo medio Altura rodilla

Percentiles

D. E.

5

50

95

D. E.

5

68.1 1707 1591 1567

11.6 60 57 57

48.9 1608 1497 1473

67.2 1707 1588 1564

50

87.2 1816 1685 1661

68.2 1709 1595 1571

12.4 63 62 62

47.7 1605 1493 1469

64.9 88.7 1708 1813 1588 1697 1567 1673

1425

57

1331

1392 1071

56 47

1047

95

1430

1519

1428

59

1331

1423 1525

1300 993

1393 1073

1484 1145

1395 1082

59 50

1298 1000

1392 1492 1081 1164

45

973

1046

1121

1052

48

973

1055 1131

822 735

46 42

746 665

819 736

897 804

835 744

50 43

752 673

832 744

918 815

637

38

574

635

700

649

41

556

649

717

485

34

429

485

541

479

30

430

478

529

Fuente: Adaptado de Ávila, Prado y González (2007).

Diseñar/evaluar teniendo en cuenta la información antropométrica obtenida En este punto cabe aclarar que el diseño de un objeto debe tener en cuenta las características antropométricas de la población a la que está destinado, no obstante, este no es el único criterio. Por ejemplo, si se requiere diseñar la silla de un rey, la

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

comodidad y las dimensiones antropométricas no serán el criterio primordial, sino su capacidad de infundir majestuosidad, de mostrar el poder y valía de quien se sentará en ella; aunque, indudablemente, una silla incómoda dificultará la tarea del rey. En este sentido, el diseño debe tener en cuenta los criterios funcional, estético y antropométrico, entre otros. Desde el punto de vista antropométrico se aplican tres principios en el diseño, a saber: • • •

Diseño por el promedio. Diseño para individuos extremos. Diseño para rango ajustable.

El diseño por el promedio generalmente es una solución insatisfactoria para la mayoría de la población. Imagine una puerta cuya altura corresponde a la altura promedio de una población, inmediatamente se percibe que, al usar la puerta, la mitad de las personas deberán agacharse para pasar por la misma; ya que el promedio sólo garantiza que la mitad de la población pasará sin agacharse. Otro ejemplo es presentado en la figura 18, aquí sí se diseñó para el promedio la altura de la barra que hay que alcanzar (por ejemplo en un bus), los más pequeños no la alcanzarían, todo el que estuviese por debajo de la altura promedio del alcance superior del brazo, tendrá dificultades para alcanzar dicha barra. Figura 18. Falla en el diseño por promedio

Fuente:elaboración propia

A fin de evitar el anterior problema, se impone el diseño para individuos extremos. Conceptualmente, se plantea que si la dimensión más relevante del diseño es adecuada para el caso extremo, servirá también para el resto de la población. Esta solución de compromiso busca perjudicar a la menor cantidad posible de personas y, por el contrario, ser útil a la mayoría de la población. Volviendo al ejemplo de la puerta, si se toma la altura de un percentil extremo, en este caso de los mayores, es decir, la altura del percentil 99, se garantiza que el 99% de la población pase libremente por la puerta sin agacharse. Ahora bien, si se debe determinar la altura del tubo pasamanos de un bus, debe evaluarse a quién favorecer, ¿a los individuos mayores o a los menores?

Capítulo 1: Aplicación de la antropometría en el diseño/evaluación de objetos

Evidentemente, al favorecer a los individuos mayores, los menores no podrán hacer uso del mismo; si el tubo se ubica a una altura alcanzable para los individuos menores, los mayores tendrán que doblar el brazo para sujetarse del pasamanos. En este caso, la variable relevante para determinar la altura del tubo es la dimensión humana correspondiente, es decir, el alcance máximo del brazo vertical, para ello se puede tomar cualquiera de los percentiles 1, 3, 5, 7 o 10. La decisión final estará en función de los demás criterios o las limitaciones propias del diseño. Cabe recordar que al referirse a diseño, se aplican los mismos principios de la evaluación a algo que ya está diseñado o construido. El diseño para rango ajustable es el diseño ideal para cualquier dimensión de cualquier objeto, puesto que el usuario del objeto adaptaría las dimensiones del mismo a sus capacidades y necesidades; lamentablemente este diseño no puede aplicarse a todos los objetos, debido a su inviabilidad económica y práctica. El ejemplo por excelencia de este tipo de diseño es la silla, algunas de estas permiten regular al menos la altura. El intervalo de ajuste se basa en las medidas de los extremos, pero también está en función de los criterios de funcionalidad, practicidad y economía del objeto a diseñar.

Otros criterios de diseño Existen múltiples recomendaciones de dimensionamiento físico de objetos y, fundamentalmente, de puestos de trabajo. Entre estos destaca la relación entre dimensionamiento físico y seguridad en el trabajo, abordada en una serie de normas, tales como las tres partes de la UNE–EN 547 Seguridad de las máquinas. Medidas del cuerpo humano: 1. UNE–EN 547–1:2009 Principios para la determinación de las dimensiones requeridas para el paso de todo el cuerpo las máquinas. Especifica las dimensiones de la abertura destinada al paso de todo el cuerpo, aplicadas a las máquinas. Aquí se encuentran las dimensiones requeridas para la abertura de paso horizontal hacia adelante en posición erguida, abertura de paso horizontal lateral para distancias cortas en posición erguida, desplazamiento vertical a través de un conducto utilizando una escalera, entre otras. 2. UNE–EN 547–2:2009 Principios para la determinación de las dimensiones requeridas para la abertura acceso. 3. UNE–EN 547–3:2008 Datos antropométricos. Establece las medidas requeridas por las dos partes anteriores para el cálculo de las dimensiones de las aberturas de acceso en máquinas. Las medidas se refieren a los percentiles 5, 95 y 99 del grupo de población europea que incluye, al menos, 3 millones de personas. A su vez, la norma ISO 14738:2010 Seguridad de las máquinas. Requisitos antropométricos para el diseño de puestos de trabajo asociados a máquinas establece

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

los principios para, a partir de medidas antropométricas, obtener las dimensiones y aplicarlas al diseño del puesto de trabajo asociados a máquinas no móviles. Esta norma da numerosas recomendaciones para las diferentes posiciones y posturas aplicables a este tipo de máquinas, pero no contempla las actividades de mantenimiento, reparación y limpieza.

Bibliografía Ávila, R.; Prado, L. R.; y González, E. L. (2007). Dimensiones antropométricas de población latinoamericana: México, Cuba, Colombia, Chile. Guadalajara, México: Universidad de Guadalajara. Estrada, J.; Camacho, J.; Restrepo, M.; y Parra, C. (1998). Parámetros antropométricos de la población laboral colombiana 1995. Revista Facultad Nacional de Salud Pública, v. 15 (2), 112–139. ISO 14738:2010 Seguridad de las máquinas. Requisitos antropométricos para el diseño de puestos de trabajo asociados a máquinas. ISO 20685:2010. 3–D scanning methodologies for internationally compatible anthropometric databases. Meisel, A. y Vega, M. (2004). La estatura de los colombianos: un ensayo de antropometría histórica, 1910–2002. Cartagena, Colombia: Banco de la República, Centro de Estudios Económicos Regionales. Pheasant, S. & Haslegrave, C.M. (2006). Bodyspace: Anthropometry, Ergonomics and the Design of Work, Third Edition, Boca Raton, Taylor & Francis. Prado, L. R.; Ávila, R.; y Herrera, E. (2005). Factores ergonómicos en el diseño: antropometría. Guadalajara, México: Universidad de Guadalajara. Resolución 2465 de 2016, Ministerio de Salud y Protección Social de la República de Colombia. Diario Oficial No. 49.926 de 6 de julio de 2016, Bogotá D. C., Colombia. Roebuck, J. A. (1995). Anthropometric methods: Designing to fit the human body. Santa Monica, California, USA: Human Factors and Ergonomics Society. UNE–EN 547–1:2009 Seguridad de las máquinas. Medidas del cuerpo humano. Parte 1: Principios para la determinación de las dimensiones requeridas para el paso de todo el cuerpo en las máquinas. UNE–EN 547–2:2009 Seguridad de las máquinas. Medidas del cuerpo humano. Parte 2: Principios para la determinación de las dimensiones requeridas para las aberturas de acceso. UNE–EN 547–3:2008 Seguridad de las máquinas. Medidas del cuerpo humano. Parte 3: Datos antropométricos.

Capítulo 1: Aplicación de la antropometría en el diseño/evaluación de objetos

UNE–EN ISO 15535:2007. Requisitos generales para el establecimiento de bases de datos antropométricos. UNE–EN ISO 15536:2007 Ergonomía. Maniquíes informatizados y plantillas del cuerpo humano. Parte 2: Verificación de funciones y validación de dimensiones de los sistemas de maniquíes informatizados. UNE–EN ISO 15536–1:2008 Ergonomía. Maniquíes informatizados y plantillas del cuerpo humano. Parte 1: Requisitos generales. UNE–EN ISO 7250–1:2010. Definiciones de las medidas básicas del cuerpo humano para el diseño tecnológico. Parte 1: Definiciones de las medidas del cuerpo humano y referencias.

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C APÍTULO 2

EL DISEÑO DEL T R A B A J O F Í S I CO

El cuerpo humano y el trabajo físico Evidentemente, si se pretende preservar la salud y lograr el bienestar del trabajador, y, al mismo tiempo, alcanzar una eficiencia óptima, es necesario, primeramente, conocer sus características, limitaciones y capacidades para el trabajo. Debido a ello, deben estudiarse algunos aspectos importantes del funcionamiento del organismo humano, pues este es el elemento básico del sistema sociotécnico al que se adapta el sistema. Las diferentes ocupaciones o actividades laborales tienen un mayor o menor componente intelectual, pero en general cualquiera de estas requiere movimiento o, al menos, la imposición de una fuerza contra una resistencia externa. La magnitud de la actividad motora depende del tipo de trabajo, pero incluso en los trabajos donde la persona realiza fundamentalmente una operación de control (manejar un vehículo) es necesario mover palancas, interruptores, válvulas, etc., aplicando ciertas fuerzas a determinadas velocidades. En última instancia, la actividad del cerebro se manifiesta finalmente en un movimiento muscular. Puesto que la movilidad es indispensable para el hombre, gran parte del cuerpo está constituido por los órganos y aparatos motores (músculos y huesos), y sus sistemas de servicio (también denominados sistemas funcionales). Ya que el instrumento básico de movilidad es el músculo (formado por el tejido muscular), cuya capacidad de variación metabólica es mucho mayor que la de cualquier otro tejido. El músculo

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

esquelético puede incrementar sus procesos oxidativos hasta cincuenta veces sobre el nivel de reposo. Este tremendo aumento del metabolismo requiere ajustes consecuentes de los sistemas de servicio, particularmente el cardiovascular y el respiratorio, que deben lograr el contacto indirecto e instantáneo de cada célula con el ambiente exterior en todo momento. Algunos ejemplos de esto son: •

• •

Debido a que la generación de calor puede incrementar de 4 J/min (1 kcal/ min), durante el reposo, hasta 85 J/min (20 kcal/min), durante un trabajo muy pesado, los dispositivos de termorregulación se ajustan para que disipen el calor excesivo, transportándolo desde los músculos hacia la piel. Sin embargo, la sudoración abundante puede alterar el equilibrio hídrico y salino, y, consecuentemente, la circulación sanguínea y la función renal. Para reponer la energía consumida durante el trabajo es necesario consumir hasta cuatro veces la cantidad de alimentos requerida durante el reposo. En la regulación del metabolismo y la circulación sanguínea participan glándulas productoras de diversas hormonas, paralelamente, ciertas porciones del sistema nervioso reciben la información procedente de los músculos y articulaciones, y envían los impulsos que las controlan.

Estos procesos brevemente descritos dan cuenta del organismo humano como un sistema altamente complejo, en el cual los subsistemas que lo integran se entrelazan y complementa. Lo cual dificulta un poco su exposición, de manera que se analizarán los conceptos indispensables de cada sistema y posteriormente se profundizarán a medida que se arma el cuadro del cuerpo humano en funcionamiento. Para empezar, a continuación se presenta una breve incursión en algunos aspectos energéticos.

Aspectos energéticos del cuerpo humano La principal fuente de energía para la contracción muscular son los carbohidratos y las grasas que contienen los alimentos que ingerimos (las proteínas intervienen muy poco). Estos alimentos son convertidos principalmente en glucosa (C6H12O6) y, en un polímero de esta, el glucógeno, por los procesos primarios de nutrición. La oxidación de un mol de glucosa entrega hasta un máximo de 2.872 kJ, este proceso no se da en una sola etapa, sino en una serie de pasos que conllevan su combustión, controlados por enzimas y coenzimas que son compuestos químicos específicos clasificados dentro de las proteínas y que actúan como catalizadores. Esta compleja cadena de reacciones químicas tiene un eslabón fundamental, a saber, el compuesto ATP (del inglés adenosine triphosthate), el cual está formado por adenina, ribosa y tres radicales de fosfato unidos a la molécula por enlaces ricos en energía. El ATP entrega 33,5 kJ (8 kcal) por cada mol al separar cada uno de los dos últimos fosfatos. Esta energía es la fuente inmediata de los procesos metabólicos.

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Capítulo 2: El diseño del trabajo físico

La concentración de ATP, aunque relativamente alta en los tejidos, solo es suficiente para iniciar el trabajo muscular, por ello, se debe reconstituir rápidamente para mantener la actividad del músculo. Esto se logra a partir de otro compuesto presente en los tejidos en una cantidad diez veces mayor al ATP, denominado fosfato de creatina. Las reservas de ATP y fosfato de creatina son suficientes para mantener la actividad muscular máxima durante 20 a 30 segundos, si el trabajo continúa, entra en acción la glucólisis. Por su parte, la oxidación del glucógeno es posible a partir de la pequeña concentración de O2 en los tejidos, pero, debido a que los dispositivos de suministro de oxígeno son relativamente lentos, parte de las reacciones se realizan sin la participación del oxígeno, o sea, anaeróbicamente. La reacción anaeróbica se efectúa con la formación de ácido láctico, por lo que la concentración de esta sustancia aumenta. El trabajo muscular puede continuar si se suministra oxígeno, hasta que el progresivo aumento de la concentración de ácido láctico lo impida. El uso del cuerpo humano en las reacciones aerobias y anaerobias para generar energía está determinado por la intensidad del trabajo. Durante el ejercicio ligero o moderado, el suministro de oxígeno a los músculos es suficiente para que se desarrolle la glucólisis aerobia y, aunque la concentración de ácido láctico aumente, el trabajo se mantiene por un período largo de tiempo. A medida que aumenta la intensidad del trabajo, se hace insuficiente el suministro de O2 y aumenta el uso de las reacciones anaerobias con el consiguiente aumento de la concentración del ácido láctico. Cuando el trabajo se detiene, los mecanismos oxidativos deben continuar hasta restablecer las concentraciones normales de ATP, fosfato de creatina y ácido láctico. La cantidad de oxígeno necesaria para este proceso se conoce como deuda de oxígeno. En la figura 19 se muestra la variación del consumo de O2 de una persona al realizar un ejercicio físico y la formación de la deuda de oxígeno. Figura 19. Consumo de O2 Formación de la deuda de oxígeno CONSUMO

I/min

FIN DEL TRABAJO

O2

REPOSO

min DEUDA DE OXÍGENO

Fuente: elaboración propia, adaptado de Günther, Morgado y Cociña (2005).

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

La obtención de energía a partir de las reacciones anaerobias es mucho menos eficiente que la obtenida por las reacciones aerobias, puesto que la glucosa genera casi 20 veces más ATP aeróbicamente (en las reacciones aerobias, la energía disponible se convierte en calor). Lo cual resalta la importancia del adecuado suministro de oxígeno para la realización del trabajo muscular durante un tiempo prolongado.

El sistema cardiovascular y la circulación sanguínea La actividad de los músculos y, en general, de los órganos del cuerpo depende del suministro de oxígeno, de los nutrientes y de la eliminación de sustancias de desecho; estas funciones son realizadas por la circulación sanguínea. El sistema cardiovascular está formado por el corazón y los vasos sanguíneos, se puede representar, de manera muy esquemática, por dos circuitos: la circulación pulmonar y la gran circulación, con una bomba doble, a saber, el corazón. Cuando el corazón se contrae (sístole), la presión sanguínea se eleva a 120 mm de mercurio (Hg) en la aorta (en reposo) y cuando el corazón se dilata (diástole) la presión desciende hasta 80mm de Hg; por su parte, en la arteria pulmonar, las presiones son de 25 y 7 mm de Hg, respectivamente. Las presiones no disminuyen más debido al efecto que producen las válvulas al cerrarse cuando la presión en el corazón es menor. La contracción rítmica del corazón provoca una onda de presión que se mide en las grandes arterias, es decir, el pulso. Este se amortigua por la flexibilidad de las paredes vasculares, de manera que, al nivel de la sección capilar (donde se efectúa el intercambio de sustancias de las células), el flujo de sangre es estable. El gasto cardíaco (volumen de sangre bombeada por el corazón por unidad de tiempo) varía entre 5 l/min en reposo hasta 25 l/min durante un trabajo pesado. Por lo cual, el ritmo cardíaco, que coincide normalmente con el pulso, varía entre límites que dependen de la aptitud física del individuo y de la intensidad del trabajo. Los valores frecuentes de estos límites son 70 pulsaciones en reposo y hasta 200 en ejercicio muy intenso. Para cada individuo, el ritmo cardíaco se estabiliza en un valor correspondiente con cada carga de trabajo. Esta relación, ritmo cardíaco estable y carga, es lineal hasta que el ritmo cardíaco se acerca al máximo, donde ya deja de ser lineal. El ritmo cardíaco es afectado por diferentes factores, por ejemplo, es relativamente mayor si la carga de trabajo se realiza con los brazos y en trabajos con aplicación de fuerzas sin movimiento (trabajo estático), si el ambiente en el que se realiza la tarea es demasiado caluroso (en comparación con uno térmicamente satisfactorio donde se realiza la misma tarea), si la persona está nerviosa incluso realizando trabajos de intensidad ligera o moderada. Cabe señalar que al aumentar la edad, el ritmo cardíaco máximo se reduce y la presión arterial aumenta durante el ejercicio. Igualmente, se debe tener en cuenta que las mujeres requieren, en general, un ritmo cardíaco mayor que los

Capítulo 2: El diseño del trabajo físico

hombres para realizar una misma carga de trabajo, debido al menor contenido de hemoglobina en su sangre y a su menor talla. Ahora bien, durante el trabajo pesado, el flujo sanguíneo es desviado hacia los músculos y la piel. En tales condiciones, la diferencia arteriovenosa de oxígeno aumenta considerablemente. Esto explica parcialmente el gran aumento (cerca de 20 veces) de consumo de oxígeno de una persona, al pasar del reposo al ejercicio intenso, con solo un aumento de tres a cuatro veces del ritmo cardíaco. Igualmente, la circulación es afectada por la postura de trabajo, debido a los cambios que introduce la presión hidrostática. Así, por ejemplo, la presión sanguínea es aproximadamente 90 mm de Hg más en los pies si el individuo está de pie; por ello, las válvulas venosas contribuyen a compensar los efectos negativos de la presión hidrostática, siempre que haya una contracción frecuente de los músculos de las piernas; de lo contrario, en 15 minutos, entre el 15 y 20 % del volumen total de sangre sale del sistema circulatorio hacia los espacios tisulares, lo cual genera venas varicosas.

Sistema respiratorio y respiración Las células requieren oxígeno para su metabolismo, este es captado en los pulmones y distribuido por la sangre a las células del organismo. Al mismo tiempo, este proceso genera dióxido de carbono (CO2) que es necesario eliminar, también por los pulmones. El área de intercambio gaseoso de los pulmones en el hombre adulto mide entre 70 a 90 m2. El flujo de aire y sangre a los pulmones debe ser continuo, puesto que la reserva de O2 en el cuerpo es muy pequeña y el sistema nervioso central y el corazón no soportan demoras en el suministro. El aire entra al organismo por la nariz y por la boca a través de la faringe, la laringe y la tráquea hasta el árbol bronquial, donde las vías respiratorias se subdividen sucesivamente hasta llegar a los alvéolos (en el adulto pueden darse hasta 23 ramificaciones), allí se realiza el intercambio de O2 y CO2 con la sangre. Para proteger las delicadas membranas de los pulmones, el aire exterior debe llegar saturado de vapor de agua y a la temperatura interna del cuerpo. Esto se logra durante el paso del aire a través de los conductos desde la nariz o la boca y la tráquea. Igualmente deben eliminarse todas las partículas perjudiciales al organismo (esto es fundamental en la higiene del trabajo). Las partículas mayores de 10 m se eliminan principalmente en la nariz por la filtración de los pelos y por un mecanismo de precipitación turbulenta. Esto es, al pasar por las vías nasales, el aire encuentra varias obstrucciones (cornetes, tabique medio y pared faríngea) que lo obligan a cambiar de dirección, la inercia de las partículas grandes es suficiente para que no cambien de dirección junto con el aire y choquen contra las superficies, donde son atrapadas por el moco segregado por la membrana mucosa, cuyo epitelio ciliado las transporta hacia la faringe para ser finalmente expectorada o deglutida. Las partículas que escapan a este mecanismo chocan con las paredes bronquiales, cuyo epitelio, también ciliado, mueve el moco hacia la laringe a una velocidad mayor de un centímetro por minuto.

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Las células ciliadas están presentes hasta el nivel 16 de ramificación y disminuyen progresivamente, de modo que no existen en los conductos alveolares. Estas células evitan que las partículas lleguen al interior de los pulmones, su ausencia en los conductos alveolares se debe a la poca importancia de las partículas que logran llegar, pues no miden más de 6 m. Al ser más pequeñas que los glóbulos rojos, son eliminadas de los alvéolos a través del sistema linfático (sin embargo, algunas partículas de determinadas sustancias no son eliminadas, por lo cual son especialmente dañinas). Las partículas menores de 0,5 m salen de los pulmones nuevamente con el aire espirado. Los pulmones se dilatan y se contraen por el movimiento vertical del diafragma y por la elevación y depresión de las costillas, produciendo así la respiración normal, durante el reposo o el trabajo ligero. La espiración normal es un proceso pasivo, pero cuando es forzada, intervienen otros músculos, especialmente los abdominales. Los pulmones se dilatan cuando la cavidad torácica aumenta su volumen debido a la presión negativa entre las pleuras, aunque no exista ninguna conexión entre los pulmones y las paredes torácicas. La dilatación de los pulmones crea una presión negativa en los alvéolos de hasta –80 mm de Hg, provocando la entrada de aire en los pulmones. Al comienzo de la espiración las presiones positivas se elevan hasta 100 mm de Hg, obligando la salida del aire. El volumen de aire inspirado y espirado en cada movimiento respiratorio y la frecuencia de estos varían con la intensidad del trabajo. La capacidad vital es el volumen máximo de aire que una persona puede espirar después de una inspiración máxima, esta alcanza un valor de aproximadamente 4,6 l en el hombre adulto promedio –en las mujeres, los volúmenes y capacidades son un 20 % menor–. La ventilación pulmonar es el volumen de aire espirado por unidad de tiempo (expresado en litros por minuto), por lo que frecuentemente se denomina volumen respiratorio por minuto. Debido a que el volumen del aire depende de la presión, temperatura y humedad, al realizar medidas, se utilizan los volúmenes BTPS (por sus siglas en inglés, body temperature and pressure, saturated; temperatura del cuerpo, presión barométrica ambiental y saturado). La ventilación pulmonar aumenta con la intensidad del trabajo, desde 6 l/min durante el reposo hasta 150 l/min y aún más durante el trabajo pesado. Este incremento no es lineal y es proporcionalmente mayor para los trabajos más intensos, con una dispersión amplia de los valores de la ventilación pulmonar para una misma carga de trabajo. Esto se debe a que la ventilación pulmonar varía a voluntad, dentro de ciertos límites, y estas variaciones se compensan con una mayor o menor extracción de O2 del aire inspirado en los pulmones de acuerdo con la demanda del organismo, de modo que la concentración de O2 en el aire espirado varía igualmente.

Capítulo 2: El diseño del trabajo físico

El sistema musculoesquelético: trabajo muscular El sistema musculoesquelético, como se esbozó anteriormente, tiene como función básica el movimiento, esto es el trabajo muscular, el cual ocurre gracias a la propiedad de las fibras musculares de contraerse al recibir un impulso nervioso a través de la energía del ATP. Estas fibras se reúnen en conjuntos llamados unidades motoras que reaccionan simultáneamente. La cantidad de fibras musculares en una unidad motora varía entre 5 y 2 000, dependiendo de la precisión requerida por el trabajo del músculo. Existen dos tipos diferentes de contracciones musculares: la isométrica (no hay cambios en la longitud del músculo, o sea es una contracción estática) y la dinámica (si hay cambios en la longitud del músculo). Cuando la contracción muscular es isométrica, el trabajo mecánico es nulo, ya que la energía consumida se convierte en calor, por lo tanto, la eficiencia mecánica de este trabajo es también nula. La eficiencia mecánica está determinada por: Em=

T * 100 E-e

Donde: Em: eficiencia mecánica del trabajo, en porcentaje. T: trabajo externo, en kJ. E: energía total consumida, en kJ. e: metabolismo basal, en kJ. En términos generales, la eficiencia mecánica de trabajo es muy baja, o sea muy poca de la energía utilizada por el cuerpo se convierte realmente en trabajo. La máxima tensión que desarrolla un músculo, considerado aisladamente, corresponde a una longitud ligeramente mayor a su longitud en reposo y se reduce casi linealmente con la contracción. Pero, al ser un sistema, los músculos no trabajan aisladamente sino en conjunto, oponiéndose la contracción de unos a los otros. Puesto que, en muchos tipos de trabajo, aun con movimiento, la contracción de algunos músculos se opone a la de otros a fin de controlar la velocidad, de ahí que el trabajo externo es pequeño. Dada la explicación anterior, el máximo de eficiencia mecánica que alcanza el cuerpo humano en actividad está entre el 20 y el 25 % para actividades que involucran músculos grandes (subir escaleras o pedalear en una bicicleta), por lo tanto una parte (75 – 80 %) de la energía consumida se convierte en calor que debe disipar el organismo, para mantener constante su temperatura. El movimiento del cuerpo requiere determinada fuerza para que sea efectivo, esta se ve afectada principalmente por el efecto de las palancas óseas. Por ejemplo, la

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

fuerza que debe desarrollar el músculo flexor del antebrazo es diez veces mayor que el peso sostenido en la mano. Es decir, la posibilidad de ejercer una fuerza está limitada por los movimientos que puede hacer el cuerpo, lo cual depende de las características del sistema óseo y, en particular, de las articulaciones. Puesto que, aunque la función de algunos huesos sea de protección (el cráneo y las costillas), la mayoría de ellos sirven de soporte para los órganos y de palancas para mover el cuerpo junto a los músculos. La estructura esquelética está formada por dos tipos de elementos: el cartílago y los huesos. El cartílago es elástico aunque firme, tiene un crecimiento rápido y se encuentra en los extremos de las costillas, discos intervertebrales y superficies de las articulaciones. Por su parte, los huesos tienen una estructura similar al hormigón armado, es decir, una parte muy dura pero relativamente frágil, compuesta por fosfatos y carbonatos de calcio, y una parte orgánica y fibrosa que brinda elasticidad; la relación entre la porción inorgánica y orgánica varía con la edad, siendo de 1:1 en los niños, de 4:1 en adultos jóvenes y de 7:1 en los ancianos. La columna vertebral juega un papel importante en una gran diversidad de movimientos y las afectaciones a la salud más frecuentes, desde el punto de vista ocupacional, se originan en ella. La columna vertebral tiene una forma curvada semejante a una S, en posición normal con el cuerpo erguido, y está formada por vértebras separadas por articulaciones cartilaginosas, las cuales constan de una capa de cartílagos que cubren el hueso y entre ellas se encuentra un disco cartílago– fibroso. Tal disposición permite el pequeño movimiento entre las dos vértebras y soporta bien las fuerzas en una dirección axial, aunque estos movimientos son pequeños, la columna en su conjunto logra flexiones amplias. La estabilidad de la columna se incrementa grandemente gracias a los músculos espinales torácicos y abdominales, los cuales son fundamentales para que el tronco pueda soportar fuerzas, por ejemplo, al levantar y transportar una carga. Estos músculos forman un cilindro semirrígido que absorbe parte de la fuerza, sin estos la fuerza recaería solamente sobre la columna vertebral y se dañaría. De otra parte, cuando los esfuerzos no son axiales, los discos intervertebrales pueden afectarse, especialmente si la aplicación de la fuerza coincide con una torsión del tronco. La unión entre dos o más huesos son las articulaciones, las cuales se clasifican en tres tipos, de acuerdo con la movilidad requerida: fibrosas, cartilaginosas y sinoviales. Las articulaciones fibrosas prácticamente no permiten el movimiento; las cartilaginosas poseen un intervalo muy limitado de movimiento, por ejemplo, las articulaciones de la columna vertebral; las sinoviales permiten realizar movimientos amplios, estas corresponden a las articulaciones de las extremidades. Las articulaciones no son el único limitante del movimiento del cuerpo, este se ve limitado también por la interposición de partes blandas y la longitud de la piel,

Capítulo 2: El diseño del trabajo físico

por ejemplo: levantar la pierna estirada y con la rodilla doblada. Los límites de los movimientos de diferentes partes del cuerpo se han investigado ampliamente en diferentes países (ver Everett y Kell, 2010; y Chapman, 2008), aunque, al igual que los estudios antropométricos, al revisar esta literatura debe tenerse en cuenta la población sobre la que versan. Igualmente, la fuerza muscular no está determinada únicamente por los posibles movimientos (incluyendo aspectos como la velocidad, la dirección y sentido, y el tiempo, entre otros) del cuerpo, sino también depende de otros factores tales como el sexo (las mujeres en promedio tienen el 70 % de fuerza muscular de los hombres), la edad (siendo máxima entre los 20 y 30 años, a los 65 puede ser del 80 %), la disponibilidad de un apoyo, la motivación, etc. Así, por ejemplo, para un mismo sujeto de un día para otro, se encuentran variaciones del 10 al 20 % de su fuerza muscular. Para regular la fuerza, se varía el número de unidades motoras que entran en operación y su frecuencia de excitación. El tiempo que se puede mantener una fuerza depende del suministro de oxígeno y nutrientes a los músculos involucrados, por lo que conviene analizar las características de este suministro. Durante la concentración muscular, el músculo se endurece y aumenta la presión interior, llegando hasta varios cientos de mm de Hg. Debido a que la presión arterial pico es de 120 mm de Hg en reposo y hasta 200 mm de Hg durante el ejercicio, el suministro de sangre está parcial o totalmente bloqueado. Si el trabajo es isométrico o estático, el tiempo de la contracción dependerá de su magnitud. La fuerza máxima solamente puede mantenerse por unos segundos (recordar las escasas reservas de ATP), de modo que el tiempo aumenta con la disminución de la fuerza aplicada y es prácticamente ilimitado si esta es menor al 15% de la fuerza máxima. Cuando el trabajo es dinámico y rítmico, el tiempo depende de la periodicidad de las contracciones y de la proporción de la fuerza máxima aplicada. Si la fuerza es máxima, el tiempo depende de la periodicidad de la contracción; si no lo es, la periodicidad para mantener “indefinidamente” varía según las contracciones por minuto del músculo. Por ello, las fuerzas que se pueden desarrollar son difícilmente predecibles teóricamente, de modo que son determinadas a partir de pruebas realizadas a poblaciones determinadas. Sin embargo, luego de un análisis estadístico cuidadoso de los resultados, se utiliza el percentil 5 en el diseño de los medios de producción, de modo que el 95 % de la población sea capaz de utilizar los objetos.

Capacidad de trabajo físico En estado de reposo, el metabolismo de un individuo es ligeramente superior al basal. Al comenzar de una actividad muscular, se determina el aumento del ritmo

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

respiratorio y la profundidad de las inspiraciones para lograr un mayor suministro de oxígeno a las células que se contraen. Simultáneamente, se incrementa el ritmo cardíaco para aumentar el flujo sanguíneo que transporta el oxígeno a las células y demás nutrientes que suministran la energía necesaria para la contracción, y recibe de estas las sustancias de desecho y el calor que producen las reacciones químicas en ellas. Como se mencionó en la primera parte de este capítulo, tales reacciones pueden ser aeróbicas o anaeróbicas, estas últimas producen ácido láctico de acuerdo con mayor intensidad de trabajo, lo que finalmente determina la duración de las contracciones musculares y, en consecuencia, del trabajo. Por tanto, la capacidad del trabajo físico (CTF) de un individuo corresponde a su potencia máxima aeróbica, es decir, al máximo caudal de oxígeno que sea capaz de inspirar, combinar con la sangre y transportar hacia las células que se contraen; también se conoce como intensidad metabólica máxima o volumen máximo de oxígeno. Los dos criterios principales para evaluar cuándo un individuo ha alcanzado su potencia máxima aeróbica son: • •

Los incrementos de la carga no provocan aumento del consumo de O2. La concentración de lactato en la sangre es de 8 – 9 minimoles por litro.

Tal definición de CTF es una definición amplia, referida a la actividad laboral en la que se emplean grupos musculares grandes (p. ej., de las extremidades), puesto que la capacidad máxima para realizar un trabajo, en la práctica, es mucho menor si se consideran actividades donde solamente hay contracción de un número pequeño de músculos. Los valores de CTF se dan en unidades de energía (W, W/m2, J, kJ, kcal/min) o bien en litros de oxígeno por unidad de tiempo (lO2/min) que se convierten en unidades de energía utilizando su equivalente energético (1 lO2 equivale a 4.8 kcal). La CTF se determina generalmente mediante pruebas sub–máximas en un veloergómetro o utilizando un escalón, donde se registra la relación entre el ritmo cardíaco y la carga de trabajo. Hay otras pruebas máximas que, debido a su peligrosidad, se reservan a laboratorios y con supervisión médica. También existen tablas que muestran la distribución en percentiles de la capacidad de trabajo físico en una población. Entre los métodos para estimar la CTF a partir de las pruebas sub–máximas se encuentran la regresión lineal, las expresiones empíricas y los nomogramas. El método de regresión lineal se basa en el establecimiento de la relación lineal entre el ritmo cardíaco y la carga de trabajo impuesta al individuo, cuando ha alcanzado el régimen estable ante un trabajo sub–máximo, esta relación se extrapola para encontrar el máximo correspondiente al ritmo cardíaco. La desventaja principal de este método radica en que da un excesivo peso a la carga menor, el cual es frecuentemente distorsionado por la ansiedad del sujeto y los factores ambientales durante la prueba.

Capítulo 2: El diseño del trabajo físico

Entre las expresiones empíricas (resultado de encontrar la relación entre diferentes variables y la CTF en experimentación empírica, o sea, no deducibles teóricamente) se encuentra la siguiente, desarrollada por Von Dobeln (1967): L fc-60

VO2 =máx = 3,19*

*e-0,00884T

Donde: L: carga de trabajo en el veloergómetro, en watt. Fc: frecuencia del ritmo cardíaco después de seis minutos de trabajo a la carga L, en pulsaciones por minuto. T: edad del individuo, en años. VO2máx: volumen de oxígeno, en litros por minuto de O2, en condiciones normales de presión y temperatura de aire seco (STPD). El nomograma de la figura 20 (método desarrollado para representar las relaciones entre las diferentes variables que determinan el consumo máximo de oxígeno a través de estudios también empíricos) determina el VO2 máx., a partir de la prueba del escalón, la cual consiste en subir y bajar un banco de 50 cm de altura con un peldaño intermedio, a una frecuencia de 96 pasos por minuto. El sujeto debe apoyar los dos pies en la parte superior del banco al terminar cada subida y en el suelo, al terminar cada bajada. La tabla 5 muestra el promedio y la desviación típica de la capacidad de trabajo físico durante el trabajo combinado de brazos y piernas, para hombres y mujeres con pesos promedios de 70 y 58 kg respectivamente. Tabla 5. CTF para hombres y mujeres durante trabajo combinado Edad

VO2máx (l/min) Mujeres

Hombres

20 – 29

2,14 ± 0,25

3,16 ± 0,30

30 – 39

2,00 ± 0,23

2,88 ± 0,28

40 – 49

1,85 ± 0,25

2,60 ± 0,25

50 – 59

1,65 ± 0,15

2,32 ± 0,27

Fuente: Adaptado de Kamon, Kiser y Pytel, (1982).

29

30

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Figura 20. Nomograma de Astrand Prueba del escalón

VO2 litros

¨33 ¨40 cm¨ cm¨

Carga de trabajo watts

0,8 kg kg peso

170

VO2 máx. litros ´ min¨

166

1,6

162 158

168

154

164

150

160

146

156

142

152

138

148

134

144

130

140

126 122

136

128

1,2 50

40

60

75 1,3

2,2

1,5 50

100 1,6 1,7

70

2,8

1,8

3,2

2,0

80

3,6

150

3,8 70

4,0 4,4

4,6

5,4 5,8

2,1

1,10 1,00 0,87 0,83 0,78 0,75 0,71 0,68 0,65

150

2,2

90

2,3

4,8 5,2

80

5,6

2,4 2,5

6,0

175

2,6 90

2,7 2,8

15 25 35 40 45 50 55 60 65

125

1,9

3,4

4,2

125

60

3,0

120

Factor

100

2,4 2,6

124

Edad

75

1,4 2,0

5,0 132

50

1,1

1,8

172

50

1,0

40

Frecuencia del pulso

0,9

Frecuencia cardíaca máxima

Factor

210 200 190 180 170 160 150

1,12 1,00 0,93 0,83 0,75 0,69 0,64

200

2,9 100

3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 250

Fuente: Astrand, (1960).

Capítulo 2: El diseño del trabajo físico

La determinación de la capacidad de trabajo física de las personas es de gran utilidad para compararla con el gasto energético que demandan las actividades del trabajo, y determinar si dicho trabajo está o no adaptado a la persona que lo ejecuta, por eso en la siguiente sección especificaremos aspectos sobre la determinación del gasto energético.

Gasto energético La determinación del gasto energético durante el trabajo reviste especial importancia práctica por varios motivos, de un lado, durante la realización de trabajos pesados, el gasto energético, en comparación con la capacidad de trabajo físico, es el principal factor limitativo de la actuación diaria; de otro lado, se encuentran los trabajos ligeros o sedentarios –cuyo número aumenta conforme aumentan la mecanización y automatización–, y los cuales aunque demandan menores gastos energéticos, también implican efectos perjudiciales a la salud. En ambos casos, es necesaria una correspondencia adecuada entre el gasto energético y el consumo de alimentos para la conservación de la salud y el bienestar del trabajador. Adicionalmente y como otro uso del gasto energético en el mundo laboral, el mismo es un criterio adecuado de comparación entre varios métodos de trabajo, y permite optimizar la eficiencia del esfuerzo físico del trabajador. Los métodos de evaluación de la actividad física o gasto energético se dividen en tres grandes grupos: •

•

•

Cuestionarios: se solicita a los sujetos información sobre su actividad pasada. Normalmente sucede una sobreestimación de los sujetos respecto a la realidad en relación a las respuestas que ofrecen los sujetos a las preguntas que se le hacen. Métodos de observación diaria: se registra la actividad física cada cierto intervalo de tiempo (por ejemplo, cada minuto), por el mismo sujeto o por un observador. Métodos directos: se utiliza algún instrumento para medir indicadores fisiológicos, relacionados normalmente con el consumo de oxígeno.

Uno de los métodos más comunes para la medición del gasto energético del trabajo es el de la calorimetría indirecta, el cual pertenece al tercer grupo. Este método se basa en el hecho de que la energía proveniente de los alimentos es obtenida por la oxidación generada por el oxígeno respirado. La cantidad de energía obtenida por litro de oxígeno depende del tipo de alimento oxidado, pero en la práctica se utiliza un valor de 4,8 kcal/l en condiciones STPD (del inglés, Standard Temperature Pressure Dry air, ver definición más abajo). El método de calorimetría indirecta consiste entonces en medir el consumo de oxígeno del sujeto durante el trabajo y

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32

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

multiplicarlo por el valor calorífico del oxígeno dado (4,8 kcal/l), para determinar el gasto energético. El método de medición de consumo de oxígeno más utilizado consiste en colectar el aire espirado por el trabajador en una bolsa impermeable (bolsa Douglas) durante un tiempo controlado. El trabajador respira con una boquilla conectada a una válvula y a la bolsa por pequeñas tuberías flexibles, la válvula debe estar lo más cerca posible de la boquilla, para reducir el espacio muerto, y la caída de presión en el sistema debe ser mínima, para no dificultar la respiración (caída de presión menor de 10 cm de H2O). La nariz se oprime con una presilla para evitar escapes de aire. El tiempo durante el cual se colecta el aire debe fijarse de acuerdo con el volumen de ventilación pulmonar esperado según la intensidad del trabajo y la capacidad de las bolsas impermeables disponibles. En la práctica, este período de tiempo está entre 30 y 60 segundos, al menos en trabajos donde existe el desplazamiento del trabajador y este debe llevar la bolsa en su espalda. Aun así, este tiempo de colección debe ser el mayor posible. Debido a que generalmente el trabajador realiza actividades de diferentes intensidades durante su jornada laboral, es necesario tomar muestras del aire espirado y medir el tiempo empleado en cada una de ellas (a través de las técnicas habituales de estudios de tiempo). Es necesario tener en cuenta que el volumen de aire depende de las condiciones de presión, temperatura y contenido de vapor de agua, por ello, estas condiciones deben especificarse a través de las siguientes denominaciones: •

•

•

BTPS: volumen del aire a temperatura del cuerpo, presión barométrica ambiental y saturado de humedad. Condiciones del aire espirado inmediatamente sale del cuerpo. ATPS: volumen del aire a temperatura y presión barométrica ambiental, saturado de humedad. Condiciones del aire espirado colectado en un depósito no aislado después de transcurrido un período determinado. STPD: volumen del aire seco a una temperatura de 0° C y 760 mm de Hg de presión. Se consideran que estás son las condiciones normalizadas.

El volumen de aire colectado en la bolsa se mide con un gasómetro (de orificios, rotativo o del tipo de los rotámetros), simultáneamente se registra la temperatura del aire medido y la presión atmosférica en el local para hallar el volumen STPD. Una pequeña muestra del aire de la bolsa se utiliza para determinar la concentración de oxígeno y frecuentemente la del CO2. La concentración de oxígeno en la muestra se determina ya sea por métodos químicos o físicos. Los métodos químicos se basan en la absorción selectiva del CO2 y el O2 por varios compuestos químicos, como el hidróxido de potasio (KOH) y la antraquinona respectivamente. La reducción del volumen de la muestra analizada al

33

Capítulo 2: El diseño del trabajo físico

absorber el CO2 y el O2 se expresa en porcentaje con relación al volumen inicial.Los métodos físicos parten del hecho de que la presión parcial del O2 afecta las fuerzas desarrolladas en un campo magnético, este efecto se utiliza en los analizadores paramagnéticos de oxígeno, de modo que la concentración de CO2 se determina por la fuerte absorción de la radiación infrarroja de este gas. Una vez obtenida la concentración de O2 en el aire espirado, se encuentra la diferencia con el aire atmosférico inspirado por el trabajador, que debe contener no menos del 20,9 % de O2. Obtenida esta diferencia (expresada en porcentaje), se calcula su consumo por unidad de tiempo, a partir del valor de la ventilación pulmonar en condiciones STPD. Para el caso del O2, se utiliza la expresión: VO2 = (20,9 – cO2) (VP) Donde: VO2: consumo de oxígeno, l/min. 20,9: concentración normal del O2 en aire atmosférico, %. cO2: concentración del O2 en el aire espirado, %. VP: Ventilación pulmonar, l/min. STPD. El estimado del VO2 también se puede obtener a partir de la relación entre el ritmo cardíaco y el VO2 encontrada en el laboratorio para un trabajo similar o en el veloergómetro, donde es más fácil medir el ritmo cardíaco en las condiciones reales de trabajo. Para esclarecer esto, véase el siguiente ejemplo desarrollado en la figura 21 y la tabla 6. Figura 21. Relación ritmo cardíaco y CTF % VO 2 máx.

0.74

25 años

RC

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Tabla 6. Relación ritmo cardíaco y CTF Pendientes Edad

Hombres

Mujeres

25

0,74

0,84

35

0,82

0,93

45

0,93

1,08

55

1,08

1,27

65

1,27

–

Incremento en % VO2 =

(pendiene * Aumento RC) 100

En la figura 21 y en la tabla 6 se muestran la variación del ritmo cardíaco en relación con el porcentaje de la capacidad de trabajo física de los individuos, teniendo en cuenta su edad.. Del gasto energético, medido durante el trabajo, frecuentemente se descuenta el metabolismo basal (energía mínima necesaria para mantener el organismo vivo) para encontrar el gasto energético propio del trabajo. El metabolismo basal promedio es de aproximadamente 37 kcal/m2–h (42,9 W/m2) para el hombre y 35 kcal/m2–h (40,6 W/m2) para la mujer. Utilizando las técnicas descritas anteriormente, diversos investigadores han hallado el gasto energético promedio propio de diversas actividades laborales, domésticas y recreativas. Estos valores deben utilizarse solo de forma aproximada para evaluar el gasto energético de un trabajador y así estimar sus necesidades alimentarias. Algunos de estos valores se presentan en la tabla 7. Tabla 7. Gasto energético en diversas actividades Rango de valores kcal/ min

ACTIVIDAD Necesidades personales Dormir.

0,8 – 1,4

Vestirse y desvestirse.

2,3 – 3,9

Bañarse, lavar, peinarse.

2,4 – 2,8

Locomoción Caminando a nivel: 3,2 km/h

2,0 – 3,8

4,8 km/h

2,8 – 5,2

6,4 km/h

3,2 – 7,0

Corriendo a nivel: 16,1 km/h

18,9 – 20,0

35

Capítulo 2: El diseño del trabajo físico

Rango de valores kcal/ min

ACTIVIDAD Recreación Acostado.

1,3 – 1,6

Sentado.

1,5 – 2,0

De pie.

1,8 – 2,6

Jugando con niños.

3,3 – 10,0

Industria ligera Trabajo industrial ligero.

1,6 – 2,4

Trabajo industrial moderado (maquinado, hojalatería, moldeado de plásticos).

2,1 – 3,9

Trabajo manual Palear

5,5 – 10,3

Carretillear

5,0 – 7,0

Fuente: Adaptado de la ISO 8996: 2004.

La cantidad de energía obtenida por litro de oxígeno en STPD depende de la proporción de carbohidratos y grasa oxidados, lo que, a su vez, depende de la dieta, de la intensidad del trabajo en relación con la capacidad de trabajo físico del individuo y de la duración del trabajo. La proporción de carbohidratos y grasas oxidados se determina a partir del cociente respiratorio (CR), el cual se calcula a través de la siguiente fórmula (donde CO2 y O2 se miden en litros en STPD): CO2produciendo

CR =

O2utilizado

En la tabla 8, se da el valor calórico del O2 (vcO2) según el CR. Sin embargo, en la práctica generalmente se utiliza un valor calórico del O2 aproximado de 4,8 a 5,0 kcal/l. Tabla 8. Cociente respiratorio y valor calórico del O2 para varios combustibles Combustible

Valor calórico del O2 (vcO2) kcal/l CR

Carbohidratos

1,0

5,05

Grasas

0,71

4,74

Proteína

0,80

4,46

El método de calorimetría indirecta consiste entonces en medir el consumo de O2 del individuo durante el trabajo y hallar su gasto energético según la expresión: GE = (VO2) (vcO2)

36

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Donde: GE: gasto energético, kcal/min. VO2: consumo de O2, l/min. VcO2: valor calórico del O2, kcal/l, (usualmente se toma 4.8 kcal/l). Este método es relativamente sencillo de aplicar en el laboratorio y en puestos de trabajo donde la movilidad del trabajador es pequeña. Sin embargo, es difícil de aplicar en puestos de trabajo con gran movilidad del trabajador. Para resolver esta dificultad se han desarrollado instrumentos portátiles que registran automáticamente el volumen de ventilación pulmonar y toman muestras del aire espirado, que posteriormente son analizadas por medios químicos o físicos, esta información es transmitida por radio a un receptor cercano. Otro método para estimar el gasto energético consiste en medir cuidadosamente los alimentos consumidos por el individuo durante períodos relativamente largos (varias semanas), registrando paralelamente el peso corporal del sujeto. Debido a que el contenido energético de los alimentos está exactamente definido, se puede suponer que, si el peso corporal se mantiene constante, la energía contenida por los alimentos es utilizada por el individuo. Sin embargo, este método no permite diferenciar fácilmente la energía consumida en el trabajo de la consumida en otras actividades del individuo. En el segundo grupo de medición del gasto energético se encuentra la utilización de tablas de actividades típicas, donde las tareas de la jornada laboral se descomponen. Un ejemplo de estas tablas es desarrollado por Lemanh (ver tabla 9), donde el gasto energético se estima sumando A y B. Tabla 9. Ejemplo de medición de gasto energético kcal/min trab. A. Postura o Movimiento corporal Sentado 0,3 Arrodillado 0,5 Acuclillado 0,5 De pie 0,6 Encorvado de pie 0,8 Caminando 1,7 – 3,5 Escalando una rampa de 10o sin carga 0,75/m de altura B. Tipo de trabajo Ligero 0,3 – 0,6 Trabajo manual Moderado 0,6 – 0,9 Pesado 0,9 – 1,2 Ligero 0,7 – 1,2 Trabajo con un brazo Moderado 1,2 – 1,7 Pesado 1,7 – 2,2

kcal/h trab. 20 30 35 50 100 – 200 Aprox. 400 15 – 35 35 – 50 50 – 60 40 – 65 65 – 90 90 – 120

Capítulo 1: Aplicación de la antropometría en el diseño/evaluación de objetos kcal/min trab. kcal/h trab. Ligero 1,5 – 2,0 80 – 110 Moderado 2,0 – 2,5 110 – 135 Trabajo con dos brazos Pesado 2,5 – 3,0 135 – 160 Ligero 2,5 – 4,0 135 – 220 Moderado 4,0 – 6,0 220 – 325 Trabajo con todo el cuerpo Pesado 6,0 – 8,5 325 – 450 Muy pesado 8,5 – 11,5 450 – 600 * Los valores horarios se redujeron en un 10 %, teniendo en cuenta las pausas de descanso. ** Los valores corresponden a un hombre de constitución física y eficiencia media, con entrenamiento en la tarea.

Fuente: Adaptado de la ISO 8996: 2004.

Otros ejemplos de estas tablas son la Escala Edholm modificada, que es una variación de la Escala Edholm original. Los objetivos de ambos métodos son: 1. Utilizarse en el estudio de los puestos de trabajo sin interferir con el operador. 2. Ser ejecutado por los practicantes en las empresas. 3. Utilizarse junto con otros métodos para evaluar los perfeccionamientos. Estas escalas incluyen niveles de actividades diferentes, clasificados de acuerdo con estimados gruesos del gasto energético. Este método implica recopilar los tiempos y la frecuencia con que se realizan las actividades de cada uno de los niveles, para así ponderar los gastos energéticos y determinar el gasto total promedio. Tabla 10. Escala Edholm Categoría

Actividades

Gasto energético W.M–2 (*)

Porcentaje del metabolismo basal (%)

1

Dormido.

50

85

110

2

Sentado, interrumpido en descanso.

55

95

120

3

Sentado sin movimiento especial, de pie sin movimiento.

65

120

150

4

De pie con actividad ligera.

130

235

300

5

Caminando, moviéndose.

175

315

400

6

Actividad de intensidad moderada.

220

395

500

7

Actividad de intensidad alta.

350

635

800

8

Actividad de intensidad extremadamente alta.

440

790

1 000

0

Interrupciones oficiales (almuerzo, merienda).

(*) Calculado por una superficie cutánea de 1,8 m2. Fuente: Adaptado de la NTP 1011 del 2104.

37

38

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Tabla 11. Escala Edholm modificada Niveles de actividad física Código

Gasto energético W

Metabolismo basal (%)

Descripción

0

Pausa de descanso.

1

Sentado sin trabajo de brazos.

95

120

2

Sentado con trabajo de brazos ligero ( 0,63, entonces hM = 0. • vM: » vM = 1 – 0,3 * |0,75 – v| » Si v > 1,75, entonces vM = 0. » Si v < 0, entonces vM = 0. • dM: hM=

dM= 0,82

4

0,04 d

Cabe señalar que la población sobre la cual se realizó tal estimación es norteamericana.

61

62

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

» Si d > 1,75, entonces dM = 0. » Si d < 0,25, entonces dM =1. • M: » M = 1 – 0,0032 * » Si > 135 °, entonces M = 0. Las demás variables se determinan en la tarea real, en centímetros o en grados (figura 27). Figura 27. Toma de medidas – Ecuación NIOSH

Fuente: comunicación personal de un Formato no publicado para el cálculo de la ecuación de la NIOSH elaborado por el Dr. Silvio Viña Brito.

•

fM: Tabla 20. Cálculo del multiplicador de frecuencia

Valores of fM Frecuencia de levantamiento fL ≤ 1 h 1 h < fL ≤ 2 h 2 h < fL ≤ 8 h número de levantamiento/min v < 0,75 m v ≥ 0,75 m v < 0,75 m v ≥ 0,75 m v < 0,75 m v ≥ 0,75 m ≤ 0,2

1,00

1,00

0,95

0,95

0,85

0,85

0,5

0,97

0,97

0,92

0,92

0,81

0,81

1

0,94

0,94

0,88

0,88

0,75

0,75

2

0,91

0,91

0,84

0,84

0,65

0,65

3

0,88

0,88

0,79

0,79

0,55

0,55

4

0,84

0,84

0,72

0,72

0,45

0,45

5

0,80

0,80

0,60

0,60

0,35

0,35

6

0,75

0,75

0,50

0,50

0,27

0,27

7

0,70

0,70

0,42

0,42

0,22

0,22

63

Capítulo 3: Prevención de desórdenes músculoesqueléticos

Valores of fM Frecuencia de levantamiento fL ≤ 1 h 1 h < fL ≤ 2 h 2 h < fL ≤ 8 h número de levantamiento/min v < 0,75 m v ≥ 0,75 m v < 0,75 m v ≥ 0,75 m v < 0,75 m v ≥ 0,75 m 8

0,60

0,60

0,35

0,35

0,18

0,18

9

0,52

0,52

0,30

0,30

0,00

0,15

10

0,45

0,45

0,26

0,26

0,00

0,13

11

0,41

0,41

0,00

0,23

0,00

0,00

12

0,37

0,37

0,00

0,21

0,00

0,00

13

0,00

0,34

0,00

0,00

0,00

0,00

14

0,00

0,31

0,00

0,00

0,00

0,00

15

0,00

0,28

0,00

0,00

0,00

0,00

> 15

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

Fuente: Adaptado de Waters et.al., (1993).

La frecuencia de levantamiento es el número medio de levantamientos por minuto en un período de 15 minutos. Si la frecuencia es variable a lo largo de la tarea, debe tomarse una muestra representativa de los ciclos para obtener el número de levantamientos por minuto. Por ejemplo, si el trabajador no levanta cargas continuamente durante los 15 minutos del periodo de muestreo, sino que manipula cargas a una frecuencia de 10 levantamientos por minuto durante 8 minutos y luego realiza una tarea ligera de 7 minutos, para reiniciar el ciclo, entonces la frecuencia se calcula así:

Frecuencia = (10 lev/min) * (8 min) / (8 + 7 min) Frecuencia = 5,33 lev/min

Este procedimiento es útil para ciclos de hasta 15 minutos, si el ciclo tiene una duración mayor, se toma directamente la frecuencia del ciclo. Una tarea puede dividirse en subtareas identificables y el observador puede registrar los movimientos correspondientes a cada una de ellas durante los 15 minutos de observación, así la frecuencia de cada una será el número de ciclos dividido en 15. Por ejemplo, un trabajador organiza cajas en una estantería de modo que ubica cuatro cajas en el primer estante, cuatro en el segundo, cuatro en el tercero y una en el cuarto, la frecuencia para cada subtarea será: » » » »

Estante 1: 4/15 = 0,27 lev/min. Estante 2: 4/15 = 0,27 lev/min. Estante 3: 3/15 = 0,20 lev/min. Estante 4: 1/15 = 0,07 lev/min.

64

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

•

cM: Tabla 21. Cálculo del multiplicador de acoplamiento Valores de CM

Calidad del agarre

Altura < 0,75 m

Altura ≥ 0,75 m

Bueno

1,0

1,0

Regular

0,95

1,0

Malo

0,90

0,90

Adicionalmente, se ha desarrollado un método gráfico para determinar estos multiplicadores, ver el Anexo II. Después de determinar el LPR, se calcula el Índice de Levantamiento (IL): PC IL= LPR Donde PC es el peso real de la carga manipulada en la tarea analizada, en kilogramos. Si el IL es menor que 1, se considera que no hay riesgo; si es mayor que 1, hay riesgo; y si es mayor que 3, el riesgo es alto. La ecuación de la NIOSH tiene algunas limitaciones que deben ser conocidas para usarla correctamente, a saber: • El riesgo potencial asociado al efecto acumulativo de los levantamientos repetitivos no se tiene en cuenta. • Este método no se debe aplicar si en la tarea evaluada la carga se levanta con una sola mano, la persona está sentada o arrodillada, se trata de cargar personas, los objetos manipulados tienen características inusuales (fríos, calientes o resbalosos), la carga es inestable o la manipulación no es a un ritmo normal. • Este método no se debe aplicar si el suelo es resbaladizo o no hay un rozamiento razonable entre el calzado y el suelo. • El rango de temperatura debe estar entre 19 y 26 °C. • El rango de humedad debe estar entre 35 y 50 %. Es muy común que un trabajador realice en su jornada laboral diferentes tipos de tareas de manipulación de carga, razón por la cual el NIOSH ha propuesto el cálculo de un índice de levantamiento compuesto (ILC), cuya fórmula y procedimiento puede consultarse en la bibliografía especializada (Ruíz, 2011; y Waters, Putz– Anderson, Garg y Fine, 1993).

SI El SI (índice de estrés o índice de tensión), propuesto originalmente por los doctores Moore y Garg del departamento de medicina preventiva del Medical Collegue de

Capítulo 3: Prevención de desórdenes músculoesqueléticos

Wisconsin en Estados Unidos, es un método de análisis semicuantitativo basado en principios fisiológicos, biomecánicos y epidemiológicos. El propósito de este método es identificar las tareas que exponen a los trabajadores a un incremento del riesgo de desarrollar desórdenes en las extremidades superiores distales (codo, antebrazo, muñeca y mano). En otras palabras, el método trata de determinar si el trabajo es un problema o no, en relación con el desarrollo de DME de extremidades superiores distales. El método se basa en la estimación o medición de seis variables que, una vez determinadas, dan lugar a seis factores multiplicadores en una ecuación que permite calcular el SI. Este valor indica el riesgo de aparición de desórdenes en las extremidades superiores, siendo este mayor cuanto mayor sea el valor del índice. Las variables son las siguientes: • Intensidad del esfuerzo. • Duración del esfuerzo. • Esfuerzo por minuto. • Postura mano–muñeca. • Velocidad del trabajo. • Duración de la tarea por día. De estas variables la primera, la cuarta y la quinta son estimadas, mientras que la segunda, la tercera y la sexta son medidas. Los pasos para emplear el SI, según sus autores, son: • Paso 1. Recoger los datos de las seis variables de la tarea. • Paso 2. Categorizar cada variable en una escala ordinal de cinco niveles. • Paso 3. Determinar los multiplicadores de cada variable. • Paso 4. Calcular la puntuación del SI, lo cual se realiza a través de la siguiente ecuación: » SI = (Multiplicador intensidad del esfuerzo) * (Multiplicador duración del esfuerzo) * (Multiplicador esfuerzos/ minuto) * (Multiplicador postura mano/ muñeca) * (Multiplicador velocidad de trabajo) * (Multiplicador duración de la tarea por día). • Paso 5. Interpretar los resultados. Adoptando un criterio conservador, la puntuación del SI se interpreta de la forma siguiente: » SI menor que 3 se considera seguro. » Si el SI está entre 3 y 7, no se puede clasificar con certeza. Aproximativamente, un SI entre 3 y 5, es incertidumbre, y entre 5 y 7, es algún riesgo. » SI mayor que 7 se considera peligroso.

65

66

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

En la tabla 22, se ofrecen los valores finales de los multiplicadores (o sea, los pasos 2 y 3). Tabla 22. Valores multiplicadores método SI Variables

Intensidad del esfuerzo (valores de la escala de Borg)

Duración del esfuerzo (% del ciclo)

Esfuerzos / minuto

Postura mano muñeca

Velocidad de trabajo

Duración de la tarea por día (h)

Criterio de evaluación

Observación

Multiplicador

Liviano

Relajado – esfuerzo poco notorio [0–2]

1

Algo pesado

Esfuerzo claro – perceptible [3]

3

Pesado

Esfuerzo evidente – expresión facial sin cambios [4–5]

6

Muy pesado

Esfuerzo sustancial – cambios en la expresión facial [6–7]

9

Máximo

Uso de hombros y tronco para hacer esfuerzo [8–10]

13

< 10 %

0,5

10 – 29 %

1

30 – 49 %

1,5

50 – 69 %

2

> 80 %

3

20

3

Muy Buena

Perfectamente neutral

1

Buena

Casi neutral

1

Regular

No neutral

1,5

Mala

Marcada desviación

2

Muy Mala

Desviación extrema

3

Muy lento

Ritmo muy relajado

1

Lento

‘Tomándose su tiempo’

1

Regular

Velocidad ‘normal’ de movimiento

1

Rápido

Rápido – posible de soportar

1,5

Muy Rápido

Rápido – difícil/ imposible de soportar

2

8

1.5

Fuente: Adaptada de Moore y Garg, (1995).

Capítulo 3: Prevención de desórdenes músculoesqueléticos

Consideraciones sobre la aplicación del SI • • •

• • •

•

El método, como muchos otros, predice la morbilidad de un conjunto de desórdenes de las extremidades superiores, no un desorden específico. Los autores plantearon este método para evaluar tareas y no individuos, es decir, las características individuales no son tenidas en cuenta. La relación entre los datos de exposición y los multiplicadores no se basa en una relación matemática explícita entre las variables de la tarea y una respuesta fisiológica, biomecánica o clínica, lo que significa que el sistema de puntuación es principalmente hipotético, al igual que en la mayoría de los métodos existentes. La confiabilidad inter e intraobservador es moderadamente buena. En estudios retrospectivos se ha encontrado una clara asociación entre las puntuaciones del SI y los desórdenes de extremidades superiores. Se ha señalado como debilidad el hecho de que tres de las variables son estimadas subjetivamente a partir de apreciaciones del evaluador y el hecho de que no se consideren vibraciones o golpes en el desarrollo de la tarea. El SI es uno de los métodos más extendidos y empleados para analizar los riesgos de extremidades superiores.

REBA REBA fue desarrollado por las doctoras en ciencias Susan Hignett y Lynn McAtamney, es similar a RULA y se supone que es un mejoramiento de este último, especialmente porque uno de los autores coincide en ambos métodos. REBA es más general que RULA y presenta un nuevo sistema de análisis que incluye factores de carga postural estáticos y dinámicos, la interacción persona – carga y un nuevo concepto, la gravedad asistida, para indicar el mantenimiento de la postura de las extremidades superiores, es decir, la gravedad ayuda para mantener la postura del brazo. A pesar de que REBA fue desarrollado originalmente para analizar las posturas estresantes de los trabajadores del sector de la salud, su uso se ha extendido y hoy se aplica a cualquier sector o actividad laboral. Según sus autoras, este método brinda una herramienta capaz de medir los aspectos referentes a la carga física de los trabajadores. El análisis se realiza antes y después de una intervención, a fin de demostrar la reducción del riesgo de padecer una lesión. Por ello, el método ofrece una evaluación rápida y sistemática del riesgo que corre el cuerpo entero del trabajador en la realización de su tarea. La metodología general para aplicar el método se observa en la figura 28, mientras que una hoja para trabajo en campo se encuentra en el Anexo III. Los pasos son los siguientes:

67

68

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

• • • • • • •

•

Evaluar las posturas del Grupo A referidas al tronco, cuello y piernas. Determinar la puntuación del Grupo A en la tabla correspondiente. Determinar la carga o fuerza realizada y sumarla al valor del punto anterior, lo cual define la Puntuación A. Evaluar las posturas del Grupo B referidas a los brazos, antebrazos y muñecas. Determinar el acoplamiento y sumarlo al valor resultante del punto anterior, lo cual define la Puntuación B. Con la Puntuación A y la Puntuación B, se completa la Tabla C y se obtiene la Puntuación C. A la Puntuación C se le suma la puntuación de la actividad muscular de las distintas partes del cuerpo (estática, repetitiva o con cambios rápidos en las posturas) y se obtiene la Puntuación Final. Esta puntuación final se compara con los 5 niveles de acción (tabla 23) propuestos por el método, desde el nivel 0 (puntuación REBA = 1), que significa que no es necesario realizar ninguna acción, hasta el nivel 4 (puntuación de 11 a 15), que implica acciones inmediatas. Figura 28. Pasos método REBA Grupo A

Grupo B I

Tronco

Use Tabla A

Use Tabla B

+

+

D I Antebrazos

Cuello

I

Piernas Carga Fuerza

D Brazos

D Muñecas

Acoplamiento

PUNTUACIÓN A

PUNTUACIÓN B Use Tabla C

PUNTUACIÓN C

+ PUNTUACIÓN ACTIVIDAD PUNTUACIÓN REBA

Fuente: Adaptado de Hignett y McAtamney, (2000).

Capítulo 3: Prevención de desórdenes músculoesqueléticos Tabla 23. Niveles de acción – REBA Nivel de acción

Puntuación

Nivel de riesgo

Acción (incluye evaluación adicional)

0

1

Insignificante

Ninguna

1

2–3

Bajo

Puede ser necesaria

2

4–7

Medio

Necesaria

3

8 – 10

Alto

Necesaria pronto

4

11 – 15

Muy alto

Necesaria ahora

Fuente: Adaptado de Hignett y McAtamney, (2000).

Los cuadros de los diagramas de las posturas, al igual que en el método RULA, se presentan en el plano sagital, por lo que solo se evalúa un lado del cuerpo (izquierdo o derecho) en una sola aplicación. Si el interés del analista es observar ambos lados, es necesario realizar dos evaluaciones. El método tiene como limitantes el hecho de que se requiere ser experto para aplicarlo, según sus autoras, y que no considera ningún aspecto relacionado con el tiempo y la frecuencia de ejecución de la tarea.

OCRA Este método fue publicado por primera vez en 1998 por el doctor Enrico Occhipinti y en su perfeccionamiento se han vinculado estrechamente los doctores Daniela Rodríguez Colombini y Enrique Álvarez Casado, así como la Unità di Ricerca Ergonomia della Postura e Movimento (EPM), la última revisión del método fue publicada por estos tres autores en el año 2013. El método OCRA fue elegido por el Comité de la ISO correspondiente, el método preferente para la evaluación del riesgo por trabajo repetitivo en extremidades superiores y ha quedado establecido en la Norma ISO 11228–3:2007, la cual fue ratificada en el 2016. Las principales ventajas del Método OCRA son: •

• •

•

Proporciona análisis detallados de los principales factores de riesgos físico mecánicos y de la organización del trabajo, relacionados con los trastornos musculoesqueléticos de extremidades superiores. Considera todas las tareas repetitivas que participan en un puesto complejo (o de rotación) y todas las estimaciones del nivel de riesgo. Mediante estudios epidemiológicos se ha demostrado que tiene una buena correspondencia con los efectos sobre la salud (como la aparición de DME en las extremidades superiores); por lo tanto, el índice OCRA es un buen predictor de tales efectos (dentro de límites definidos). Es el método con mayor validez predictiva demostrada, al menos hasta el año 2017.

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70

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

El método OCRA se compone de 3 herramientas: el Índice OCRA (Occhipinti y Colombini, 2002), la no muy conocida minilista de chequeo OCRA (Colombini y Occhipinti, 2011) y la lista de chequeo OCRA (Colombini, Occhipinti y Álvarez– Casado, 2013), esta última será la analizada en este libro por ser la de mayor uso en la práctica. Esta herramienta permite valorar el nivel de riesgo total por exposición a los factores de riesgo de forma relativamente rápida, pues se ha demostrado que la correlación del índice de riesgo obtenido mediante la lista de chequeo OCRA y el Índice OCRA (mucho más complejo y costoso de aplicar) la convierte en una herramienta adecuada para realizar la evaluación del riesgo por trabajo repetitivo en extremidades superiores. La lista de chequeo OCRA se utiliza para elaborar un mapa inicial del riesgo originado en la presencia de trabajo repetitivo. Este mapa permite clasificar los trabajos o tareas en verde (sin riesgo), amarillo (o riesgo límite), rojo (riesgo medio) o púrpura (alto riesgo). La herramienta se aplica más rápidamente que el índice OCRA y no incluye el análisis específico de cada movimiento necesario, sino que pondera las diferentes puntuaciones de los factores considerados. La herramienta se aplica a trabajos repetitivos en los que se ha detectado la presencia de riesgo (de acuerdo con los criterios establecidos en la norma ISO 11228–3:2007): •

El trabajo se caracteriza por ciclos (independientemente de la duración de los mismos). • El trabajo se caracteriza por una serie de acciones técnicas prácticamente idénticas que se repiten durante más de la mitad del tiempo de trabajo analizado. • La lista de chequeo OCRA tiene cinco partes, cada una dedicada al análisis de un factor de riesgo diferente. Estos factores de riesgo se dividen en: » Cuatro factores de riesgo principales: falta de tiempo de recuperación; frecuencia de movimiento; fuerza; y posturas incómodas con movimientos estereotipados. » Factores de riesgo adicionales: vibración transmitida al sistema de mano– brazo, temperatura ambiente inferior a 0º C, trabajo de precisión, retroceso, guantes inadecuados, etc. » Además de los anteriores factores, la estimación final del riesgo también tiene en cuenta la duración neta de la exposición al trabajo repetitivo. El valor final obtenido de la herramienta se calcula de la siguiente forma: Valor del índice de la lista de chequeo = (Factor Frecuencia + Factor Fuerza + Factor Postura + Factores Adicionales) * Multiplicador de Recuperación * Multiplicador de Duración

Capítulo 3: Prevención de desórdenes músculoesqueléticos

Factor Frecuencia (FF) Este factor corresponde al número de acciones técnicas efectuadas dentro del ciclo por minuto. El riesgo es mayor a medida que la frecuencia del movimiento aumenta y/o la duración del ciclo disminuye. Aquí es necesario identificar las acciones técnicas correctamente para enumerarlas, cronometrar el tiempo y contabilizar los movimientos o gestos requeridos en un ciclo de trabajo. La identificación y conteo de las acciones técnicas debe realizarse de forma independiente para las acciones dinámicas y las acciones estáticas; de la misma manera para cada extremidad superior. Las acciones técnicas dinámicas son los movimientos realizados por las extremidades superiores, en la tabla 24 se describen algunas de estas. Cada una de estas acciones debe ser descrita y contada cada vez que ocurren. Tabla 24. Acciones técnicas dinámicas Acción técnica

Definición y criterios

Mover

Transportar un objeto a un determinado sitio usando los miembros superiores (sin caminar). Mover un objeto se considera una acción exclusivamente cuando el objeto pesa más de 3 kg (con el agarre de fuerza) o 1 kg (con la mano en pinza), y el brazo hace un movimiento amplio de hombro recorriendo una distancia superior a un metro.

Alcanzar

Llevar la mano a un lugar preestablecido. Alcanzar un objeto se considera una acción sólo cuando el objeto está ubicado más allá de la longitud de la extremidad superior extendida y no es alcanzable andando, por lo que el operador debe mover el tronco y los hombros para tomarlo. Si el lugar de trabajo es usado por hombres y mujeres, o sólo por mujeres, la longitud de la extremidad superior extendida que debe usarse como referencia es 50 cm (5 percentil de mujeres).

Agarrar o tomar

Asir un objeto con la mano o los dedos para realizar una actividad o tarea.

Tomar de Las acciones de asir con la mano derecha y volver a asir con la mano una mano a izquierda deben ser contadas como acciones simples y adscribirse a la la otra extremidad que realmente las lleve a cabo. O sea, se contabiliza cada acción. Colocar

Posicionar un objeto o una herramienta en un punto preestablecido. Sinónimos: posicionar, apoyar, poner, disponer, dejar, reposicionar, volver a poner.

Introducir o sacar

Introducir o sacar es una acción técnica cuando se requiere el uso de fuerza. Sinónimos: extraer, insertar.

Empujar o tirar

Son acciones que resultan de la aplicación de fuerza, aunque sea poca, con la intención de obtener un resultado específico. Sinónimos: presionar, desconectar piezas.

71

72

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Acción técnica

Definición y criterios

Poner en marcha

Es una acción técnica cuando la puesta en marcha de una herramienta requiere que la mano, un dedo o varios utilicen un botón o palanca. Si la puesta en marcha se hace repetidamente sin cambiar la herramienta, se considera una acción por cada puesta en marcha. Sinónimos: presionar botón, bajar palanca.

Transportar

Si un objeto que pesa 3 kg o más es transportado al menos un metro, la extremidad superior que soporta el peso realiza la acción técnica de transportar. Un metro implica una verdadera acción de transporte (dos pasos).

Acciones específicas

Acciones específicas que forman parte de un proceso determinado: Doblar, plegar, curvar, desviar, estrujar, rotar, girar, ajustar, moldear, bajar, alcanzar, golpear, pasar la brocha, rallar, alisar, pulir, limpiar, martillar , arrojar, etc. Cada una de estas acciones debe ser descrita y contada una vez por cada repetición, por ejemplo, girar dos veces son 2 acciones técnicas, pulir algo se cuenta cada paso en la parte a ser pulida. No son acciones técnicas

Soltar

Si un objeto, que ya no es necesario, simplemente se suelta abriendo la mano o los dedos, la acción no es técnica, es una restitución pasiva, o un dejar caer.

Andar, control visual

No son acciones técnicas pues no implican ninguna actividad de la extremidad superior. Fuente: adaptado de Diego–Mas (2015).

•

Ejemplo 1. Establecer las acciones técnicas de una operación que consiste en tomar un cilindro de un contenedor y ponerlo en un agujero en el banco, cerca del cuerpo. Tabla 25. Ejemplo 1 – OCRA Brazo derecho Acción técnica

–

Brazo izquierdo Tomar cilindro Poner cilindro en el hueco

Total acciones técnicas

0

2

Tiempo del ciclo (seg.)

6

6

Frecuencia (f = AT/min)

–

20

La cantidad total de acciones técnicas se cuenta, el tiempo del ciclo se mide y la frecuencia de AT/min se calcula a partir de los datos anteriores: f = 2 x 60 / 6 f = 20

73

Capítulo 3: Prevención de desórdenes músculoesqueléticos

•

Ejemplo 2. Establecer las acciones técnicas de una operación que consiste en tomar un cilindro con la mano derecha, pasarlo a la izquierda con inspección visual y posicionarlo. Tabla 26. Ejemplo 2 – OCRA Brazo derecho

Brazo izquierdo

Tomar cilindro Tomar cilindro

Acción técnica

Rotar cilindro Poner cilindro en el hueco

Total acciones técnicas

1

3

Tiempo del ciclo (seg.)

6

6

Frecuencia (f = AT/min)

10

30

La cantidad total de acciones técnicas se cuenta, el tiempo del ciclo se mide y la frecuencia de AT/min se calcula a partir de los datos anteriores, para el brazo derecho: f = 1 x 60 / 6 f = 10 Para el brazo izquierdo:

f = 3 x 60 / 6 f = 30

Una vez contabilizadas las acciones técnicas dinámicas, el Factor de Frecuencia para las acciones dinámicas se busca en la tabla 27, la cual se divide en dos posibles escenarios: cuando hay posibilidad de pequeñas interrupciones en el ciclo y cuando no las hay. Tabla 27. Factor de frecuencia para acciones dinámicas Frecuencia

FF con posibles pequeñas interrupciones

FF sin posibles de interrupciones

< 22,5

0

0

22,5 – 27,4

0,5

0,5

27,5 – 32,4

1

1

32,5 – 37,4

2

2

37,5 – 42,4

3

4

42,5 – 47,4

4

5

47,5 – 52,4

5

6

52,5 – 57,5

6

7

57,5 – 62,4

7

8

74

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Frecuencia

FF con posibles pequeñas interrupciones

FF sin posibles de interrupciones

62,5 – 67,4

8

9

67,5 – 72,4

9

10

> 72,4

9

10

Fuente: Adaptado de ISO 11228–3:2007.

Las acciones técnicas estáticas se caracterizan por mantener una postura simple, por ejemplo, cuando un trabajador sostiene durante cierto tiempo un objeto en su mano. El procedimiento para calcular su puntuación es: 1. Identificar las acciones que requieren que los trabajadores sostengan objetos o herramientas durante 5 o más segundos consecutivos. 2. Determinar el tiempo total sosteniendo o agarrando continuamente, a partir de la suma de los tiempos de las acciones identificadas. 3. Calcular el porcentaje de tiempo total estático con respecto al total del tiempo neto de ciclo (velocidad). 4. Determinar el puntaje basado en los siguientes intervalos de duración relativa: » 0 % – 50 %: puntuación 0. » 50 % – 80 %: puntuación 2,5. » 80 % – 100 %: puntuación 4,5. Cuando ambas acciones, estáticas y dinámicas, ocurren al mismo tiempo (por ejemplo, cortar con un cuchillo, la mano sostiene constantemente el mango del cuchillo mientras corta), se toma la puntuación más alta entre las dos (es decir, la puntuación de las acciones dinámicas o la de acciones estáticas), como puntuación del factor de frecuencia representativo. El discernimiento es igual en lo relativo al lado izquierdo o al derecho, se toma la mayor puntuación pero una sola de ellas. Finalmente, el Factor Frecuencia es el mayor valor de los estimados, entre las acciones dinámicas y estáticas, ya sea el resultado de la observación del lado izquierdo o del derecho, pero solo un valor, nada se suma o se procesa en conjunto.

Factor Fuerza (FFz) Para evaluar este factor el método propone utilizar la escala de Borg, explicada anteriormente, y los autores sugieren preguntar directamente al trabajador la intensidad percibida, advirtiendo que, según su experiencia, la posibilidad de error es bastante grande cuando la estimación es realizada por un observador externo. Este factor estima la percepción de la fuerza en cada acción técnica, para ello se requiere buscar el valor del factor para cada fuerza ejercida y escoger el mayor.

75

Capítulo 3: Prevención de desórdenes músculoesqueléticos

Los autores sugieren ignorar las acciones que evidentemente no requieren mucha fuerza y evaluar aquellas que si la requieren. Junto con la estimación de la fuerza en la escala de Borg, se debe determinar el porcentaje de tiempo del ciclo en que se aplica la fuerza. Con estos datos se observa la tabla 28 y se determina la puntuación o el valor del factor fuerza. Tabla 28. Factor fuerza Fuerza de 3 – 4

Fuerza de 5 – 7

Fuerza de 8 – 10

Tiempo (%)

Puntuación

Tiempo (%)

Puntuación

Tiempo (%)

Puntuación

5

0,5

0,33

4

0,33

6

10

0,5

1

8

1

12

18

1

1,5

9

1,33

13

26

1,5

2

11

1,67

14

33

2

2,5

11

2

15

37

2,5

3

12

2,33

16

42

3

3,5

13

2,67

17

46

3,5

4

14

3

18

50

4

4,5

15

3,33

19

54

4,5

5

16

3,67

20

58

5

5,63

17

4

21

63

5,5

6,25

18

4,33

22

67

6

6,88

19

4,67

23

75

6,5

7,5

20

5

24

83

7

8,13

21

5,63

25

92

7,5

8,75

22

6,25

26

100

8

9,38

23

6,88

27

24

7,5

28

8,13

29

10 8,75 9,38 10

30 31 32

Fuente: Adaptado de ISO 11228–3:2007.

Factor Postura Al evaluar el factor postura y cuantificar su duración, sólo deben tenerse en cuenta aquellas posturas y/o movimientos incómodos, es decir, aquellos que requieran que la articulación trabaje en ángulos mayores al 50 % del rango máximo de la articulación. Este se calcula usando los siguientes pasos:

76

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

1. Identificar separadamente las posturas y los movimientos incómodos para el hombro, codo, muñeca y mano (tipo de agarre y movimientos de los dedos), tanto para el lado izquierdo como para el derecho. 2. Estimar la duración del trabajo en ángulo incómodo respecto al tiempo total del ciclo, usando los valores 1/3 (entre 25 % y 50 %), 2/3 (más del 50 % y hasta el 80 %) y 3/3 (más del 80 %) del tiempo de ciclo. Se requiere mayor precisión para la articulación del hombro, para la cual se usan intervalos de hasta 1/10 del tiempo total del ciclo. La puntuación se establece siguiendo la tabla 29. Tabla 29. Factor postura Tiempo con postura incómoda (%)

Puntuación

10 – 24

2

25 – 50

6

51 – 80

12

> 80

24

Codo: movimientos súbitos (flexión–extensión amplia o pronosupinación, sacudidas o movimiento de golpe).

25 – 50

2

51 – 80

4

> 80

8

Muñeca: la muñeca esta derecha doblada en una posición extrema o mantiene una postura incómoda (flexión–extensión amplia o una desviación lateral amplia).

25 – 50

2

51 – 80

4

> 80

8

Mano: sostener objetos o herramientas en pinza, agarre de gancho o pinza u otros tipos diferentes de agarre.

25 – 50

2

51 – 80

4

> 80

8

Postura Hombro: los brazos se mantienen aproximadamente sobre la altura del hombro sin ningún apoyo u otra postura extrema.

Fuente: Adaptado de ISO 11228–3:2007.

En este factor se debe considerar, además, la existencia de movimientos o posturas estereotipados (movimientos o posturas idénticos o muy similares que se repiten dentro del ciclo de trabajo), para lo cual se siguen los siguientes criterios: • • •

Acciones técnicas o grupos de acciones técnicas idénticas que se repiten durante más del 50 % del tiempo total de ciclo. Postura estática que se mantiene ininterrumpidamente durante más del 50 % del tiempo total de ciclo (por ejemplo, agarre extendido de una herramienta). Ciclo muy corto (duración inferior a 15 segundos), siempre que incluya acciones realizadas con los miembros superiores.

Capítulo 3: Prevención de desórdenes músculoesqueléticos

Si la presencia de algunos de estos criterios es positiva, entonces la estereotipia puede adquirir puntuación de dos formas: •

Alto nivel de estereotipia: se asigna una puntuación de 3 cuando el tiempo del ciclo es menor a 8 segundos (y hay uso de los miembros superiores) o cuando se ejecutan acciones técnicas idénticas la mayor parte del tiempo. Nivel intermedio de estereotipia: se asigna una puntuación de 1,5 cuando el tiempo del ciclo es entre 8 a 15 segundos o cuando se ejecutan acciones técnicas idénticas por 2/3 del tiempo.

•

La puntuación general para el factor postura es la suma del mayor valor obtenido de un segmento corporal y el valor por estereotipia (si aplica).

Factores adicionales Los factores adicionales son aquellos cuya presencia incrementa el riesgo. La máxima puntuación para estos factores es 5 puntos. La tabla 30 permite determinar qué factores aplican, esta se divide en dos bloques en los cuales se describen los factores adicionales, de cada uno de estos bloques solamente se puede escoger una respuesta, pero las mismas se suman para obtener la puntuación final. Tabla 30. Factores adicionales Puntaje

FACTORES ADICIONALES

2

Se emplean por más de la mitad del tiempo guantes inadecuados para la tarea (incómodos, demasiado gruesos, talla incorrecta).

Bloque A: factores físico–mecánicos

2

Movimientos repentinos, bruscos con frecuencia de dos o más por minuto.

2

Impactos repetidos (uso de las manos para dar golpes) con frecuencia de al menos 10 veces por hora.

2

Contacto con superficies frías (inferior a 0 °C) o desarrollo de labores en cámaras frigoríficas por más de la mitad del tiempo.

2

Uso de herramientas vibradoras por al menos un tercio del tiempo. Atribuir un valor de 4 en caso de uso de instrumentos con elevado contenido de vibración (ej. Martillo neumático, etc.).

2

Uso de herramientas que provocan compresión sobre las estructuras musculosas y tendinosas (verificar la presencia de enrojecimiento, callos, heridas, etc., sobre la piel).

2

Tareas de precisión durante más de la mitad del tiempo (tareas en áreas menores a 2 o 3 mm) que requieren distancia visual de acercamiento.

2

Existen más factores adicionales al mismo tiempo (como…………………) que ocupan más de la mitad del tiempo.

3

Existen uno o más factores complementarios que ocupan casi todo el tiempo (como…………………………..).

77

78

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Puntaje

FACTORES ADICIONALES

1

El ritmo de trabajo está determinado por la máquina, pero existen “espacios de recuperación”, por lo que el ritmo puede acelerarse o desacelerar.

2

El ritmo de trabajo está completamente determinado por la máquina.

Bloque B: factores socio–organizacionales

Escoja una sola respuesta por bloque. La puntuación final es la suma de las dos puntuaciones parciales.

Fuente: Adaptado de ISO 11228–3:2007.

Multiplicador de recuperación El propósito de este procedimiento es determinar el número de horas sin tiempo de recuperación adecuado durante el día o turno de trabajo, mientras más horas haya sin tiempo de recuperación adecuado, mayor será el valor del factor multiplicador de la recuperación y, por tanto, mayor será el riesgo global. Determinar el número exacto de horas sin tiempo de recuperación adecuado no es conceptualmente fácil, ya que las pausas a menudo no se planifican en momentos específicos del día, es decir, no se conoce el momento exacto en el que comenzará el descanso. Por consiguiente, se ha definido un procedimiento de cálculo para facilitar esta determinación. En primer lugar, se representa gráficamente la distribución de las pausas durante la duración del turno. Las pausas son períodos de descanso de, por lo menos, ocho minutos. En segundo lugar, los últimos 60 minutos del turno y los 60 minutos previos a la pausa para almorzar son horas con tiempo de recuperación adecuado. Para ser considerado como una “pausa para almorzar”, el tiempo dedicado a comer debe durar mínimo 30 minutos. Los períodos de duración inferior a 30 minutos se consideran simplemente otro descanso, pero no una “pausa para almorzar”. En tales casos, los 60 minutos antes de la pausa no serán clasificados por defecto como una hora de trabajo con tiempo de recuperación adecuado. En los restantes períodos de 60 minutos dentro del turno se indica, en orden, independientemente para cada uno, si se incluye tiempo de recuperación adecuado. Este paso se debe llevar a cabo de derecha a izquierda en dos partes: primero, el segmento desde el final del turno hasta el final de la pausa para almorzar; segundo, el segmento desde la pausa del almuerzo hasta el inicio del turno. De acuerdo con estas consideraciones, cualquier período de 60 minutos que incluya un descanso, independientemente de su calendario dentro del período, será contado como una hora con tiempo de recuperación adecuado. Cualquier período de 60 minutos que no incluya un descanso se contará como una hora sin tiempo de recuperación adecuado.

79

Capítulo 3: Prevención de desórdenes músculoesqueléticos

Alternativamente, puede utilizarse la tabla 31 para estimar el número de horas sin un adecuado tiempo de recuperación. Tabla 31. Tiempo de trabajo y de recuperación Duración del turno 480

Horas sin recuperación

Interrupciones en el día de trabajo consideradas como recuperación (parada de almuerzo y/o descansos)

0

1

2

3

4

5

6

7

7

6

5

4

3

2

1

0

460

7

6

5

4

3

2

1

0

440

6,5

5,5

4,5

3,5

2,5

1,5

0,5

0

420

6

5

4

3

2,5

0,5

0

0

390

5,5

4,5

3,5

2,5

1,5

0

0

0

360

5

4

3

2

1

0

0

0

330

4,5

3,5

2,5

1,5

0,5

0

0

0

300

4

3

2

1

0

0

0

0

270

3,5

2,5

1,5

0,5

0

0

0

0

240

3

2

1

0

0

0

0

0

210

2,5

1,5

0,5

0

0

0

0

0

180

2

1

0

0

0

0

0

0

120

1

0

0

0

0

0

0

0

Una vez conocido el número de horas sin un adecuado periodo de recuperación, se define el valor del multiplicador de recuperación, según la tabla 32. Tabla 32. Multiplicador de recuperación Horas sin adecuado tiempo de recuperación

Multiplicador de recuperación

0

1

0,5

1,025

1

1,05

1,5

1,086

2

1,12

2,5

1,16

3

1,2

3,5

1,265

4

1,33

4,5

1,4

5

1,48

5,5

1,58

80

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Horas sin adecuado tiempo de recuperación

Multiplicador de recuperación

6

1,7

6,5

1,83

7

2

7,5

2,25

8 o más

2,5

Fuente: Adaptado de ISO 11228–3:2007.

Multiplicador de duración Se debe estimar la duración neta de la tarea de trabajo repetitivo para garantizar una evaluación precisa del riesgo. Este tiempo se calcula restando del tiempo total (tiempo por el cual se paga al trabajador o tiempo que este trabaja) los siguientes tiempos: • • •

La duración real de todos los descansos (oficiales o no). La duración real de la pausa para el almuerzo, siempre que esté incluida en el total y, por lo tanto, pagado. La duración estimada del trabajo no repetitivo.

En ausencia de un esquema formal de descansos, se analiza el comportamiento real de los trabajadores (en consenso con los diferentes actores de la empresa) en términos del uso del baño y otros descansos. Entonces se busca el valor del multiplicador de duración en la tabla 33. Tabla 33. Multiplicador de duración Duración neta del trabajo repetitivo (minutos)

Multiplicador de duración

60 – 120

0,5

121 – 180

0,65

181 – 240

0,75

241 – 300

0,85

301 – 360

0,925

361 – 420

0,95

421 – 480

1

Más de 480

1,5

Fuente: Adaptado de ISO 11228–3:2007.

Definidos los valores de las variables, se calcular el valor del índice de la lista de chequeo, con la fórmula enunciada más arrida. El valor obtenido se compara con los

Capítulo 3: Prevención de desórdenes músculoesqueléticos

criterios (tabla 34) establecidos por el método, a fin de determinar el nivel de riesgo que conlleva la tarea y predecir el porcentaje de población que podría tener DME. Tabla 34. Criterios de riesgo – OCRA Valor del índice de la lista de chequeo

Nivel

Riesgo

Población trabajadora que puede desarrollar DME (%)

< 7,5

Verde

Aceptable

< 5,3

7,6 – 11

Amarillo

Muy bajo

5,3 – 8,4

11,1 – 14

Rojo claro

Bajo–medio

8,5 – 10,7

14,1 – 22,5

Rojo oscuro

Medio

10,8 – 21,5

≥ 22,6

Púrpura

Alto

≥ 21,5

Fuente: Adaptado de ISO 11228–3:2007.

El método OCRA es muy recomendado y parece ser bastante estudiado y justificado por sus autores. Su principal desventaja es su complejidad para entender y aplicar, tiene un alto grado de detalles, muchas tablas y muchas especificidades que, a su vez, modifican los valores obtenidos en las tablas. Esto conlleva la aparición de dos herramientas, provenientes del método original, para simplificarlo, a saber, la lista de chequeo OCRA, que es la herramienta explicada en este libro, y la minilista de chequeo OCRA, que está en proceso de difusión por los autores. Sin embargo, cabe preguntarse si la complejidad del método representa la complejidad de la evaluación de los DME. Por lo pronto y como hemos mencionado, este es el único método que tiene estudios publicados y reconocidos que justifican su validez predictiva, lo cual lo privilegia frente a los otros métodos.

ERIN El método ERIN fue desarrollado en Cuba por los Doctores en Ciencias Yordán Rodríguez, Silvio Viña y Ricardo Montero del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echevarría, hoy Universidad Tecnológica del mismo nombre, y sus primeras publicaciones datan del 2010. Este método evalúa la postura de las cuatro regiones corporales (tronco, brazo, muñeca y cuello) de mayor incidencia de DME reportados en la literatura y su interacción con su frecuencia de movimiento. Para ello se utilizan figuras que representan las posturas de las regiones corporales evaluadas, lo cual brinda diferentes niveles de riesgo, estos están descritos con palabras para facilitar la identificación de los rangos de movimiento. También se evalúa el ritmo (interacción entre la velocidad de trabajo y la duración efectiva de la tarea), el esfuerzo (relación entre esfuerzo percibido por el evaluador y su frecuencia) y la autovaloración (percepción del trabajador sobre la tarea realizada), esta última variable se incluye debido a la fuerte relación encontrada entre los factores psicosociales y los DME, cabe resaltar que ningún otro método la incluye. Como resultado final se ofrecen un

81

82

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

nivel de riesgo de padecer un DME y unas recomendaciones de acción ergonómica para cada uno. ERIN contribuye a la evaluación, diseño y rediseño de puestos de trabajo, pues su sistema de puntuación permite establecer criterios para medir el impacto de los cambios realizados (antes y después), donde las puntuaciones bajas indican condiciones más favorables. Esto no implica que después de aplicar ERIN no hay riesgos para los trabajadores, su empleo debe complementarse con otros métodos existentes a fin de lograr un análisis integral de las tareas de trabajo. La evaluación ERIN requiere poco tiempo, lo cual permite estudiar una gran cantidad de puestos de trabajo diferentes en diversos sectores de la economía (minería, manufactura, hotelería, etc), a costos relativamente bajos y sin interrumpir el trabajo. De modo que esta es una útil herramienta en manos de personal dedicado a la seguridad y salud de los trabajadores. Además, ERIN es un método observacional de fácil empleo, desarrollado para que personal no experto y relativamente poco entrenado evalúe puestos de trabajo –a diferencia de los métodos anteriores–, identifique factores de riesgos y conozca, producto del análisis, las acciones a tomar para reducir el riesgo; aunque su efectividad estará influenciada por el entrenamiento y los conocimientos previos del observador, su ha obtenido muy buenos resultados respecto a su validez inter e intraobservador. Adicionalmente, fue concebido como una herramienta de riesgo preventivo más que como respuesta al reporte de enfermedades musculoesqueléticas. Los resultados de este método guían al personal dedicado a la gestión y prevención de riesgos laborales hacia los cambios que deben realizarse. Este mismo enfoque es útil, luego de implementar los cambios, para evidenciar en qué medida se han minimizado los riesgos y mejorado las condiciones de trabajo sin esperar que el número de enfermedades disminuya.

Estrategia de observación Debido a las limitaciones de la atención selectiva, la cantidad de articulaciones del cuerpo observadas simultáneamente son pocas, cuando se requiere categorizar las posturas en tiempo real. Esto se consideró en la definición de la estrategia de observación de ERIN, dirigida a seleccionar la postura crítica para cada parte del cuerpo evaluada por separado, a diferencia de otros métodos como RULA y REBA, donde el observador selecciona la postura crítica o la más frecuente en un instante. La estrategia de observación adoptada facilita la estimación de ángulos corporales a personal no entrenado en esta actividad, así pues, si durante la realización de la tarea el trabajador realiza varios tipos de esfuerzos, debe seleccionarse el esfuerzo de mayor intensidad.

Capítulo 3: Prevención de desórdenes músculoesqueléticos

Procedimiento general de aplicación del método ERIN Una hoja para trabajo en campo puede ser consultada en el Anexo IV y debe acompañar al procedimiento que se describe. • Paso 1. Determinar la(s) tarea(s) a evaluar. Es posible que el trabajador realice más de una tarea durante el día y se desee elegir alguna(s) de ellas, pues el tiempo disponible es limitado. En este caso, se consideran el porcentaje de tiempo dedicado a cada tarea, la magnitud del esfuerzo realizado, la frecuencia de acciones o el criterio del propio trabajador o del personal que labora en el área. • Paso 2. Determinar la postura crítica y la frecuencia de movimiento para cada parte del cuerpo evaluada. Es necesario observar al trabajador durante varios ciclos de trabajo. Si las partes del cuerpo evaluadas en ERIN (tronco, brazo, muñeca y cuello) mantienen una postura con poca variabilidad en el tiempo, es recomendable evaluar la postura más reiterada para cada parte del cuerpo y comparar los resultados con las posturas críticas. La frecuencia de movimiento para cada parte del cuerpo evaluada se determina por la cantidad de veces que se mueve la parte del cuerpo y no por la cantidad de veces que la postura crítica se repite. • Paso 3. Determinar el valor de riesgo por variable. • Paso 4. Sumar los valores de riesgo para obtener el riesgo global. • Paso 5. Determinar el nivel de riesgo correspondiente y las acciones ergonómicas recomendadas según el riesgo global. » El riesgo global es producto de la suma de las siete variables evaluadas en ERIN. El modelo aditivo empleado facilita la identificación de la influencia de cada factor y localizar los elementos a cambiar, para disminuir el nivel de riesgo global. » La tabla 35 describe los niveles de riesgo según el riesgo global. Estos son hipotéticos y ajustados a partir de la experiencia obtenida en la práctica. Tabla 35. Niveles de riesgo – ERIN Riesgo global

Zona

Nivel de riesgo

7 – 14

Verde

Bajo

No son necesarios cambios.

Acción ergonómica

15 – 23

Amarilla

Medio

Se requiere investigar a fondo, es posible realizar cambios.

24 – 35

Naranja

Alto

Se requiere realizar cambios en un breve período de tiempo.

≥ 36

Rojo

Muy alto

Se requiere de cambios inmediatos.

Fuente: Rodríguez, Viña y Montero, (2013).

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84

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Ventajas •

• • •

El procedimiento para estimar el riesgo de exposición usando la hoja de campo es sencillo y permite identificar fácilmente el factor a modificar para disminuir el riesgo de exposición, siendo de gran utilidad para establecer prioridades en las intervenciones ergonómicas y evaluar el impacto de estas. Un observador familiarizado con ERIN emplea entre 5 y 10 minutos en la evaluación. El uso combinado de diagramas y palabras para describir los rangos de movimiento de las partes del cuerpo facilita la evaluación. El diseño de la hoja de campo contribuye a elevar el valor práctico del método.

Limitaciones • •

ERIN es una herramienta que permite realizar un primer acercamiento en la evaluación de la exposición a factores de riesgo de DME. No debe usarse en puestos de trabajo donde se afecten principalmente las extremidades inferiores y si se desea evaluar el agarre.

Sobre el trabajo con grabaciones de video Hoy en día es muy fácil grabar en video las tareas analizadas para posteriormente procesarlas y aplicar el método correspondiente, revisándolas repetidamente si es necesario (el próximo avance, a nuestro juicio, será la aplicación de inteligencia artificial para el reconocimiento de posturas, acciones dinámicas y demás elementos). Al realizar esta tarea, se deben tener en cuenta algunas recomendaciones, adaptadas de NIOSH (2014): •

Grabar la tarea desde varias posiciones: al evaluar al trabajador, la visibilidad es importante, pues afecta la calidad y exactitud de las observaciones realizadas por método. Las tareas realizadas de manera similar por ambos lados del cuerpo y producidas sobre todo en un plano requieren un solo ángulo de observación para capturar una muestra precisa de las posturas de trabajo; las tareas asimétricas requieren más ángulos, especialmente aquellas en las que se oculta un segmento corporal tras un objeto o el mismo cuerpo del trabajador. Para tareas simétricas, las vistas perpendiculares a la dirección principal de movimiento proporcionan información valiosa. La grabación de varias cámaras simultáneamente en el lugar de trabajo proporciona múltiples vistas, pero el mismo efecto se puede lograr, en las tareas repetitivas, registrando varios ciclos desde diferentes ángulos.

•

Sugerir al trabajador usar ropa ajustada: además de las barreras físicas en el lugar de trabajo, la ropa (muy holgada o capas gruesas de ropa) del trabajador

Capítulo 3: Prevención de desórdenes músculoesqueléticos

•

•

•

•

observado puede interferir con las evaluaciones de la postura basadas en la observación. Aunque en muchos casos, la ropa no puede modificarse (por ejemplo, los uniformes o el equipo de protección personal), es posible que los trabajadores usen prendas más ajustadas, más delgadas o con menos material (por ejemplo, camisas de manga corta y pantalones cortos) a fin de mejorar la visualización y el análisis. Mejorar la iluminación del ambiente de trabajo o la capacidad de la cámara: la cantidad de luz y el contraste entre el trabajador y el entorno de trabajo afecta las observaciones de la postura en videos. En general, una buena iluminación y contraste son útiles, por ello deben evaluarse previo a la grabación, tomando una muestra de video y revisándola antes de proceder con la recolección de datos. Si el trabajador se mueve entre varios entornos durante la evaluación, es necesario realizar pruebas en cada área. Igualmente, la iluminación portátil (montada en una cámara o trípode) o una cámara con buena capacidad de captura de baja iluminación puede mejorar las condiciones de observación y la calidad del vídeo. Además, antes de grabar, deben determinarse las mejores posiciones y la iluminación adecuada para una visualización óptima que no interfiera con el trabajo. Minimizar los movimientos innecesarios de la cámara: la precisión del análisis de las posturas es afectada por la estabilidad de la cámara. Si la tarea requiere un rango pequeño de movimientos, se usa un trípode para asegurar que la imagen de la cámara permanezca consistente y suave. Si el trabajador debe desplazarse, el operador de la cámara debe desplazarse con él manteniendo la cámara lo más estable posible, para ello se utilizan soportes de cámara o, incluso, una superficie sólida donde descanse la cámara mientras está atada a la mano, lo que además puede mejorar la visión posteriormente. Ampliar los segmentos de las extremidades para que la articulación de interés sea claramente visible: los segmentos evaluados del cuerpo deben ocupar la mejor posición en el marco del video. Debido a obstrucciones y movimiento en el lugar de trabajo es difícil acercarse al trabajador sin interferir, por ello se recomienda utilizar la función de ampliación (zoom) para llenar el cuadro de grabación lo más posible; debido al tamaño pequeño del segmento de la mano, una toma ampliada de esta es deseable para el análisis de la postura de la muñeca; evidentemente esto se dificulta en actividades más dinámicas, pues las manos salen del campo de visión de la cámara fija. Por ello, se esperan más errores en la clasificación de la postura al evaluar segmentos de miembros pequeños. Ubicar la cámara perpendicularmente al plano de la(s) articulación(es) de interés: las imágenes de vídeo representan una postura bidimensional, lo que desafía la precisión del observador si la vista de la cámara no es

85

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

•

perpendicular al plano de movimiento de una articulación específica. Los errores de perspectiva (paralaje) se deben a la representación bidimensional de la postura en el espacio tridimensional y al mal posicionamiento de la cámara. Si la vista de la cámara es perpendicular al plano de movimiento de la articulación de interés, entonces se realiza una evaluación más precisa del ángulo; cuando no los, se produce un error de perspectiva. Determinar el periodo de observación: el tiempo de observación de las posturas depende del tipo de tarea que el trabajador realiza y de la naturaleza del análisis. Si se analizan tareas donde el trabajador repite las mismas acciones, entonces basta con observar unos cuantos ciclos o repeticiones. Del mismo modo, al evaluar el pico de estrés de una tarea en particular, solo es necesario analizar un breve período de tiempo; la identificación de esta tarea, particularmente cuando se produce con poca frecuencia, a menudo requiere un análisis con el(los) trabajador(es). Cuando el trabajo no es repetitivo o se deben evaluar los efectos acumulativos de la exposición asociados a las posturas, el tiempo de observación debe ser mayor. Generalmente, cuanto más variable sea el trabajo en términos de posturas, más tiempo de observación se necesita para obtener una muestra representativa.

Observaciones adicionales a la aplicación de los métodos El consenso de varios analistas es más exacto que la evaluación de un único analista: la evidencia sugiere que una estimación de grupo, el consenso de múltiples observadores o un promedio de sus estimaciones, mejora la evaluación de la postura. Cuando varios observadores clasifican la gravedad de una postura, es probable que el promedio de estas clasificaciones sea más preciso que la mayoría de las calificaciones individuales. Sin embargo, este enfoque requiere más tiempo y recursos, pues requiere múltiples observadores. Es factible en una aplicación de investigación, pero puede ser menos práctico en una aplicación industrial. Existe además una muy variada oferta de plantillas y hojas de cálculo que ayudan a hacer los cálculos, softwares para computadoras y para celulares (gratis y de pago), algunos muy sofisticados, que automatizan parcialmente la aplicación de estos métodos y otros que permiten la grabación y el análisis posterior de las tareas. Cabe resaltar que algunos practicantes caen en el error de realizar estas evaluaciones sin utilizar ninguno de los métodos diseñados para ellas, bajo la suposición de que el buen juicio o la lógica permiten lograr resultados adecuados. Ya ha sido demostrado, en una investigación reportada por Eliasson, Palm, Nyman y Forsman (2017) acerca de la validez inter e intraobservador, que la evaluación del riesgo en las extremidades superiores sin el uso de un método observacional explícito no era confiable.

Capítulo 3: Prevención de desórdenes músculoesqueléticos

Intervención Los métodos anteriores, para el practicante de ergonomía, tienen como uso principal, a saber, el detectar los mayores riesgos de DME para introducir medidas que los disminuyan a un nivel aceptable. Estos métodos sirven para diagnosticar, es decir, para describir el mundo, pero el practicante de la ergonomía debe buscar principalmente cambiarlo para bien. No debe olvidarse que la ergonomía es una ciencia aplicada cuyo objetivo es la intervención, en lo cual coincide con la ingeniería. La intervención se determina integralmente atendiendo las a las dimensiones: la tarea, la carga, el ambiente y las características individuales, es decir, una, varias o todas pueden ser intervenidas. •

• •

•

La tarea: mejorar el flujo de materiales, lograr una manipulación de las cargas más cerca del cuerpo, eliminar obstáculos que interfieran con la tarea, lograr el cambio de postura con bastante frecuencia, alternar los trabajadores en tareas donde intervengan grupos musculares distintos, cambiar los métodos para evitar tareas de manipulación manual de cargas en la posición de sentado, prever las condiciones cuando la carga se manipula por dos o más personas. Si algo hay en abundancia en el mundo de la ergonomía son recomendaciones y dispositivos diseñados para mejorar la manipulación manual de carga, cualquier búsqueda en internet le dará infinidad de ideas al respecto. La carga: reducir el peso de la carga, mejorar los agarres, mejorar estabilidad de la carga (por ejemplo los líquidos del recipiente bien llenos), mantener limpia la carga, etcétera. El ambiente: mantener el área despejada y organizada, o aumentar la limpieza, especialmente de la superficie desplazamiento, lo cual es crítico no sólo para la manipulación manual de carga. Tener en cuenta que si la superficie inestable (por ejemplo un barco un bote pequeño), la capacidad para manipular la carga se reduce, por lo que la temperatura, húmeda y ventilación deben ser adecuadas. La capacidad individual: se debe prestar atención a la capacitación y al entrenamiento, en algunos casos, explorar programas de aumento de capacidad aeróbica y muscular. Además, se debe prestar especial atención a las mujeres embarazadas o con historia de parto reciente, y a aquellos que han padecido ya DME.

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

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C APÍTULO 4

R I E S G O S F Í S I CO S

En las organizaciones, es común que los procesos productivos alteren el ambiente de trabajo generando peligros y riesgos que de alguna u otra forma tienen una alta probabilidad de afectar la salud de los trabajadores en su entorno. Es así como, a través del tiempo surge el área de Seguridad y Salud en el Trabajo, como una disciplina que se encarga de la identificación de peligros y valoración de riesgos para la prevención de enfermedades laborales de los empleados en su entorno de trabajo. De modo que es necesario adoptar estrategias para identificar y valorar los peligros, a fin de garantizar la salud y el bienestar de los trabajadores en las organizaciones, obtener altos estándares de calidad y aumentar la productividad como consecuencia de la disminución de tasas de ausentismo y accidentes laborales. Para ello, los peligros se clasifican en biológicos, físicos, químicos, biomecánicos, condiciones de seguridad y fenómenos naturales. Este capítulo abordará dos tipos de riesgos físicos, el ruido y el estrés térmico; aquí se determinarán las variables de cada uno, se establecerán los posibles métodos de control y por último se realizará una breve descripción de los posibles efectos en la salud de las personas.

Riesgos físicos: el ruido Ruido y sonido El sonido es un fenómeno vibratorio que, a partir de una perturbación inicial de un medio elástico donde se produce, se propaga […], bajo la forma de una

92

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad variación periódica sobre la presión atmosférica, y puede ser percibido por el oído (Álvarez, s.f., p. 2).

El medio físico por el cual se propaga la onda es a través del aire, de allí su importancia para el área de Higiene y Seguridad Industrial, ya que en función de la densidad y la masa de este afecta en mayor o menor grado a las personas. Por ello, para establecer la presencia del sonido, se consideran los siguientes elementos: a. Fuente sonora. b. Medio de transmisión. c. Receptor. Por su parte, el ruido, desde el punto de vista objetivo, es todo sonido que puede producir una pérdida en la audición, ser nocivo para la salud e interferir gravemente en la actividad rutinaria de las personas. Lo cual implica una aproximación del ruido como fenómeno físico (COMPOSAN, 2007). Desde el punto de vista subjetivo, el ruido es la sensación que produce todo sonido molesto para la percepción del ser humano, dentro de esta definición se incluyen: Un sonido no deseado. Una combinación de sonidos no coordinados que producen una sensación desagradable. Un sonido no deseado por los efectos o capaz de afectar psíquica, social o económicamente a las personas. Todo grupo de sonidos que interfiere en la actividad humana. (COMPOSAN, 2007).

Las anteriores definiciones implican que el ruido es un concepto psicológico, debido a que son las personas quienes establecen si lo percibido es realmente ruido o sonido.

Ondas sonoras Las ondas sonoras se originan por la vibración de algún objeto que establece una sucesión de ondas de compresión o expansión a través del medio que las soporta (aire, agua y otros). Las variables que componen una onda sonora son las siguientes: Amplitud, A: Indica la magnitud de las variaciones de presión. Se mide en Pascales (Pa). El rango audible del ser humano está entre 20 µPa a 100 Pa. Periodo, T: Es el tiempo que tarda en producirse un ciclo completo de oscilación medido en segundos. Su unidad de medida es el segundo.

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Capítulo 4: Riesgos físicos

T=

1 f

Frecuencia, f: Es el inverso del Periodo, es decir, es el número de ciclos completos de oscilación que suceden en la unidad de tiempo. La unidad [de medida] es el Hertzio (Hz) que corresponde a un ciclo por segundo.

f=

1 T

Longitud de onda, λ: Se define como la distancia que recorre un frente de onda en un periodo completo de oscilación. Se mide en unidades de longitud (m). La longitud de una onda se relaciona con la frecuencia (f), el periodo (T) y velocidad del sonido (c) mediante las expresiones: λ = c * T=

c f

Velocidad del sonido, c: Es la velocidad a la que se propagan las ondas sonoras en un medio elástico. Depende de la masa y elasticidad del mismo. Cuando el medio elástico donde se transmite el sonido es el aire, la velocidad del sonido en condiciones normales es: c = 344 m/s (COMPOSAN, 2007, p. 15).

En la tabla 36 se observa la velocidad de propagación del sonido de acuerdo con el estado de la materia. Tabla 36. Velocidades de propagación del sonido Estado

Gaseoso

Agua

Medio

Velocidad (m/s)

Aire (20 °C)

340

Hidrógeno (0 °C)

1286

Oxígeno (0 °C)

317

Helio (0 °C)

972

Agua (25°C)

1493

Agua de mar (25 °C)

1533

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Estado

Sólido

Medio

Velocidad (m/s)

Aluminio

5100

Cobre

3560

Hierro

5130

Plomo

1322

Caucho

54

Fuente: Young y Freedman (2013).

En la figura 29, se observan las variables que componen una onda de tipo senoidal. Figura 29. Parámetros de una onda sonora

Amplitud

Amplitud

Longitud de onda = λ

Longitud de onda = λ Velocidad de propagación = ν

Fuente: INIFED (2011).

Tipos de ondas Para comprender las formas en que el sonido se propaga, es necesario realizar la descripción de los tipos de ondas, estas son: •

Onda transversal: las partículas oscilan en la misma dirección en que se proponga la onda (figura 30). “Puesto que los desplazamientos del medio son perpendiculares o transversales a la dirección en que la onda viaja por la cuerda, decimos que se trata de una onda transversal” (Young y Freedman, 2013, p. 488). Figura 30. Onda transversal en una cuerda que es tensada y movida de manera vertical

Fuente: Young y Freedman (2013).

Capítulo 4: Riesgos físicos

•

Onda longitudinal: cuando el medio de propagación de la onda es un líquido o un gas, y la perturbación se presenta de manera horizontal, por efecto de un pistón (figura 31), se genera un sólo movimiento hacia adelante y hacia atrás, esto ocasionará el desplazamiento y las fluctuaciones de presión a lo largo del medio. “En esta ocasión, los movimientos de las partículas del medio son hacia adelante y hacia atrás en la misma línea en que viaja la onda, y decimos que se trata de una onda longitudinal”. (Young y Freedman, 2013, p. 488). Figura 31. Onda transversal en una cuerda que es tensada y movida de manera vertical

Fuente: Young y Freedman (2013).

•

Onda plana: perturbaciones propagadas en una sola dirección, como planos paralelos. Figura 32. Onda plana

• •

Onda cilíndrica: perturbaciones propagadas en forma de cilindros paralelos. Por ejemplo, en tuberías largas circulan grandes caudales generando turbulencias que hacen vibrar los ductos emitiendo sonido. Onda esférica: perturbación de una fuente puntual que se propaga en tres (3) dimensiones. A grandes distancias de la fuente, las ondas esféricas se convierten en ondas planas.

Variación de recorrido de las ondas sonoras De acuerdo con las características del medio, las posibles barreras y los obstáculos, las ondas sonoras varían su recorrido, a continuación, se realiza una descripción de este fenómeno físico.

95

96

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Reflexión La reflexión de una onda es el cambio de dirección que esta experimenta cuando choca contra una superficie lisa y pulimentada sin cambiar de medio de propagación. Si la reflexión se produce sobre una superficie rugosa, la onda se refleja en todas direcciones y se llama difusión. En la reflexión existen tres (3) elementos: rayo incidente, línea normal o perpendicular a la superficie, y rayo reflejado. El ángulo de incidencia es el que forma la normal con el rayo incidente y el ángulo de reflexión es el formado por la normal y el rayo reflejado (figura 33). Figura 33. Reflexión de una onda Rayo Incidente

Normal

Ángulo de incidencia

Rayo Reflejado

Ángulo de reflexión

i

r

Medio а

i=r

Superficie incidente

Refracción La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al cambiar de medio, solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina por el cambio de velocidad que experimenta la onda al cambiar de medio. Figura 34. Refracción de una onda N

N R

I

R

Aire Agua R I R

N

N

97

Capítulo 4: Riesgos físicos

Difracción La difracción de una onda es la propiedad de las ondas para rodear los obstáculos en determinadas condiciones. Cuando una onda llega a un obstáculo (abertura o punto material) de dimensiones similares a su longitud de onda, esta se convierte en un nuevo foco emisor de la onda. Figura 35. Difracción de una onda Ondas difractadas

Ondas difractadas

Foco

Foco Obstáculo

Ondas incidentes

Fuente

El oído humano y su campo audible Figura 36. Estructura oído humano

1. Conducto auditivo 2. Tímpano 3. Husecillos (martillo, yunque y estribo) 4. Ventana oval 5. Cóclea o caracol 6. Membrana basilar 7. Nervio auditivo 8. Órgano del equilibrio 9. Trompa de eustaquio

Fuente: Asepeyo (2005c).

Bases anatómicas y fisiológicas de la audición El oído se divide en tres partes (figura 36). Oído externo: Está formado por el pabellón auditivo y conducto auditivo externo, termina en el tímpano. Transforma la onda que produce una presión, en movimiento (vibración) de la membrana del tímpano. Oído medio: Se encuentra entre el tímpano y la membrana oval y está formado por una cadena se huesecillos móviles (martillo, yunque y estribo) que conducen la vibración hasta la ventana oval.

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Oído interno: Se encuentra el caracol (o cóclea), en el que están las células ciliadas del órgano de Corti bañadas por un líquido y que enlazan con las terminales nerviosas del nervio auditivo. El proceso de audición empieza las ondas sonoras son captadas por el pabellón auditivo […] externo al tímpano. Mediante vibraciones se transmiten las ondas a la cadena de huesecillos que a su vez se mueven y transmiten esta vibración. La onda acústica se transforma aquí en vibración mecánica. Esta vibración pasa por la ventana oval al caracol, cuyo líquido se mueve y estimula las células del órgano de Corti, que son de estructura nerviosa. En ese momento la vibración mecánica se convierte en un impulso eléctrico que constituye ya el estímulo nervioso. Las células de Corti enlazan con la red de nervios que llega a la superficie del cerebro (córtex auditivo). Es ahí donde se produce la interpretación de dicha señal. Por tanto, el oído tiene la función de transductor y no discrimina las fuentes. El proceso de percepción de un estímulo sonoro se produce de manera que el oído interno transforma la señal física (mecánica) en una señal nerviosa. Esa señal se transmite por el nervio auditivo al cerebro donde se integra y se interpreta (figura 37). En el oído interno existen conexiones nerviosas no sólo al nervio auditivo, existen otras conexiones indirectas a otros sistemas como el Límbico, Neuroendocrino y el sistema nervioso Autónomo. Debido a estas conexiones de las vías acústicas con otros sistemas se producen efectos extra auditivos del ruido. (Álvarez, s.f., p. 9–10). Figura 37. Proceso de percepción del sonido Fenómeno físico

Fenómeno físiológico

Fenómeno psicológico

Señal acústica

Señal nerviosa

Interpretación

Fuente: adaptado de Álvarez (s.f.).

Campo audible del ser humano “El sonido se puede considerar por una parte como un fenómeno físico y por otro lado como una sensación auditiva de un receptor provocado por este fenómeno físico” (COMPOSAN, 2007, p. 16).

Relación del sonido con la sensación auditiva Siempre que una onda elástica que se propaga a través de un gas, líquido o sólido, alcance nuestro oído, produce vibraciones en la membrana [timpánica]. Estas vibraciones provocan una reacción del nervio auditivo y este proceso se conoce como audición. [En el ser humano solo se] produce [la] sensación auditiva para las frecuencias entre 20Hz y 20.000Hz. Fuera [de este rango, el

Capítulo 4: Riesgos físicos ser humano no tiene la capacidad de percibir ondas sonoras. Las frecuencias superiores a] 20.000 Hz se denominan ultrasonidos y [las inferiores] a 20 Hz se denominan infrasonidos (COMPOSAN, 2007, p. 16).

Para que el ser humano pueda percibir un sonido no es suficiente que las frecuencias se encuentren en el rango audible mencionado, sino también es necesario que la amplitud del mismo se encuentre entre 20 µPa y 200 Pa, ya que por debajo de 20 µPa la energía no es suficiente para excitar la membrana timpánica y por encima de 200 Pa produce dolor. En la figura 38 se observa el comportamiento del rango audible del ser humano, en una escala logarítmica que involucra la frecuencia en Hz y los niveles de presión sonora en decibeles. Figura 38. Umbrales de audición del ser humano

Fuente: COMPOSAN (2007).

El decibel y su relación con el nivel de presión sonora Como se mencionó en el apartado anterior, el ser humano tiene la capacidad de detectar variaciones de presión sonora entre 20 µPa a 200 Pa. En función de ello, si la presión sonora se caracteriza en Pascales, la escala a utilizar comprendería 200.000.000 de unidades, la cual sería una escala imposible de manejar para la medición, la evaluación y la intervención del ruido. Es así como Alexander Bell, usó una escala logarítmica para facilitar el manejo de unidades, donde se introduce el concepto de Nivel de Presión Sonora (Lp) en decibeles, a través de la siguiente expresión: Lp = 20 log=

P PO

99

100

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Donde: P: presión sonora existente (Pa). Lp: nivel de presión sonora (dB). Po: 2 × 10–5 Pa, presión sonora de referencia (umbral auditivo). El cálculo del umbral auditivo en función de esta expresión es: Lp = 20 log=

2 x 10-5 2 x 10-5

= 0 dB

El valor de 0 dB de presión sonora no indica ausencia de sonido, sino ausencia de sensación sonora. Para el caso del umbral del dolor correspondiente a 200 Pa, el valor en decibelios es: Lp = 20 log=

200 2 x 10-5

= 140 dB

A través de la escala en dB, se reduce la escala de 200.000.000 de unidades a una escala de 140 unidades, de tal modo que es posible la caracterización de los niveles de presión sonora para efectos de la evaluación de ruido. La escala en decibeles genera una mayor aproximación a la percepción humana de sonoridad relativa que la escala lineal (Pa), ya que el oído reacciona a un cambio logarítmico de nivel correspondiéndose con esta escala (COMPOSAN, 2007, p. 17). Figura 39. Relación entre niveles de presión sonora y decibeles

Fuente: BigBangFit [blog] (2016).

Capítulo 4: Riesgos físicos

Potencia, intensidad y presión sonora Para que una onda sonora pueda propagarse por un medio elástico, se requiere de una cantidad de energía. Esto significa, desde el punto de vista físico, que la fuente debe realizar un trabajo por unidad de tiempo, es decir, la energía sonora originará lo que se denomina potencia sonora. A continuación, se definen los términos potencia e intensidad acústica y presión sonora. •

Potencia acústica: cantidad de energía acústica que emite una fuente sonora por unidad de tiempo, se mide en vatios (W). Es una característica de cada fuente sonora sin importar cómo o dónde este situada. Este criterio de utiliza para comparar diversas fuentes de ruido. Para obtener la potencia sonora en la unidad de decibeles se utiliza la siguiente expresión matemática: Pw PwO

dB = 10 log = Donde: Pw: potencia del sonido (W). Pwo: potencia del sonido de referencia (W). Pwo = 10–12 W •

Intensidad acústica: potencia acústica transferida por una onda sonora por unidad de área normal a la dirección de propagación o la cantidad de energía acústica que pasa a través de la unidad de superficie perpendicular a la propagación en la unidad de tiempo. Se expresa en W/m2. La intensidad acústica en términos de decibeles se obtiene a partir de la siguiente expresión: dB = 10 log =

I IO

Donde: I: intensidad sonora (W/m2). Io: intensidad sonora de referencia (W/m2) I0 = 10–12 W/m2 •

Presión sonora: cantidad de cambios de presión sonora percibidos por el ser humano. La presión sonora en decibeles se puede obtener a través de la siguiente expresión:

Donde: P: presión sonora (µPa). Po: presión sonora de referencia (µPa). Po = 20 µPa

101

102

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Espectro de frecuencias Para efectos de control del ruido, no es suficiente evaluar los niveles de presión sonora, simultáneamente se deben identificar las frecuencias originadas por las fuentes en cualquier tipo de actividad o proceso productivo. Teniendo en cuenta que el rango audible, en términos de la frecuencia, es de 20Hz a 20.000Hz, analizar un ruido complejo, que podría tener componentes en la mayoría de las frecuencias del espectro audible, sería complejo y poco práctico identificar cada una de estas frecuencias. [Por ello, en la práctica, se divide] el espectro de frecuencias en grupos de frecuencias o bandas, siendo las más utilizadas las bandas de ancho proporcional y, en especial, las bandas de octava y tercio de octava. [Lo instrumentos utilizados para la medición del ruido] emplean filtros, de forma que se eliminan los componentes cuyas frecuencias están por encima o por debajo de los límites de frecuencia de cada filtro. […] Se denomina banda de octava al grupo de frecuencias comprendidas entre dos frecuencias f1 y f2 que cumplen la siguiente relación: f 2 = 2 × f1 Se denomina frecuencia central de la banda a la media geométrica de las frecuencias extremas, es decir:

Mediante el análisis de la frecuencia de un ruido, la energía acústica del mismo se distribuye electrónicamente en bandas, obteniendo un nivel de presión acústica por cada banda. Normalmente se usan 8 bandas, correspondiente cada una de ellas a una “octava”. En cada banda de octava la relación entre las frecuencias superior e inferior están (sic) en relación 2:1. Cada una de las bandas se define por la diferencia correspondiente al valor central de la banda, siendo las más [comunes las siguientes] 31,5 Hz, 63 Hz, 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1.000 Hz, 2.000 Hz, 4.000 Hz, 8.000 Hz [y 16.000 Hz]. Cuando se desea un análisis más detallado del ruido, se utilizan las bandas de tercio de octava. Una banda de tercio de octava es un grupo de frecuencias comprendidas entre dos frecuencias f1 y f2 que cumplen la relación:

En este caso, la relación entre la frecuencia central y las frecuencias extremas viene dada por las siguientes expresiones:

103

Capítulo 4: Riesgos físicos

Las frecuencias medidas para las bandas de octava y tercios de octava están normalizadas en la ISO 266. Para tercios de octava, las frecuencias según [la norma ISO 266] son: 100 Hz, 125 Hz, 160 Hz, 200 Hz, 250 Hz, 315 Hz, 400 Hz, 500 Hz, 630 Hz, 800 Hz, 1.000 Hz, 1.250 Hz, 2.000 Hz, 2.500 Hz, 3.150 Hz, 4.000 Hz y 5.000 Hz. (COMPOSAN, 2007, p. 17–18). Figura 40. Bandas de octava y tercios de octava de frecuencia L

B = 1/1 Octava

Frecuencia (Hz) 500

L

1000

2000

B = 1/3 Octava

Frecuencia (Hz) 800

1000

1250

Fuente: COMPOSAN (2007).

Curvas isofónicas y de ponderación Curvas isofónicas En función de la fisiología del ser humano, el oído es más sensible a ciertas frecuencias que a otras, concretamente, a frecuencias altas. Esto se ilustra en la figura 41, Fletcher y Munson diseñaron una serie de curvas que unen puntos de igual sensación sonora, registrando en la abscisa las frecuencias y en la ordenada los niveles de presión sonora. Estas curvas de igual sonoridad son las isofónicas y generan la definición subjetiva de fonio como el nivel de presión sonora o nivel de sonoridad en decibeles a 1.000 Hz. (Asepeyo, 2005c).

104

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Figura 41. Curvas isofónicas de Fletcher y Munson dB

120 FON

120

110

110

100

100

90

90

80

80 Lp

70

70

69

69

50

50

40

40

30

30

Umbral de audición

20 10

20 10 0

0 20

100

500

f

1000

5000

10000 Hz

Fuente: Monroy (2006).

Curvas de ponderación Cuando el propósito es valorar el riesgo o el nivel de presión acústica al que está expuesto una persona, se debe conseguir que la medida obtenida con el equipo corresponda a la sensibilidad de audición del oído humano en función de los sonidos percibidos. Para simular esta característica, en los equipos de medición se incorporan las curvas de ponderación, que son inversas a las curvas isofónicas de Fletcher y Manson a través de filtros electrónicos. Las curvas de ponderación utilizadas son: •

• • •

Curva de ponderación “A”. Definida en la norma UNE–20464 como una curva de ponderación obtenida de forma experimental para expresar el comportamiento del oído humano en sus frecuencia de audición natural medido a través de un instrumento. Se utiliza para corregir frecuencias altas y bajas. Curva de ponderación “B”. Rectifica las frecuencias de niveles medios. La medida directa del sonómetro es dB (B). Curva de ponderación “C”. Rectifica las frecuencias muy altas. La medida directa del sonómetro es dB (C). Curva de ponderación “D”. Se utiliza para caracterizar el ruido de aviones.

105

Capítulo 4: Riesgos físicos Figura 42. Curvas de ponderación dB 0

C B

-10

A

-20 -30 -40 -50 20

50

100

200

500

1000 2000

5000 10000

Hz

f

Fuente: Asepeyo (2005c).

En la tabla 37 se observan los valores tabulados correspondientes a las curvas de ponderación A, B, C y D. Tabla 37. Curvas de ponderación Frecuencia Hz

Ponderación A

Ponderación B

Ponderación C

Ponderación D

31,5

–39,4

–17,1

–3,0

0,0

40

–34,6

–14,2

–2,0

0,0

50

–30,2

–11,6

–1,3

–12,8

63

–26,2

–9,3

–0,8

–10,9

80

–22,5

–7,4

–0,5

–9,0

100

–19,1

–5,6

–0,3

–7,2

125

–16,1

–4,2

–0,2

–5,5

160

–13,4

–3,0

–0,1

–4,0

200

–10,9

–2,0

0,0

–2,6

250

–8,6

–1,3

0,0

–1,6

315

–6,6

–0,8

0,0

–0,8

400

–4,8

–0,5

0,0

–0,4

500

–3,2

–0,3

0,0

–0,3

630

–1,9

–0,1

0,0

–0,5

800

–0,8

0,0

0,0

–0,6

1 000

0,0

0,0

0,0

0,0

1 250

0,6

0,0

0,0

0,2

106

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Frecuencia Hz

Ponderación A

Ponderación B

Ponderación C

Ponderación D

1 600

1,0

0,0

–0,1

4,9

2 000

1,2

–0,1

–0,2

7,9

2 500

1,3

–0,2

–0,3

–10,6

3 150

–1,2

–0,4

–0,5

–11,6

4 000

1,0

–0,7

–0,8

–11,1

5 000

0,5

–1,2

–1,3

9,6

6 300

–0,1

–1,9

–2,0

7,6

8 000

–1,1

–2,9

–3,0

5,5

10 000

–2,5

–4,4

–4,4

3,4

Fuente: adaptado de Asepeyo (2005c).

Parámetros de medida del ruido Para establecer la exposición ocupacional en el ámbito laboral, es necesario obtenerlos parámetros asociados al ruido a través de cálculos, ya que este fenómeno es complejo, debido a que los niveles de presión sonora en cualquier tipo de ambiente son originados por una gran diversidad de fuentes. A continuación, se relacionan las variables utilizadas para la identificación, evaluación e intervención del ruido, así como su caracterización. Las medidas obtenidas por cualquier instrumento de medición se denominan Level presión (Lp), Level Presión Sound (Lps) o Nivel de presión sonora (Nps), y su identificación depende del idioma en que este configurado el equipo. Este parámetro es una medida instantánea del nivel de presión sonora, permite observar la evaluación del ruido en un instante, pero no permite analizar su trazabilidad en el tiempo. En adelante este parámetro se identificará con la notación: LpA, que indica el nivel de presión sonora en la escala de ponderación A. Para identificar el comportamiento del sonido en el tiempo se utilizarán las siguientes variables:

Nivel de presión acústica continuo equivalente (Leq) El nivel de presión acústica continuo equivalente es el que tendría un ruido continuo que en el mismo tiempo de exposición transmitiera la misma energía que el ruido variable considerado. El tiempo de exposición puede coincidir con el tiempo de medición del nivel de ruido, aunque en general este último puede ser menor. (INSHT, 2006, p.41).

Capítulo 4: Riesgos físicos

La expresión matemática para calcular esta variable define dos parámetros: el nivel de presión sonora en dB y el tiempo de exposición:

Donde: Leq,T: nivel de presión acústica equivalente. T = t2– t1: tiempo de exposición. P(t): presión acústica instantánea (Pa). P0: presión de referencia (20 Pa). Si se cuentan con los niveles de presión acústica de “n” medidas discretas en un periodo de muestreo diferente para estas muestras, la expresión del nivel de presión acústica continuo equivalente es:

Donde: Leq, T: nivel de presión acústica equivalente. Ti: tiempo de exposición para cada intervalo i. T: tiempo total de exposición. Li: nivel de presión sonora equivalente i, en un tiempo de exposición Ti. Para entender mejor la anterior expresión, se puede analizar el siguiente ejemplo: Un colaborador realiza cuatro tipos de actividades, con tiempos de exposición diferentes, durante la jornada laboral (8 h). El tiempo de la primera exposición corresponde a 2 h, el nivel de presión sonora equivalente es de 87 dB; en la segunda, el nivel de exposición es de 3 h, con un nivel de presión sonora equivalente de 92 dB; en la tercera, el nivel de exposición es de 1 h, con un nivel de presión sonora equivalente de 83 dB; y en el cuarto, el nivel de exposición es de 1 h, con un nivel de presión sonora equivalente de 98 dB. Para cada una de las mediciones, al ser ciclos repetitivos, los tiempos de muestreo correspondieron a 20 minutos para cada actividad, lo que conlleva un muestreo total de 80 minutos y no de 8 horas respectivas. El nivel equivalente resultante es:

107

108

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Leq.8h = 98,3 dB El nivel de ruido equivalente para el colaborador en la jornada de 8 horas corresponde a 93,3 dB. Dentro de este parámetro cabe mencionar que existe el nivel de presión sonora equivalente en la escala de ponderación A y se denota como LAeq, se utiliza cuando el equipo de medición usa el filtro de ponderación A.

Nivel diario equivalente Nivel de presión acústica continuo equivalente cuando el tiempo de exposición se normaliza a una jornada de trabajo de 8 h. Si se cuenta con el nivel de presión acústica continuo equivalente de un ruido durante un tiempo T, el nivel diario equivalente se calcula mediante la siguiente expresión:

Donde: Leq,d: nivel diario equivalente (tiempos de exposición de 8 h) en dB. Leq,T: nivel de presión acústica equivalente continuo en dB. T: tiempo de exposición al ruido en h/d.

Nivel semanal equivalente Se utiliza cuando existe una variación significativa entre los niveles diarios equivalente de cada día. Se calcula de la siguiente forma:

Donde: Leq,s: nivel semanal equivalente en dB. m: número de días en la semana en que el colaborador se encuentra expuesto al ruido. Leq,di: nivel diario equivalente del día i en dB.

Nivel de exposición sonora (SEL) Se denomina igualmente LE, Lx o SENEL, es el nivel continuo de un segundo de duración que contiene la misma energía sonora que la variación del nivel sonoro existente durante un evento de ruido. Por lo tanto, es el Leq normalizado para un tiempo de un (1) segundo y se calcula a través de la expresión:

Capítulo 4: Riesgos físicos

De acuerdo con lo descrito anteriormente, existe una relación entre el SEL y el Leq originada por una serie de eventos existentes durante un periodo T segundos y se obtiene a través de la siguiente expresión:

Niveles estadísticos o percentiles Un ruido variable en el tiempo se describe mediante funciones acumuladas y de distribución de frecuencias, que representan respectivamente el porcentaje de tiempo que ha existido en un determinado rango de niveles y el nivel sonoro que se ha superado durante este tiempo en el periodo estudio. Los niveles estadísticos expresan el nivel que se supera en el porcentaje del periodo total de medida, denotado como percentil. Los percentiles más comunes o utilizados son: L 10, L50 y L90, que indican respectivamente los niveles que se superan durante el 10 %, el 50 % y el 90 % del tiempo de muestreo.

Nivel equivalente promedio Frecuentemente se presenta la necesidad de calcular el nivel equivalente promedio Leq de un periodo de tiempo que incluye intervalos con características de ruido diferentes y que se han evaluado de forma independiente. Para ello se usa la siguiente expresión:

Donde: Li: valor de Leq, representativo de cada uno de los N intervalos que componen el periodo. ti: duración correspondiente a cada uno de los intervalos. T: duración del periodo de muestreo. Si todos los intervalos del periodo son de la misma duración, la expresión simplificada es:

109

110

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Tipos de ruido Teniendo en cuenta la relación del nivel de intensidad y tiempo de exposición, el ruido se clasifica en: Ruido continuo: un ruido se considera continuo cuando los niveles de presión acústica y el espectro de frecuencia varía en función del tiempo lentamente sobre pequeños márgenes. Este tipo de ruido suelen (sic) ser originados por máquinas con cargas estables, tales como: motores eléctricos, bombas de agua, asimismo suele ser de este tipo el ruido ambiente de fondo. [Igualmente, este tipo de sonido no presenta cambios rápidos y repentinos de nivel de presión sonora durante el periodo de exposición. La máxima fluctuación puede ser hasta de 2 dB]. Ruido [intermitente continuo]: a este tipo corresponden los ruidos en que tanto los niveles de presión acústica como el espectro de frecuencias varían de forma aleatoria en función con (sic) el tiempo sobre un margen amplio. Dependiendo de la repetición del ruido, estos pueden ser periódicos o no. [Es aquel sonido con variaciones en el tiempo del nivel del ruido continuo, con periodos de estabilidad (periodos de tiempo conocidos). Las variaciones son mayores a 2 dB]. Ruido de impacto: el ruido de impacto se trata de un incremento brusco y de corta duración del nivel de presión acústica. [Un ejemplo de este tipo de ruido es el generado por máquinas como troqueles] (COMPOSAN, 2007, p. 13–14).

En la figura 43 se observa los tipos de ruido en función del tiempo y de la frecuencia. Figura 43. Tipos de ruido

Fuente: COMPOSAN (2007).

Capítulo 4: Riesgos físicos

Operaciones matemáticas relacionadas con niveles de presión sonora en dB En muchos casos es necesario desarrollar cálculos matemáticos relacionados con la escala en decibeles, por ejemplo si un colaborador se encuentra a diferentes niveles de presión sonora en su jornada laboral. Teniendo en cuenta esta escala es una relación logarítmica que facilita la caracterización del ruido, la suma, resta u otro tipo de operación no es posible de forma lineal. A continuación se presentan las operaciones que se pueden realizar. •

Suma de decibeles de fuentes que originan el mismo nivel de presión sonora. Se utiliza la siguiente expresión: Lptotal = Lp + 10log (n) Donde: Lptotal: nivel de presión sonora total en dB. Lp: nivel de presión de la fuente en dB. n: número de fuentes. Ejemplo: Una empresa requiere instalar tres (3) bombas de agua iguales en su proceso productivo. De acuerdo con el fabricante, cada una de las bombas genera 84 dB. Establezca el nivel de presión sonora total que generan las tres (3) bombas de agua si funcionan de forma simultánea. Para solucionar este problema, se utiliza la anterior expresión de la siguiente forma: Lptotal = Lp + 10log (n) Lptotal = 84 dB + 10log (3) Lptotal = 88,77 dB El nivel de presión sonora generado por las tres (3) bombas corresponde a 88,77dB.

•

Suma de decibeles de fuentes diferentes. Cuando se cuentan con fuentes de ruido que generan niveles de presión sonora diferentes y estas funcionan de forma simultánea, el cálculo del nivel de presión sonora total se realiza con la siguiente expresión:

Donde: Lptotal: nivel de presión sonora total en dB. N: número de fuentes sonoras.

111

112

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Li: nivel de presión sonora de cada fuente sonora en dB. La anterior ecuación matemática se expresa igualmente como:

Donde: Lptotal: nivel de presión sonora total en dB. Lpn: nivel de presión sonora de cada fuente sonora en dB. Ejemplo: En una empresa de manufactura, funcionan simultáneamente tres (3) máquinas. Cada una de las máquinas genera 89 dB, 75 dB y 92 dB respectivamente. Determine el nivel de presión sonora total o resultante que generan las tres (3) máquinas. Utilizando la expresión anterior:

Lptotal = 93,82 dB Si las tres (3) máquinas operan de forma simultánea, el nivel de presión sonora total será de 93,82 dB. •

Suma de decibeles de fuentes diferentes utilizando el método gráfico. Igualmente existe un método gráfico para establecer la suma de decibeles entre diferentes fuentes. De acuerdo con Brüel & Kjær (2006), el procedimiento para el cálculo de la sumatoria de fuentes con nivel de presión sonora diferentes es el siguiente: Medir el Nivel de Presión Sonora (NPS) de cada fuente de ruido separadamente (Lp1, Lp2). Encontrar la diferencia (ΔDL) entre estos niveles (Lp2 – Lp1). Encontrar esta diferencia en el eje horizontal (x) del gráfico. Trasladarse hasta [interceptar] la curva, y después mirar el valor en el eje vertical (y) a la izquierda. Agregar el valor indicado (L+) del eje vertical al nivel de la fuente de ruido más [alto] (Lp2). Esto [genera] la suma de los NPS de las dos fuentes de ruido. Si hay presentes tres o más fuentes de ruido, los pasos 1 a 4 deberán ser repetidos, usando la suma obtenida para las primeras dos fuentes y el NPS de cada fuente adicional. (Brüel & Kjær, 2006, p. 12).

Según lo registrado en la figura 44, se concluye que cuando se tienen dos fuentes con el mismo nivel de presión sonora y se requiere conocer el nivel de presión

113

Capítulo 4: Riesgos físicos

sonora total, se suman tres decibeles al nivel de presión sonora conocido de una de las fuentes. Por ejemplo, si hay dos máquinas cuyo nivel de presión sonora es 83 dB cada una, el nivel de presión sonora total de las dos máquinas al operar simultáneamente será de 86 decibeles. Si la diferencia entre dos fuentes es mayor a 15 decibeles, el nivel de presión sonora total, cuando las máquinas operen al mismo tiempo, será el nivel de presión sonora más alto. Es decir, si hay una fuente que genera 60 dB y otra fuente 80 dB, el nivel de presión sonora total entre las dos fuentes, siempre y cuando estén funcionando al mismo tiempo será, de 80 dB. Figura 44. Función logarítmica para suma de decibeles L+ dB Ejemplo: Lp2 = 55 dB Lp1 = 51dB DLp = 4 dB L+ = 1,4 dB L presult = 55 + 1,4 = 56,4 dB

3

2

1.4 dB 1

0

0

4 dB

5

10

15

Fuente: Brüel & Kjær (2006).

Igualmente, puede utilizarse la tabla 38 para sumar los niveles de presión sonora en decibeles entre dos fuentes. Para ello, se establece la diferencia de los niveles de presión sonora, se ubica en la tabla esta diferencia y, al nivel de presión sonora más alto, se le suma lo sugerido por esta misma. Tabla 38. Suma de decibeles Diferencia en decibeles

Número de decibeles a agregar al valor más alto

0

3,0

1

2,5

2

2,1

3

1,7

4

1,5

5

1,2

114

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Diferencia en decibeles

Número de decibeles a agregar al valor más alto

6

1,0

7

0,8

8

0,6

10

0,4

11

0,3

14

0,2

16

0,1 Fuente: Asepeyo (2005c).

•

Resta de niveles de presión sonora Algunas veces es necesario restar el ruido de fondo del NPS total. La corrección para el ruido de fondo puede hacerse restando el ruido de fondo (Lpfondo) del nivel de ruido total (Lptotal) usando la siguiente ecuación:

Si ΔL es inferior a 3 dB, el ruido de fondo es demasiado alto para una medida de precisión y el nivel de ruido correcto no se puede hallar hasta que el ruido de fondo haya sido reducido. Si, por otra parte, la diferencia es superior a 10 dB, el ruido de fondo puede ser ignorado. (Brüel & Kjær, 2006, p. 13).

Con la gráfica de la figura 45 se obtiene igualmente la diferencia entre niveles de presión sonora. Figura 45. Función logarítmica para restar de decibeles LdB Ejemplo: Lptot = 60 dB Lpfondo = 53 dB DL = 7 dB L= 1 dB L presult = 60 - 1 = 59 dB

6 5 4 3 2 1 dB 2

3

4

5

6

7dB

8

9 10

Fuente: Brüel & Kjær (2006).

DL dB

Capítulo 4: Riesgos físicos

Instrumentos de medida de ruido Los sonómetros, en sus funciones intrínsecas, han sido diseñados para medir el sonido de acuerdo con la percepción del ser humano. Con este propósito estos instrumentos cuentan con elementos electrónicos que permiten la configuración de curvas de ponderación (A, B, C, D), respuestas de integración (fast, slow, impulse o peak), además de otras variables asociadas al sonido. Los equipos de medición deben cumplir con los requisitos establecidos por la International Electrotechnical Commission (IEC), para el funcionamiento de sus componentes electrónicos. En la actualidad existe una gran variedad de equipos para la medición de los niveles de presión sonora, su selección y uso dependerá de tipo de estudio a realizar. Por ejemplo, cuentan con micrófonos tipo 0, tipo 1 o tipo 2, que se deben en tener en cuenta según la precisión del estudio.

Sonómetros no integradores Este tipo de sonómetros miden el nivel de presión sonora instantáneo en decibeles (dB), lo que normalmente se conoce como nivel de sonido. Estos instrumentos son útiles para un diagnóstico inicial en ambientes ruidoso; usualmente manejan el filtro de ponderación A y, en algunos casos, ponderación C; pueden ser utilizados para medir ruido ambiental o ruido industrial. Normalmente, estos equipos, al suministrar el nivel de presión sonora instantáneo, no tienen capacidad para almacenar información. Utilizan micrófonos tipo 2 y son relativamente económicos. Figura 46. Sonómetros no integradores

Fuente: https://www.archiexpo.es/fabricante-arquitectura-design/sonometro-digital-53378.html

Sonómetros integradores Estos sonómetros tienen la capacidad de calcular el nivel continuo equivalente (Leq) e incorporan funciones para la transmisión de datos al ordenador, cálculo de percentiles y algunos análisis en frecuencia en octavas y tercios de octavas de frecuencia. La precisión de sonómetro depende del tipo de micrófono:

115

116

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

• •

•

Sonómetro con micrófono tipo 0. Son instrumentos de alta precisión, utilizados fundamentalmente en laboratorios de metrología y como patrones de medición. Sonómetro con micrófono tipo 1. Son instrumentos de alta precisión, utilizados para estudios donde se requiera medir niveles de presión sonora que sobrepasen los límites permisibles de exposición.. Deben cumplir con las normas: IEC 651/804 y ANSI S 1.43. Sonómetro con micrófono tipo 2. Son instrumento de precisión media, utilizados para propósitos generales. Deben cumplir con las normas: IEC 651/804 y ANSI S 1.43. Figura 47. Sonómetros integradores

Fuente: https://www.3m.com.co/3M/es_CO/inicio/todos-los-productos-3m/~/ Son%C3%B3metros-3M-SoundPro-/?N=5002385+3294411343&rt=rud

El sonómetro, dependiendo del tipo de ruido, percibe las señales sonoras a partir de tres variables de integración: • • •

Fast (rápido). Integra la energía acústica en un periodo de tiempo de 125 ms. Slow (lento). Integra la energía acústica en un periodo de tiempo de 1 s. Impulse (impulso). Integra la energía acústica en un periodo de tiempo de 35 ms.

Para el análisis de ruido continuo se utilizan las escalas de integración Fast o Slow, sino existe norma que sugiera alguna escala de integración. En términos de precisión, la escala Fast es la más recomendada, ya que integra una mayor cantidad de datos. Si las variaciones de niveles de presión sonora son mayores a 4 o 5 dB, se debe utilizar la escala de integración lenta. Para ruido de impacto se utiliza la escala de integración de impulso.

Elementos que componen el sonómetro A continuación, se registran los componentes comunes en la mayoría de sonómetros y se ilustran en la figura 48:

Capítulo 4: Riesgos físicos

•

•

•

• •

•

Micrófono: convierte la presión acústica de la señal sonora en una señal eléctrica equivalente. El tipo de micrófono más adecuado para los sonómetros es el micrófono condensador, que combina precisión con estabilidad y confiabilidad. Este se compone de dos placas cargadas eléctricamente separadas por un dieléctrico de aire formando un condensador eléctrico. Una de las placas es rígida y la otra es un ligero diafragma que vibra en función de la presión acústica que actúa sobre él. Los sonómetros y especialmente sus elementos más delicados, los micrófonos, deben utilizarse con precaución ante las siguientes situaciones: » Viento: al soplar a través del micrófono, produce un ruido extraño. Para reducirlo, se utilizan bolas de espuma porosa a modo de pantalla de viento. » Temperatura: los sonómetros funcionan en temperaturas entre los – 10 °C y 50 °C, sin embargo, cambios bruscos de temperatura pueden producir la condensación del micrófono. » Vibración: aunque el micrófono y el sonómetro son relativamente insensibles a la vibración, conviene aislarlos de vibraciones fuertes y choques. Preamplificador: la señal eléctrica producida por el micrófono es bastante débil y, por lo tanto, es amplificada mediante un preamplificador antes de ser procesada. Esto equivale a adaptar la impedancia del micrófono a la del sonómetro. Redes de ponderación de frecuencia: simulan la sensibilidad del oído humano en función de la frecuencia con que se origina la onda sonora. Como ya se ha mencionado anteriormente, estas escalas corresponden a: A, B, C y D. Algunos instrumentos cuentan con la escala lineal o “0”, la cual no pondera la señal y pasa sin modificaciones. Amplificador: dispositivo encargado de amplificar las señales eléctricas hasta valores adecuados para ser tratadas. Deben ser precisos, con amplio margen de frecuencias dinámico y producir una distorsión mínima de la señal. Circuito RMS: la señal, una vez ponderada en frecuencia y amplificada, se eleva al cuadrado para obtener el valor eficaz RMS, para calcular un valor que esté directamente relacionado con la cantidad de energía medida. Debido a las rápidas variaciones del ruido, se introduce a la cadena de medición un promediador de tiempo exponencial. Las tres constantes de tiempo: Slow, Fast e Impulse. Pantalla: a través de ésta se visualiza la información procesada por el equipo de medición, la información registrada depende del tipo de sonómetro, pero normalmente suministra el nivel de presión sonora equivalente, niveles de presión sonora máximos y mínimos, entre otros datos.

117

118

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Figura 48. Elementos del sonómetro Salida

Detector de sobrecarga

Micrófono

Pantalla Preamplificador

Redes de ponderación

Amplificador

Filtros

Detector RMS

Constantes de Tiempo ¨F¨y ¨S¨

92,6 Circuito de retención

Fuente: Asepeyo (2005c).

Dosímetros El dosímetro es un instrumento destinado a medir dosis de ruido recibidas por un trabajador durante parte o toda su jornada de trabajo. La dosis máxima (100 %) corresponde a un nivel diario equivalente de 85 dB(A). El dosímetro se utiliza para el análisis de cualquier tipo de ruido y su lectura se da en porcentajes de dosis, la cual se convertirá a LAeq,d.

Pistófono El pistófono es un instrumento utilizado para comprobar el correcto funcionamiento del equipo. Sirve como patrón de medida in situ, ya que este dispositivo emite un nivel de presión sonora predispuesto que es leído por el sonómetro. Los sonómetros, dosímetros y pistófonos deben contar con sus respectivos certificados de calibración, emitidos por el fabricante o por un laboratorio de metrología vigilado y acreditado por la autoridad competente.

Evaluación de niveles de presión sonora Dada las características del oído humano y el fenómeno asociado a los niveles de presión sonora en todo tipo de ambiente, la medición de estos es compleja, por lo tanto, no existe una sola técnica o instrumento para su medición y caracterización. Por esta razón, la medición más sencilla será aquella que, a partir de un valor representativo, abarque los niveles de presión sonora para toda la medición, en su defecto, el nivel diario equivalente en la escala de ponderación A. Este parámetro se utiliza para conocer la exposición ocupacional de los colaboradores en las organizaciones dentro de su jornada laboral. Adicionalmente, cuando el propósito de las mediciones es establecer métodos de control de los niveles de presión sonora ya sea en la fuente, en el medio o el receptor, se debe realizar el análisis del espectro de frecuencias en bandas de octava, para así caracterizar la frecuencia que origina el mayor nivel de presión sonora asociado con la fuente y determinar el método de control respectivo.

119

Capítulo 4: Riesgos físicos

Para realizar la medición, el instrumento se debe ubicar lo más cerca posible al oído del colaborador, para realizar la respectiva evaluación de la exposición al ruido, y en posición perpendicular a la fuente sonora.

Influencia del ruido de fondo en las mediciones Un factor que influye en la precisión de las medidas es el ruido de fondo, comparado con los niveles de presión sonora emitidos por las fuentes objeto de estudio. El ruido de fondo no debe enmascarar el sonido de interés, en la práctica, esto significa que el sonido emitido por las fuentes debe ser por lo menos tres dB más alto que el ruido de fondo. Sin embargo, se precisan correcciones para obtener el valor real de los niveles de presión sonora originados por las fuentes emisoras de ruido analizadas. El procedimiento para medir el nivel de presión sonora de una máquina, bajo condiciones del ruido de fondo, es el siguiente: • • •

Medir el nivel de presión sonora total con la máquina funcionando. Medir el nivel de presión sonora del ruido de fondo con la máquina apagada. Calcular la diferencia entre las dos mediciones.

Si la diferencia es inferior a tres dB, el ruido de fondo es demasiado alto para una medida precisa, por lo tanto sería necesario realizar las mediciones sin el ruido de fondo. Si está entre 3 y 10 dB, será necesaria una corrección. Si la diferencia es mayor a 10 dB, no es necesaria corrección alguna. Para el cálculo del nivel de presión sonora real de la máquina se puede utilizar la expresión o la figura (45) enunciadas en la sección referente a Resta de niveles de presión sonora, igualmente, se puede utilizar la tabla 39. Tabla 39. Resta de decibeles para corrección del ruido de fondo Diferencia entre nivel de fuente primaria y ruido de fondo

Decibeles para restar del nivel total de ruido

10 o más dB

0 dB

6 a 9 dB

1

4 a 5 dB

2

3 dB

3

Menos de 3 dB

No considerar Fuente: ISS (1984).

Estrategias de muestreo A fin de establecer la confiabilidad de las mediciones, es preciso determinar las estrategias de muestreo. Con este propósito se deben identificar las características de las fuentes y procesos para así realizar los respectivos estudios. De acuerdo con esto, se determinan los siguientes casos:

120

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

• •

Puestos de trabajo con niveles de presión sonora diferentes. En este caso, cuando el ruido generado por cada uno de los puestos de trabajo no es homogéneo, se realiza el estudio en cada punto. Puestos de trabajo con niveles de presión homogéneos. Cuando la exposición ocupacional para cada trabajador es aproximadamente igual, se utiliza la siguiente expresión matemática para determinar el número de puestos de trabajo a ser evaluados:

Donde: n: tamaño de puntos a muestrear de forma aleatoria. p: probabilidad de éxito. q: probabilidad de fracaso. q = (1 – p) : nivel de error. Z: nivel de confianza. N: total de puntos a evaluar. Una vez conocido el tamaño de la muestra, se enumeran las personas o los puestos de trabajo, para determinar aleatoriamente el orden de las evaluaciones. El tiempo de muestreo dependerá de la exposición ocupacional, de modo que son válidos tiempos de muestreo de un minuto, 15 o 30 minutos. Igualmente, esto dependerá del nivel de precisión del estudio, a mayor tiempo de muestreo, mayor la precisión del estudio. El número mínimo de puntos fundamentales de las mediciones alrededor de los ejes de la fuente emisora será de cuatro, con lecturas por duplicado en cada punto en horario o días diferentes, además se podrán medir puntos complementarios distribuidos alrededor de la fuente. Si las dos mediciones son diferentes con un nivel menor de 2 dB(A), se deben realizar tres mediciones por punto y obtener el promedio respectivo.

Mapa de ruido Para identificar el riesgo asociado al ruido, también se utiliza el mapa de ruido el cual indica las áreas de riesgo en función de los niveles de presión sonora generados en un área determinada de la empresa. En la figura 49, se señalan con colores los niveles de ruido, de modo que las áreas más críticas están representadas con color rojo, las menos críticas con color amarillo y marrón, y las que no tienen ningún tipo de riesgo con color verde.

121

Capítulo 4: Riesgos físicos Figura 49. Mapa de ruido

Límites permisibles de exposición Límites permisibles para ruido continuo o intermitente Una vez obtenidas las evaluaciones de los niveles de presión sonora originadas en las fuentes emisoras o procesos productivos, es necesario establecer el riesgo originado por estas, con el fin de determinar las estrategias de intervención, ya sea en la fuente, el medio o el receptor. Los límites permisibles para ruido se basan en la medición de nivel de presión sonora en dB (A) y su relación con el tiempo de exposición. Estas dos variables están asociadas con la pérdida de audición de las personas. La resolución 1792 del 3 de mayo de 1990 reglamenta los límites de exposición para Colombia (ver tabla 40). Tabla 40. Límites permisibles de exposición para ruido continuo o intermitente Duración exposición horas/día Nivel permisible dB(A) 8

85

4

90

2

95

1

100

0,5

105

0,25

110

0,125

115

Fuente: adaptado de Resolución 1792 del 3 de mayo de 1990.

Como se observa en la tabla 40, en la medida que el nivel de presión sonora aumenta en 5 dB, el tiempo de exposición se reduce a la mitad. El incremento de estos 5 dB se denomina tasa de intercambio y es una variable a considerar en el caso de la configuración de sonómetros integradores. Adicionalmente, cuando se obtienen mediciones de los niveles de presión sonora y no corresponden a los registrados en esta tabla, se debe considerar la siguiente expresión matemática para el cálculo del tiempo de exposición:

122

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Donde: T: tiempo de exposición en horas. Lp: Nivel de presión sonora en dB (A). •

Ejemplo: En un estudio, se obtuvo el nivel de presión sonora de una fuente sonora equivalente a 92 dB (A). Calcule el tiempo de exposición del colaborador durante la jornada laboral. Para ello, se utiliza la expresión Suma de decibeles de fuentes que originan el mismo nivel de presión sonora, como se registra a continuación:

T = 5,7 horas El colaborador puede exponerse a una fuente, con un nivel de presión sonora de 92 dB, (A), 5,7 horas sin poner en riesgo su salud. Cuando la exposición diaria al ruido sea de dos o más periodos de exposición a diferentes niveles de presión sonora y tiempos de exposición, se considerará el efecto combinado de aquellos niveles iguales o superiores a 80 dB(A). Para ello, se tiene en cuenta el efecto combinado, sin embargo no se excede el valor límite permisible si la suma de las fracciones de la ecuación siguiente es menor o igual a uno

Donde: T: tiempo permisible de exposición obtenido de la tabla 40 o expresión matemática Puestos de trabajo con niveles de presión homogéneos, en horas. t: tiempo en el cual el colaborador se expone por actividad en horas. •

Ejemplo: Un colaborador desarrolla tres actividades expuesto a diferentes fuentes, con los siguientes tiempos de exposición y niveles de presión sonora: » Actividad 1: 88 dB (A); tiempo de exposición: 3 horas. » Actividad 2: 98 dB (A); tiempo de exposición: 2 horas. » Actividad 3: 102 dB (A); tiempo de exposición: 3 horas. • Establezca si el colaborador excede los límites permisibles de exposición de acuerdo con la expresión matemática anterior.

123

Capítulo 4: Riesgos físicos

•

De acuerdo con la expresión que permite el cálculo del tiempo de exposición (ejemplo anterior), lo primero que se debe calcular es el límite permisible de exposición para cada actividad utilizando esta expresión de la siguiente forma: » Actividad 1:

» Actividad 2:

» Actividad 3:

Una vez conocido los tiempos permisibles para cada actividad, se utiliza la expresión anterior, para conocer si la sumatoria excede 1.

Como se observa, el resultado es 2,18, lo que indica que el colaborador está sobrexpuesto a ruido y, por lo tanto, se deben implementar estrategias de control.

Límites permisibles ruido de impacto Los niveles máximos permisibles para ruido de impacto se registran en la tabla 41. Estos límites corresponden al número de impactos que un colaborador puede soportar en una jornada de 8 horas, cuando se ha obtenido el nivel de presión sonora máximo. Tabla 41. Límites permisibles de exposición para ruido de impacto Nivel máximo de sonido dB

Número de impactos por día

140

100

130

1.000

120

10.000

Fuente: adaptado de Resolución 1792 del 3 de mayo de 1990.

No se permite exposición alguna por encima de los 140 dB.

124

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Para interpolación entre dos de los valores dados en la tabla se empleará la siguiente ecuación:

Donde: N: número de impactos por día. Lpico: nivel de presión sonora máxima en dB.

Confort acústico En el apartado anterior se trataron los límites permisibles correspondientes a ruido, los cuales indican el grado de exposición de los colaboradores a niveles de presión sonora o ruido sin que su salud se vea afectada. Estos límites permisibles no admiten un grado de confort frente a los niveles de presión sonora generado por ruido de fondo o por fuentes emisoras propias de la actividad realizada. Por ello, se han desarrollado las curvas de confort acústico, que permiten establecer criterios de comodidad para la población expuesta a ruido. A continuación, se detallan las variables que influyen en el grado de confort de los colaboradores y se explican brevemente estas curvas. • • • • •

La amplitud, la duración y carácter espectral del ruido. El posible contenido de la información del ruido. El estado del individuo que percibe el ruido. La personalidad del sujeto. Factores de tipo psicosocial.

Es difícil establecer valores por encima de los cuales un porcentaje elevado de la población expuesta presente molestias, sin embargo, se dispone de criterios de tipo técnico que establecen límites aceptables de comodidad en actividades de interiores, siendo los más utilizados los establecidos por las familias de las curvas NR (Noise Raiting) normalizadas por la recomendación ISO – R – 1996 o bien criterios de Estados Unidos establecidos en las curvas NC (Noise Criterion) o PNC (Preferred Noise Criterion). •

Curvas NC (Noise Criterion). Creadas por la American Society of Heating, Refrigeration and Air Engineers – ASHAE, pionera en temas de confort acústico, suministran información sobre el contenido espectral que debe exigirse a un ruido de fondo para que pueda desarrollarse adecuadamente por actividad.

125

Capítulo 4: Riesgos físicos Figura 49b. Curvas NC Curvas NC (Noise Criteria) 80 70

Nivel de presión sonora (dB)

70

65 60

60

55 50

50

45 40

40

35 30

30

25 20

20 10

NC-15 63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Frecuencias centrales de bandas de octava (Hz)

Tipos de recintos

Rango de NC

Fábricas para ingeniería pesada.

55 – 75

Fábricas para ingeniería ligera.

45 – 65

Cocinas industriales.

40 – 50

Recintos deportivos y piscinas.

35 – 50

Grandes almacenes y tiendas.

35 – 45

Restaurantes, bares, cafeterías y cafeterías privadas.

35 – 45

Oficinas mecanizadas.

40 – 50

Oficinas generales.

35 – 45

Despachos, bibliotecas, salas de justicia y aulas.

30 – 35

Salas de hospitales y quirófanos.

25 – 35

Fuente: Florido Díaz (2008).

La información tabulada del análisis espectral correspondiente a las curvas anteriores se registra a continuación. Tabla 42. Valores curvas NC Curvas NC

63 Hz

125 Hz

250 Hz

500 Hz

1000 Hz

2000 Hz

4000 Hz

8000 Hz

NC–70

83

79

75

72

71

70

69

68

NC–65

80

75

71

68

66

64

63

62

126

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Curvas NC

63 Hz

125 Hz

250 Hz

500 Hz

1000 Hz

2000 Hz

4000 Hz

8000 Hz

NC–60

77

71

67

63

61

59

58

57

NC–55

74

67

62

58

56

54

53

52

NC–50

71

64

58

54

51

49

48

47

NC–45

67

60

54

49

46

44

43

42

NC–40

64

57

50

45

41

39

38

37

NC–35

60

52

45

40

36

34

33

32

NC–30

57

48

41

35

31

29

28

27

NC–25

54

44

37

31

27

24

22

21

NC–20

51

40

33

26

22

19

17

16

NC–15

47

36

29

22

17

14

12

11

Fuente: adaptado de Asepeyo (2005a).

Curvas PNC (Preferred Noise Criterion). La Acoustical Society of America publicó en el año 1971 las curvas PNC, consideradas como una pequeña modificación de las curvas NC. Figura 50. Curvas PNC Curvas PNC (Preferred Noise Criteria) 75 65 Nivel de presión sonora (dB)

•

65 60

55

55 50

45

45 40

35

35 30

25

25 20

15 5 63

PNC-15 125

250

500

1000

2000

4000

8000

Frecuencias centrales en bandas de octava (Hz)

Tipos de recintos

Rango de PNC

Grandes tiendas, garajes.

50 – 60

Cocinas, lavanderías, oficinas con ordenadores.

45 – 55

Oficinas de ingeniería.

40 – 50

Grandes oficinas, tiendas, cafeterías, restaurantes.

35 – 45

127

Capítulo 4: Riesgos físicos

Tipos de recintos

Rango de PNC

Oficinas privadas, pequeñas salas de conferencias, aulas, bibliotecas.

30 – 40

Dormitorios, hospitales, residencias, apartamentos, hoteles.

25 – 40

Auditorios pequeños, pequeñas iglesias, pequeños teatros, grandes salas de conferencias y reuniones (no más de 50 personas).

35

Auditorios, grandes teatros, iglesias.

20

Estudios de radio y de televisión.

20 – 20

Salas de concierto, óperas y locales de recitales.

10 – 20

Fuente: Florido Díaz (2008).

Tabla 43. Valores curvas PNC Curvas NC

31,5 Hz

63 Hz

125 Hz

250 Hz

500 Hz

1000 Hz

2000 Hz

4000 Hz

8000 Hz

NC–65

79

76

73

70

67

64

61

58

58

NC–60

76

73

69

66

63

59

56

53

53

NC–55

73

70

66

62

59

55

51

48

48

NC–50

70

66

62

58

54

50

46

43

43

NC–45

67

63

58

54

50

45

41

38

38

NC–40

64

59

54

50

45

40

35

33

33

NC–35

62

55

50

45

40

35

30

28

28

NC–30

61

52

46

41

35

20

25

23

23

NC–25

60

49

43

37

31

25

20

18

18

NC–20

59

46

39

32

36

20

15

13

13

NC–15

58

43

35

28

21

15

10

8

8

Fuente: adaptado de Asepeyo (2005a).

•

Curvas NR (Noise Rating Numbers). Son utilizadas en Europa y tienen la misma utilidad y significado que los NC y PNC. Son los criterios dados por la ISO. Básicamente, marcan un valor con referencia a 1.000 Hz que no supera en ningún punto la curva isofónica de ese valor. Tipos de recintos

Rango de NR

Talleres.

60 – 70

Oficinas mecanizadas.

50 – 55

Gimnasios, salas de deporte, piscinas.

40 – 50

Restaurantes, bares y cafeterías.

35 – 45

Despachos, bibliotecas, salas de justicia.

30 – 40

Fuente: Florido Díaz (2008).

128

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Figura 51. Curvas NR Curvas NR (Noise Rating) 120

115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 NR-0

Nivel de presión sonora (dB)

100

80

60

40

20

0 31,5

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Frecuencias centrales en bandas de octava (Hz)



Tabla 44. Valores curvas NR Curvas NR

63 Hz

125 Hz

250 Hz

500 Hz

1000 Hz

2000 Hz

4000 Hz

8000 Hz

NC–50

75

65

58

53

50

47

45

43

NC–45

71

61

54

49

45

42

40

33

NC–40

67

57

49

44

40

37

35

33

NC–35

63

52

44

38

35

32

30

28

NC–30

59

48

40

34

30

27

25

23

NC–25

55

44

35

29

25

22

19

18

NC–20

51

39

31

24

20

17

14

13

Fuente: adaptado de Asepeyo (2005a).

Elementos para el control del ruido Para establecer el control de ruido ya sea en la fuente, en el medio o en el receptor se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones: •

Tomar las lecturas del nivel de ruido en bandas de octava. Las bandas de octava permiten establecer la frecuencia que podría afectar al receptor en función de los niveles de presión sonora obtenidos en campo. Igualmente, de acuerdo con la frecuencia identificada permite establecer el tipo de material acústico que se debe recomendar para control el ruido en la fuente, en el medio y en receptor se utiliza para definir los elementos de protección individual que debe utilizar el receptor.

Capítulo 4: Riesgos físicos

•

•

Determinar la fuente verdadera del ruido. Se debe establecer a través del estudio de ruido la fuente real que está impactando en el proceso, ya que cuando se cuenta con múltiples máquinas se genera un proceso de enmascaramiento. Determinar si el ruido se puede controlar en su fuente. En el desarrollo de medidas de control, se debe estudiar la viabilidad técnica de controlar el ruido en la fuente, desde el punto de vista técnica y financiero.

Además, se deben considerar algunas variables para el control del ruido, pues según las propiedades físicas del material absorbente o acústico, se reducen los niveles de presión sonora ya sea en la fuente o en el medio.

Pérdida de transmisión de sonido La pérdida de transmisión por parte de un material absorbente o acústico depende de la masa de este y se calcula de la siguiente forma: TL = 20 * log (f * m) – 47 dB Donde: TL: pérdida de trasmisión (por sus siglas en inglés Transmison Lost), en dB. f: frecuencia, en Hz. m: masa del material en kg/m2. El cálculo de la pérdida de transmisión por parte de un material pesado se analiza en el siguiente ejemplo: un ladrillo de 5 kg (figura 52). Figura 52. Dimensiones de ladrillo macizo

Se calcula la masa del ladrillo :

Para calcular la pérdida de transmisión del ladrillo se reemplaza la masa en la expresión anterior y se toma como base una frecuencia de 125 Hz: TL = 20 * log (125 Hz * 62,5 kg/m2) – 47 dB TL = 30,85 dB

129

130

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

La pérdida de transmisión de un ladrillo macizo, cuyo peso es de 5 kg, es 30,85 dB. Ahora bien, si se cambia la posición del mismo ladrillo, el área será diferente (figura 53). Así que se debe calcular nuevamente la pérdida de transmisión, teniendo en cuenta que el peso permanece constante. Figura 53. Dimensiones de ladrillo macizo acostado

Se calcula la masa del ladrillo:

Para calcular la pérdida de transmisión del ladrillo se reemplaza la masa en la expresión anterior y se toma como base una frecuencia de 125 Hz: TL = 20 * log (125 Hz * 125 kg/m2) – 47 dB TL = 36,87 dB La pérdida de transmisión de un ladrillo macizo, cuyo peso es de 5 kg, es de 36,87 dB. Al cambiar la posición del ladrillo, su masa pasó de 62,5 kg/m2 a 125 kg/m2, por lo tanto la pérdida de transmisión del mismo paso de 30,85 dB a 36,87 dB. En la práctica esta es una variable importante, ya que la efectividad de los controles en el medio será más eficiente de acuerdo con la disposición de los materiales.

Ley de la masa Esta ley indica que, en la medida en que aumenta la masa de los materiales en kg/ m2 y la frecuencia en banda de octava, la pérdida de transmisión del sonido se incrementa en 6 dB. El siguiente ejemplo ilustra esta ley. Se cuenta con una lámina de hierro calibre 14 y masa de 15,7 kg/m2. Calcular la pérdida de transmisión de la lámina para las frecuencias: 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1.000 Hz, 2.000 Hz y 4.000 Hz. •

Pérdida de transmisión de la lámina para 125 Hz: TL = 20 * log (125 Hz * 15,7 kg/m2) – 47 dB TL = 19 dB

Capítulo 4: Riesgos físicos

•

Pérdida de transmisión de la lámina para 250 Hz: TL = 20 * log (250 Hz * 15,7 kg/m2) – 47 dB TL = 25 dB

•

Pérdida de transmisión de la lámina para 500 Hz: TL = 20 * log (500 Hz * 15,7 kg/m2) – 47 dB TL = 31 dB

•

Pérdida de transmisión de la lámina para 1.000 Hz: TL = 20 * log (1000 Hz * 15,7 kg/m2) – 47 dB TL = 37 dB

•

Pérdida de transmisión de la lámina para 2.000 Hz: TL = 20 * log (2000 Hz * 15,7 kg/m2) – 47 dB TL = 43 dB

•

Pérdida de transmisión de la lámina para 4.000 Hz: TL = 20 * log (4000Hz * 15,7 kg/m2) – 47 dB TL = 49 dB

Absorción del sonido De acuerdo con lo establecido en apartados anteriores, el ruido tiene diferentes comportamientos en función del medio y la forma que actúa sobre diferentes materiales. A partir de las propiedades físicas de los materiales estos pueden absorber parcialmente la energía del sonido. Cuando una onda de sonido es interferida por un material, esta tiene diversos comportamientos: parte de la energía acústica es absorbida, reflejada o transmitida. La energía de la onda reflejada es menor que la energía incidente y la energía acústica absorbida se convierte en otro tipo de energía, en la mayor parte de los casos en calor. El parámetro para definir la energía absorbida se denomina coeficiente de absorción acústica.

Coeficiente de absorción de sonido El coeficiente de absorción del sonido depende de las características físicas de los materiales. En función de lo anterior, las especificaciones del material son clasificación a través del coeficiente de reducción del ruido denominado NRC. Los coeficientes de reducción de ruido se obtienen de forma experimental en las frecuencias: 250, 500, 1.000 y 2.000Hz. Por lo general es oído humano no tiene la sensibilidad para percibir diferencias acústicas absorbentes de 0.05, por lo tanto si se presenta un NRC de 0.70 y 0.75, para el oído humano la cantidad absorbida es la misma cantidad de sonido.

131

132

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

La absorción de sonido es representado a través de símbolo , el cual representa la perdida de energía acústica de los materiales cuyo rango varía del 1% al 100%. Todas las superficies tienen cierta cantidad de absorción. Una forma común de evaluar la absorción es con el coeficiente de reducción de ruido (NRC). NRC es una representación a escala de la cantidad de energía de sonido absorbida al golpear una superficie particular. Un NRC de 0 indica una reflexión perfecta; una NRC de 1 indica una absorción perfecta. El NRC se calcula en base a 16 frecuencias de banda del tercer octavo de 125 a 4,000 hercios (Hz)5. En la siguente tabla se puede observar los coeficientes de absorción de diferentes tipos de materiales en función de la frecuencia. Tabla 45. Coeficiente de absorción de algunos materiales Frecuencia

Material

125

250

500

1000

2000

4000

Ventana abierta

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

Hormigón

0,01

0,01

0,02

0,02

0,02

0,03

Madera

0,04

0,04

0,03

0,03

0,03

0,02

Fieltro asbesto (1 cm)

…….

……

0,35

0,30

0,23

……

Fieltro de pelos y asbestos

…….

…….

0,38

0,55

0,46

…….

Fieltro sobre pared ( 3cm)

0,13

0,41

0,56

0,69

0,65

0,49

Corcho (3 cm)

0,08

0,08

0,30

0,31

0,28

0,28

Corcho perforado y pegado en pared

0,14

0,32

0,95

0,90

0,72

0,65

Tapices

0,14

0,35

0,55

0,75

0,70

0,60

Ladrillo visto

0,02

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

Enlucido de yeso sobre ladrillo

0,02

0,02

0,02

0,02

0,04

0,04

Enlucido de yeso sobre enlucido de cemento

0,04

0,04

0,04

0,05

0,06

0,03

Enlucido de cal

0,04

0,05

0,06

0,08

0,04

0,06

Paneles de madera

0,1

0,11

0,1

0,08

0,08

0,11

Alfombra sobre cemento

0,04

0,04

0,08

0,12

0,03

0,1

Vidrio

0,04

0,04

0,03

0,03

0,02

0,02

Placas perforadas de material poroso

0,44

0,57

0,74

0,93

0,75

0,75

Fuente: Asepeyo (2005a).

5

Tomado de: https://ruidoindustrial.com/absorcion-acustica/

Capítulo 4: Riesgos físicos

Sabines totales de absorción total de un recinto cerrado Con el fin de determinar cuánto sonido disminuirá en un espacio con la adición demateriales absorbentes de sonido, se deben calcular los Sabines totales de absorción para el espacio. Para calcular este número, se deben multiplicar los coeficientes de absorción de sonido de todos los tipos diferentes de materiales de una habitación, a una frecuencia particular, por el área de cobertura de cada material. La absorción total en un recinto es igual a la suma de la absorción debida a las diferentes superficies límites del recinto: Asuperficies, más la absorción debida a los objetos, mobiliario, personas, etc. Aobjetos, y por último la absorción debida al aire Aaire. Por consiguiente, la absorción total estará dada por: ATotal = Asuperficie + AObjetos + Aaire (m2) (29) La unidad de absorción es el equivalente a 1 m2 de superficie absorbente perfecta. La absorción A es la magnitud que cuantifica la energía extraída del campo acústico, cuando la onda atraviesa un medio determinado, o el choque de la misma con las superficies límites del recinto. Está dada para la absorción de la frecuencia f que se originada por las fuentes sonoras (Silva, 2008). Se obtiene a través de la siguiente expresión: Af = αf × S (m2) (30) Donde: αf: coeficiente de absorción del material en función de la frecuencia. S: área total de las superficies en m2. En general, el cálculo de la absorción del recinto utilizando la expresión anterior se denomina Sabines totales de absorción. A continuación, se registra el cálculo de cada uno de sus componentes. •

Absorción de la superficie. Las absorciones de las superficies de un local se calculan de la siguiente forma:

Donde: αm: coeficiente de absorción del material de la superficie en función de la frecuencia. S: área de las superficies en m2.

133

134

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

•

Absorción de objetos. Si en el interior del recinto existen diferentes objetos y personas, para encontrar la absorción debida a los mismos, se multiplica la absorción equivalente por objeto por su coeficiente de absorción en función de la frecuencia, es decir:

Donde: αi: coeficiente de absorción del objeto en función de la frecuencia. Si: área superficie de cada objeto en m2. •

Absorción del aire. Aaire = 4 * m * V (m2) Donde: m: coeficiente de absorción del aire por metro en condiciones de presión atmosférica y temperatura normal, se calcula de la siguiente forma: m = 1,89 * 10–11 * f2 (m–1) f: frecuencia originada por la fuente (rango: 2.000 – 12.500 Hz). V: volumen del recinto en m3.

Cálculo de niveles de reducción de ruido Una vez que se conocen los Sabines totales de absorción de una habitación, es fácil calcular el cambio en el nivel de presión de sonido (NPS) cuando un material se coloca con otro. El cambio en el NPS se calcula al usar la siguiente ecuación: NR = 10log

Aa Ab

(35)

Donde: NR : nivel de reducción del ruido en dB. Aa : absorción total del sonido después del tratamiento. Ab : absorción total del sonido antes del tratamiento Utilizando la expresión anterior, igualmente se calcula el tipo de material a recomendar, conociendo el nivel de reducción requerido y utilizando los criterios de nivel expresados en las tablas de nivel de reducción del sonido (NC, PNC, entre otras), estudiadas en el tema de confort acústico.

Capítulo 4: Riesgos físicos

Tiempo de reverberación y tasa de descenso Tiempo de reverberación El tiempo de reverberación, TR, se define como el lapso que tarda un local dado en amortiguar la energía de un sonido hasta un millonésimo de su valor original; es decir, el tiempo que tarda en amortiguar la energía de un sonido de 60 decibeles después de interrumpir la vibración de la fuente abruptamente (INIFED, 2011). Para obtener los valores deseados para TR se debe observar la geometría interior, las proporciones y la función a la que se destinará el local. A mayor volumen interior de un local, mayor será el tiempo de reverberación; y para un volumen dado a mayor superficie de absorción, la reverberación será menor. Siguiendo la ecuación de W. C. Sabine: T60 = 0,161

V Segundos (36) A

Donde: V : volumen del recinto en m3 A : absorción total de recinto en Sabines métricos Tasa de descenso: nivel sonoro reverberante (reflejado) que desciende después de que la fuente deja de producir sonido. Se calcula de la siguiente forma:

Selección protector auditivo Los equipos de protección personal son equipos destinados a proteger a los trabajadores frente a las exposiciones a ruido de manera individual, especialmente cuando no es posible aplicar controles de ruido en la fuente. Por ello su selección debe ser cuidadosa, estas son algunas recomendaciones: •

•

•

Realizar un estudio de sonometría. Si los niveles de presión sonora superan los límites permisibles de exposición a ruido o los niveles de acción, y no es posible ejercer controles en la fuente o en el medio se procede a seleccionar el protector auditivo más conveniente en términos de atenuación y desde el punto de vista financiero. Estudio de espectro de frecuencias en bandas de octava. Para establecer la frecuencia o frecuencias que están incidiendo sobre el colaborador, se debe determinar por cada frecuencia de octavas el nivel de presión sonora con mayor amplitud, para así intervenir sobre esta. Selección del protector. Una vez identificada la frecuencia en función del nivel de presión sonora con mayor valor, se identifica en los catálogos de

135

136

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

protectores auditivos (suministrados por el fabricante) el dispositivo que tenga una mayor atenuación en la frecuencia identificada (figura 54). Figura 54. Especificaciones protector auditivo 3M 1120/1130 Frecuencia

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Atenuación media (db)

22.9

27.3

30.8

33.5

36.5

39.0

46.9

45.3

Desviación normal (db)

4.1

5.4

5.9

5.9

4.0

3.7

4.7

4.6

Protección prevista (dB)

18.8

21.9

27.6

37.6

32.5

35.3

42.2

40.7

Fuente: 3M (2009).

•

La información suministrada por el fabricante contiene las frecuencias en bandas de octava, la atenuación media y la desviación estándar para cada una de estas. Es importante establecer en este punto que los elementos de protección individual deben constar con las certificaciones de conformidad respectiva para garantizar la salud de los colaboradores. Determinar la efectividad del protector auditivo. Para ello se calcula el nivel de atenuación total del mismo, con la siguiente metodología: En un estudio, la información de los niveles de presión sonora por cada frecuencia fueron los siguientes: Tabla 46. Niveles de presión sonora en función de la frecuencia Frecuencia Hz

125

250

500

1.000

2.000

4.000

8.000

NPS dB (lineales)

98

102

105

110

108

100

85

Con la información dada, se establece que la frecuencia a intervenir es la de 1.000 Hz, ya que en esta en nivel de presión sonora es el más alto, 110 dB. De manera que se realiza el siguiente procedimiento: • • • •

•

Se selecciona el protector respectivo de acuerdo con el nivel de presión sonora a intervenir en función de la frecuencia. Se registran los valores de la atenuación media del protector y su desviación estándar de acuerdo con los datos suministrados por el fabricante. Se toma la deviación estándar dada por el fabricante y se multiplica por dos, para cada una de las octavas de frecuencia. Se obtiene la atenuación mínima del protector, restando la atenuación media proporcionada por el fabricante y el producto de las dos desviaciones estándar calculadas en el punto anterior. Se calculan los decibeles lineales que percibe el receptor, restando el nivel de presión sonora obtenida en el estudio y la atenuación mínima del protector.

137

Capítulo 4: Riesgos físicos

• •

•

Se registran los valores de la curva de ponderación A, obtenidos de la tabla 37. Se definen los decibeles A que escucha el colaborador, aplicando los valores de curvas de ponderación A, sumando o restando los respectivos valores para cada banda de octava de acuerdo con el caso. Se calcula el nivel de presión sonora total, aplicando la siguiente expresión matemática:

Tabla 47. Cálculo efectividad protector auditivo Frecuencia (Hz)

125

250

500

1.000

2.000

4.000 8.000

1

NPS dB (lineales)

98

102

105

110

108

100

85

2

Atenuación media del protector (dB)

14,1

18,8

28,1

36,2

35,6

35,0

36,0

3

Desviación Estándar

2,10

2,00

3,00

2,10

2,20

2,10

2,40

4

Dos (2) desviaciones estándar

4,20

4,00

6,00

4,20

4,40

4,20

4,80

5

Atenuación mínima (3–5)

9,90

14,80

22,10

32,00

31,20

30,80

31,20

6

Decibeles lineales que le llega a la persona con protección (2–6)

88,10

87,20

82,90

78,00

76,80

69,20

53,80

7

Factor de corrección dB (A)

–16,20

–8,60

–3,2

0

1,2

1,1

–1,1

8

dB (A) Que escucha la persona con protección (7+8)

71,90

78,60

79,70

78,00

78,00

70,30

52,70

9

Nivel de Presión sonora total

85,03

El nivel de presión sonora que atenúa este protector es de 85,03 dB, lo que indica que este protector no es conveniente recomendarlo debido a que este valor supera los límites permisibles de exposición.

Efectos del ruido en la salud [Dentro de los efectos inmediatos del ruido en la salud de las personas] es la pérdida de capacidad auditiva. Este efecto depende del nivel de presión sonora y tiempo de exposición. […] La hipoacusia producida por exposición al ruido, puede ser de dos tipos: La pérdida conductiva se puede deber a la rotura del tímpano o una dislocación de los huesos del oído medio. Se origina por una onda sonora de elevada energía, como por ejemplo una explosión.

138

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad La exposición prolongada a ruido puede producir una pérdida auditiva por lesión neural en las células del órgano de Corti, originándose un daño que se puede convertir en un proceso irreversible y permanente. […] Efectos psicofisiológicos Se pueden observar efectos fisiológicos motores (contracciones musculares), vegetativos (variaciones en la frecuencia cardiaca, vasoconstricción periférica, aumento de la presión sanguínea, entre otros) y electroencefalográfos. Las respuestas podrán ser: A corto plazo: respuestas psicofisiológicas inmediatas provocadas por cambios cualitativos o cuantitativos en el ruido. Como, por ejemplo, “el reflejo de orientación” y el “reflejo de sobresalto”. El primero está relacionado con los procesos de atención e implica redirección de los órganos sensitivos hacia la fuente de ruido y una serie de respuestas fisiológicas, como disminución de la frecuencia cardiaca, del flujo y la presión sanguínea, y aumento de la secreción de las glándulas sudoríparas. El reflejo de sobresalto implica parpadeo, sacudida muscular y aumento de la frecuencia cardiaca y respiratoria. Ambas respuestas son cortas y débiles y no suelen tener consecuencias importantes, pero sirven como indicadores de la capacidad del ruido para distraer la atención. A largo plazo: el ruido produce modificaciones fisiológicas que pueden afectar la salud. Estos efectos dependen del tipo de actividad, de las exigencias de la tarea, de las condiciones de ejecución, de la duración del trabajo con exposición al ruido y de las características de cada individuo. Los efectos se pueden clasificar en: Efectos cardiovasculares. Son los más estudiados. Se ha comprobado que durante la exposición a ruido se produce vasoconstricción periférica y se eleva la presión diastólica. [Se conoce] que entre los trabajadores expuestos a ruido son más frecuentes los trastornos cardiovasculares, sobre todo, la hipertensión. No obstante, los trastornos cardiacos dependen además de factores como la reactividad vegetativa del trabajador, del carácter previsible o no del ruido, de la actividad y de otros factores. Efectos hormonales. El ruido afecta la secreción de hormonas del estrés: catecolaminas (adrenalina y noradrelina) y hormonas corticosuprarrenales (cortisol), pero este efecto varía de la función de la actividad, de la tarea y de factores físicos y psicosociales. Se ha comprobado el incremento significativo de la hormona de crecimiento (GH), que es un importante marcador de estrés. Efectos sobre el sueño. Las personas expuestas a ruido durante el día pueden sufrir alteraciones del sueño tanto sobre la calidad como cantidad del mismo. Se reduce el número como la duración de los ciclos del sueño. El ruido puede

Capítulo 4: Riesgos físicos provocar igualmente el efecto contrario, inducir sueño, especialmente en casos de ruidos de baja frecuencia, monótonos y repetitivos. Efectos subjetivos El efecto subjetivo más conocido que produce el ruido es la sensación de desagrado y molestia. Es muy difícil establecer unos valores a partir de los cuales se produce sensación de molestia, ya que cada persona valora el ruido de forma diferente. Por ejemplo, un mismo ambiente acústico puede ser molesto para una persona y no para otra. Esta situación dificulta el estudio objetivo del problema. La valoración de los aspectos relacionados con la producción del ruido (frecuencia e intensidad) son sencillos de determinar, sin embargo, otro de tipo de factores que influyen sustancialmente, como son el contexto psicosocial, la actitud personal hacia la fuente de ruido, la actividad, la tarea, etc., son mucho más complicados de valorar objetivamente. (Álvarez, s.f., 11–13).

Desplazamiento temporal del umbral de audición y trauma acústico La exposición prolongada a niveles elevados de ruido causa lesiones auditivas progresivas que no se manifiestan hasta pasado cierto tiempo y que llegan a producir sordera. El ruido lesiona las células ciliadas, cuanto más resulten afectadas más dificultades encuentra el cerebro para recibir e interpretar la información. Tras una carga sonora elevada el oído ensordece momentáneamente. Este Desplazamiento Temporal del Umbral de Audición (DTU), que dura desde horas hasta semanas, se manifiesta por la elevación del umbral de audición (el nivel de sonido más bajo perceptible) y suele desaparecer si el afectado vuelve a un ambiente con un nivel de ruido normal. La recuperación del umbral auditivo normal dependerá de la magnitud del desplazamiento, del tipo de exposición y de la sensibilidad del individuo. Si la exposición a niveles elevados de ruido es frecuente, el oído no tiene tiempo de recuperarse y se produce un daño irreversible de las células ciliadas, con pérdida permanente de la capacidad auditiva, es lo que se denomina Desplazamiento Permanente del Umbral Auditivo (DPU). La sordera se manifiesta primero en altas frecuencias (4000 Hz), no se entienden bien las consonantes silbantes y no se escuchan con claridad sonidos como el timbre del teléfono o el despertador. El DPU también es producido por una exposición de corta duración a un nivel muy elevado, esto es lo que se denomina trauma acústico. Los ruidos de impacto o los de corta duración a niveles superiores a 130 o 140 dB(A) (valores pico), como explosiones o golpes, pueden causar en un instante la rotura del tímpano.

139

140

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Riesgos físicos: estrés térmico El estrés térmico es la combinación de un conjunto de variables atmosféricas, del ambiente y del vestuario, que provocan una reacción de los mecanismos de defensa del cuerpo humano al realizar una tarea, para equilibrar su temperatura. El valor combinado de estas variables origina distintos grados de aceptabilidad de los ambientes en las personas. El estrés térmico supone un riesgo a corto plazo cuando las condiciones son extremas (ambientes muy calurosos o muy fríos), pero estas también frecuentemente originan molestia térmica.

Termorregulación del cuerpo humano El ser humano necesita mantener la temperatura de sus órganos vitales dentro de unos márgenes muy estrechos, debido a que las numerosas y complicadas reacciones metabólicas que desarrollan y de las cuales depende su vida requieren determinadas condiciones de temperatura para que los rendimientos de las mismas sean óptimos. La temperatura interna media se estima en 36,8 ºC. Si la temperatura se sitúa por debajo de 35 ºC, se genera hipotermia; se produce situación letal a temperaturas de 25 ºC. La situación contraria se produce cuando la temperatura central está en torno a 40 ºC, produciendo riesgo de muerte cuando la temperatura rectal está sobre 43 ºC. El ser humano es un generador constante de calor. [Una persona al aparentemente no desarrollar ningún tipo de actividad] y con su gasto energético al mínimo, es decir, sólo para mantener sus funciones vitales (metabolismo basal), genera entre 65 y 80 vatios de calor, según su género, edad, superficie corporal, mientras que un bombillo incandescente de 60 W genera, aproximadamente, 55 W de calor. El ser humano produce la energía que necesita para mantener su cuerpo vivo y activo, a partir de los alimentos y del oxígeno que, a lo largo de complejas reacciones químicas, se va convirtiendo en calor. Así, alrededor del 50 % de la energía de los alimentos ya desde el inicio del proceso se transforma en calor y el otro 50 % en trifosfato de adenosina (ATP), del cual la mayoría también se convierte en calor al pasar a formar parte de los sistemas metabólicos celulares que sólo aprovechan una pequeña parte de la energía restante; al final prácticamente toda la energía, de una forma u otra, se transforma en calor dentro del organismo, excepto una fracción, generalmente muy pequeña, que lo hace fuera, a partir del trabajo externo que realiza el hombre. […] Sin embargo, la generación continua de calor metabólico no siempre garantiza la temperatura interna mínima necesaria para la vida y para la realización de las actividades cuando las personas se encuentran expuestas a determinadas condiciones de frio, con lo cual las bajas temperaturas constituyen un

141

Capítulo 4: Riesgos físicos peligro. No obstante, por lo general los ambientes de altas temperaturas son mucho más peligrosas que los fríos, pues normalmente resulta más fácil protegerse del frío que del calor. La temperatura interna o central, es decir, la de los tejidos profundos del organismo, es el promedio ponderado de las diferentes temperaturas de las partes y órganos del cuerpo. Estas temperaturas toman diferentes valores según la actividad; la parte del cuerpo y la hora, oscilando con ritmo circadiano, y manteniéndose dentro de ± 0,6 °C aproximadamente, salvo enfermedad febril; incluso si el individuo queda expuesto a temperaturas de bulbo seco tan bajas como 12 °C, o tan altas como 60 °C. (Móndelo, Gregori, Comas, Castejón y Bartolomé, 2001, p. 13–14).

En algunos casos el intervalo de supervivencia puede ampliarse desde 28 hasta 44 °C de temperatura interna (ocasionando daños importantes en el organismo), esta es, sin ocasionar afectaciones, aquella que se encuentra entre 36 y 38 °C, con un valor nominal de 37,6 °C; sin embargo, en el desarrollo de actividades físicas extremas, alcanza hasta 40 °C. Se puede concluir que una condición indispensable para la salud y vida del ser humano es mantener su temperatura interna [de 4 a] 5 °C. En la figura 55, puede observarse el ritmo circadiano de la temperatura rectal desde las 8:00 de la mañana hasta las 8:00 de la mañana del día siguiente, según Ernst Pöppel.

Temperatura rectal (°C)

Figura 55. Variación circadiana de la temperatura rectal en un periodo de 24 horas según Ernst Pöppel 37,6

36,8

36,0 8

12

16

20

24

4

8

Momento del día (horas)

Las seis variables que intervienen entre la persona y el ambiente térmico son las siguientes: • La temperatura del aire. • La temperatura radiante. • La humedad del aire. • La velocidad del aire. • La actividad desarrollada. • La vestimenta.

142

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Las cuatro primeras las aporta el entorno y las dos [últimas] la persona (Móndelo et al., 2001, p. 16).

Sobrecarga térmica y tensión térmica Existen ambientes térmicos que provocan tensiones en las personas, lo que genera la activación de mecanismos naturales de defensa para mantener la temperatura interna en el intervalo normal, esto se denomina sobrecarga. “Las sobrecargas térmicas (por calor o frío) provocan en el hombre tensiones térmicas (por calor o frío)” (Móndelo et al., 2001, p. 16). La sobrecarga térmica implica en el individuo un efecto psicofisiológico denominado tensión térmica; la sobrecarga por frío, tensión por frío. El ambiente térmico puede ser de cuatro tipos: • • • •

Bienestar o confort. Permisible. Crítico por calor. Crítico por frío.

En las condiciones de bienestar, el sujeto se encuentra en equilibrio térmico, es decir, la temperatura interna se mantiene dentro de los fisiológicos normales y no debe realizar ajustes de adaptación en un medio más o menos severo. Sin embargo, las condiciones permisibles algunas veces obligan a las personas a efectuar determinados ajustes fisiológicos para alcanzar el equilibrio térmico, lo que provoca una tensión térmica más o menos drástica, según la sobrecarga existente, la vestimenta, la actividad y sus características individuales. Estos ajustes, incluso existiendo equilibrio térmico, al menos provocarán molestias psicológicas, aunque teóricamente, defenderán a las personas de la agresión ambiental y no provocarán daños fisiológicos. En la figura 56, se registra la curva aproximada que relaciona la sobrecarga térmica con la tensión térmica de un individuo. La exposición a ambientes calurosos, desde el punto de vista conductual, puede provocar la pérdida de la motivación por la actividad, la disminución de la concentración y de la atención, con el consecuente incremento de los accidentes, y una disminución de la calidad del trabajo y del rendimiento, que puede, según algunos autores, decaer hasta en un 40%.

143

Capítulo 4: Riesgos físicos

TENSIÓN

Figura 56. Curva de sobrecarga confort–tensión, aproximada, de un individuo

Tensión calórica

Críticas ti

Tensión por frío

ø

Vasodilatación y sudoración

Vasoconstricción y temblores Confort

Permisibles

ti Críticas

Sobrecarga por frío

ø

Sobrecarga calórica

SOBRECARGA

Fuente: Móndelo et al., 2001.

La tensión térmica fisiológicamente puede ocasionar: deshidratación en algunas ocasiones calambres como consecuencia del trabajo pesado, sudoración abundante, ingestión de grandes cantidades de agua, entre otras afectaciones que serán estudiadas en apartados posteriores. En las condiciones críticas, ya sea por frío o por calor, no hay equilibrio térmico entre el ambiente y el cuerpo humano. En ambiente crítico por frío la temperatura interna bajará continuamente hasta provocar la muerte si el sujeto permanece expuesto al mismo, mientras que en el ambiente crítico por calor la temperatura interna se elevará continuamente con el mismo resultado fatal, si el individuo permanece expuesto el tiempo suficiente. El mantenimiento de la temperatura corporal dentro de los citados límites es el resultado del equilibrio entre ganancias y pérdidas de calor del cuerpo situado dentro de un microclima determinado: si las ganancias superan a las pérdidas, el calor se acumulará en el organismo y la temperatura de éste tenderá a elevarse constantemente hasta alcanzar valores críticos que, de no variar la situación, pueden poner en peligro la vida.

Balance térmico entre la persona y el medio El intercambio térmico se puede analizar como un estado de cuentas en el que saldo final debe ser cero para que [exista normalidad en cuanto la salud de las personas; de afirma bajo esta premisa] que el balance térmico entre el individuo y su entorno [se encuentra] en equilibrio. La persona, como todo

144

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad cuerpo […], emite calor hacia el medio y, a su vez, constantemente es receptor del calor que emiten los demás cuerpos. • • • • • •

El hombre gana calor bajo las siguientes circunstancias: Por su metabolismo (M), dado por su metabolismo basal y actividad que realice Por radiación de calor (R), que recibe de cuerpos de su entorno. Por convección (C), al recibir del aire (o agua) que está en contacto con él. Por la respiración (Res), al inspirar aire caliente cuya temperatura esté por encima de su temperatura corporal. Por conducción (K), al recibir calor de los cuerpos sólidos que están en contacto directo con él.

A su vez el hombre pierde calor por las siguientes vías: • • • • • •

Por radiación de calor (R), que emite hacia los cuerpos de su entorno. Por convección (C), al entregar calor al aire que está en contacto con él. Por la respiración (Res), al espirar el aire durante la respiración y el jadeo. Por trabajo externo (W), al realizar una actividad con un trabajo externo positivo. Por evaporación del sudor (E), al entregarle calor al sudor para que éste pueda evaporarse. Por conducción (Cd), al entregar calor a los cuerpos sólidos que están en contacto directo con él. (Móndelo et al., 2001, p. 20–21 ).

En el balance térmico es conveniente establecer el modelo de termorregulación del ser humano. Este modelo viene dado por la siguiente expresión matemática: S = M – W ± R ± C – E – Cres – Eres ± K Donde: S: cantidad de calor almacenado. M: calor metabólico. W: trabajo externo. R: ganancia o pérdida de calor por radiación. C: ganancia o pérdida de calor por convección. E: pérdida de vapor por evaporación. Cres: pérdida por calor seco de la respiración. Eres: pérdida por calor latente de la respiración. K: ganancia o pérdida de calor por conducción. Cres = 0,00152 * M * (28,6 + 0,88 * ta + 0,641 * pa) Eres = 0,00127 * M * (59,34 + 0,553 * ta – 11,63 * pa)

145

Capítulo 4: Riesgos físicos

Donde: M: calor metabólico. pa: presión parcial de vapor de agua ta : temperatura del aire Si se omiten de la ecuación las variables: W, Cres, Eres, K y se supone S = 0, el modelo de equilibrio térmico será: M±R±C–E En función de la anterior expresión, se afirma que: M ± R ± C = 0, condiciones de bienestar. M ± R ± C – E = 0, condiciones permisibles. M ± R ± C – E > 0, condiciones críticas por calor. M ± R ± C – E < 0, condiciones críticas por frío. En la anterior expresión, M siempre es positivo, mientras que R y C pueden ser positivos o negativos según el estado del cuerpo, si el está perdiendo o ganando calor. Se pierde calor cuando se irradia calor al medio de más baja temperatura o se gana si es el medio quién suministra calor al cuerpo. Tanto la variación en el metabolismo como la variación del calor perdido por el cuerpo, dependen del medio ambiente y del organismo. Las variaciones del balance térmico se observan la tabla 48. En esta situación, el metabolismo produce calor cuando el ser humano realiza esfuerzo físico. Para mantener el equilibrio térmico del cuerpo, este debe perder calor a la misma velocidad que lo genera. La velocidad de evaporación de calor perdido por el ser humano es siempre positiva, esto es, el cuerpo sólo puede perder calor por este medio. No gana calor debido a la evaporación. Las pérdidas de calor por radiación y convección no necesitan explicación. La variable del calor almacenado S es necesaria para que el equilibrio de la ecuación sea siempre pequeño. Tabla 48. Variables que intervienen en el balance térmico del ser humano Variable Metabolismo (M)

Medio Ambiente

Cuerpo humano

Efecto pequeño.

Actividad Peso Superficie expuesta Edad Género

146

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Variable

Medio Ambiente

Cuerpo humano

Evaporación (E)

Temperatura de Bulbo Húmedo. Temperatura de Bulbo Seco. Velocidad del aire.

Capacidad de producir sudor Superficie de la piel Ropa Utilizada

Radiación (R)

Diferencia de la temperatura entre los cuerpos. Emisibilidad de la superficie.

Superficie de la piel Ropa Utilizada

Convección (C)

Temperatura de Bubo Seco. Velocidad del aire.

Superficie de la piel Temperatura superficial del cuerpo. Ropa utilizada

Fuente: elaboración propia.

El calor puede también absorberse del medio ambiente por radiación (R) y convección (C) si la temperatura de globo (una medida del calor radiante) y la temperatura del aire (bulbo seco) sobrepasan respectivamente la temperatura cutánea. Se trata de fuentes de calor pequeñas por lo común en comparación con M y, en realidad, se convierten en fuentes de pérdida de calor cuando se invierte el gradiente térmico de la piel al aire. El último proceso de termólisis, el de evaporación (E), suele ser también el más importante, puesto que el calor latente de la evaporación del sudor es bastante elevado, aproximadamente 680 W–h/l de sudor evaporado (OIT, 1998, pp. 42.2).

Variables que intervienen en estrés por calor El proceso de identificación, evaluación e intervención en estrés térmico, implica el análisis de un conjunto de variables que modifican los ambientes de trabajo y estos, a su vez, afectan la fisiología de los colaboradores expuestos a este factor de riesgo. Igualmente, el tipo de actividad y la subjetividad de cada individuo, entre otras variables, generan alteraciones en la salud de las personas, por consiguiente, es necesario identificar este tipo de variables, no sólo para prevenir el riesgo como tal, sino para su evaluación y posterior intervención.

Transferencia de calor y variables relacionadas con la temperatura Siempre que existan diferencias de temperatura entre dos cuerpos (u objetos) o más puede transferirse calor. La transferencia de calor siempre se conducirá desde el cuerpo (u objeto) de mayor temperatura hacia el de temperatura más baja mediante uno o más mecanismos tales como: Conducción: la conducción es la transmisión de calor entre dos sólidos que están en contacto. Los intercambios se producen entre la piel y la ropa, el calzado, los puntos de presión (asiento, asas), herramientas, etc. En la práctica, para el cálculo matemático del equilibrio térmico, el flujo de calor por conducción se estima indirectamente como una cantidad igual al flujo de calor por

Capítulo 4: Riesgos físicos convección y radiación que tendría lugar si esas superficies no estuvieran en contacto con otros materiales. Convección: La convección consiste en la transferencia de calor entre la piel y el aire circundante. Si la temperatura de la piel, tsk en grados Celsius (°C), es mayor que la temperatura del aire (ta), el aire en contacto con la piel se calienta y, como consecuencia, se desplaza hacia arriba. Se establece así una circulación de aire, conocida como convección natural, en la superficie del cuerpo. El intercambio aumenta si el aire pasa sobre la piel a una cierta velocidad, ya que se fuerza la convección. (OIT, 1998, pp. 42.15).

Radiación: es la energía producida por la radiación infrarroja que no requiere ningún medio para ser transmitida a y se puede desplazar a través del vacío. Temperatura de Bulbo Seco (tbs): corresponde a la temperatura registrada a través de un termómetro ya sea digital o de vidrio con mercurio. Temperatura Natural de Bulbo Húmedo: (tbh): parámetro que se obtiene con un sensor digital humedecido o con un termómetro de vidrio de mercurio revestido con una mota de algodón humedecida. Temperatura de Globo (tg): parámetro obtenido a través de un termómetro de vidrio de mercurio, alojado dentro de una esfera de cobre pintada de negro mate. La función de este sensor es obtener el calor radiante producido por los ambientes de trabajo o procesos productivos. El parámetro medido se denomina temperatura de bulbo Temperatura radiante media (Trm): es la temperatura de un cuarto oscuro imaginario cerrado, con temperatura uniforme en las paredes, que provee la misma ganancia o pérdida de color radiante que el ambiente medido. Se calcula con base en las lecturas de temperatura de bulbo seco, globo y velocidad del aire (ACHO 2006).

Humedad del aire La humedad del aire es un concepto directamente relacionado con la cantidad de vapor de agua contenida en una determinada cantidad de aire. Su medida no está normalizada, y se utilizan varias magnitudes relacionadas con dicho contenido como medida de la humedad. La utilización de estas magnitudes en cada caso es función del aspecto particular de la humedad que interese en un problema. Algunas de estas magnitudes son (Guajardo, s.f): Presión Parcial del Vapor (PA): presión que ejercería el vapor de agua si estuviese él sólo ocupando todo el volumen considerado. Se mide en unidades de presión, y está directamente relacionada con la presión total y el porcentaje, en volumen de vapor de agua en el aire según:

147

148

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

PA = PT x

100

Donde: PA: presión parcial de vapor de agua en mm de Hg PT: presión total en mm de Hg : porcentaje, en volumen, de vapor de agua en el aire Humedad absoluta (W): masa de vapor de agua contenida en la unidad de masa de aire seco, en función de la presión parcial de vapor, se calcula a través de la siguiente expresión: W= 0,622 (

PA ) 700 - PA

Donde: W: humedad absoluta en Kg vapor/kg aire seco PA: presión parcial de vapor de agua en mm de Hg Humedad Relativa: es la relación entre la masa de agua o vapor de agua que existe en un determinado volumen y la cantidad de agua o vapor de agua necesaria para que se sature dicho volumen a la misma temperatura. Se expresa en porcentaje.

Velocidad del aire (V) La velocidad del aire en movimiento en el lugar del trabajo contribuye sustancialmente al intercambio de calor del ser humano por evaporación y convección, puede ser medido por varios tipos de anemómetros. En general resulta difícil medir la velocidad del aire debido a que su movimiento no es estable ni unidireccional, por lo que se emplean dispositivos como termómetros o termocuplas calentadas o termistor que no son sensibles a la dirección del movimiento del aire. Como la velocidad del aire es generalmente variable, debe calcularse un promedio sobre el intervalo de tiempo medido (Guajardo, s.f).

Aislamiento térmico de la ropa En el cálculo del flujo de calor por convección, radiación y evaporación se aplica un factor de corrección para tener en cuenta la ropa utilizada. En el caso de prendas de algodón, los dos factores de reducción FclC y FclR pueden calcularse como:

Donde: hc: coeficiente de intercambio por convección.

Capítulo 4: Riesgos físicos hr: coeficiente de intercambio por radiación. lcl: aislamiento térmico efectivo de la ropa en m2/W. Con respecto a la reducción de la transferencia de calor por evaporación, el factor de corrección Fpcl viene dado por la siguiente expresión:

El aislamiento térmico de las prendas de vestir Icl se expresa en m2 /W o en clo. Un aislamiento de 1 clo corresponde a 0,155 m2/W y se consigue, por ejemplo, con un traje de calle normal (camisa, corbata, pantalones, chaqueta, entre otros). En la norma ISO 9920 (1994) se indica el aislamiento térmico proporcionado por diferentes combinaciones de prendas. En el caso de prendas protectoras especiales que reflejan el calor o limitan la permeabilidad al vapor en condiciones de calor, o absorben y aíslan en condiciones de estrés por calor, deben aplicarse factores de corrección individuales. En cualquier caso, hasta la fecha el problema sigue sin comprenderse bien y las predicciones matemáticas son muy aproximadas. (OIT, 1998, pp. 42.16).

Calor metabólico y superficie corporal El calor metabólico es una de las variables más complejas de obtener, ya que no es posible hacerlo en campo aun con un instrumento específico, además depende de la subjetividad de cada persona, sus capacidades físicas y el ambiente al que está expuesto. Los errores en los cálculos de esta variable pueden ser superiores al 15 %, dependiendo de la metodología utilizada. El metabolismo es la suma de todas las reacciones químicas que se producen en el organismo gracias a la combustión de los alimentos con el oxígeno y que prácticamente toda esta energía metabólica se convierte en calor dentro del cuerpo. […] El calor metabólico se correlaciona habitualmente con la superficie corporal (S.C.) en metros cuadrados, y con el peso (Pc) en kilogramos. La superficie corporal se puede determinar a partir del peso y la estatura, mediante tablas o ecuaciones como la de DuBois & DuBois (1915) o también con el nomograma de la figura 30. SC=0,202×Pc0,425 × H0,725 Donde: SC: superficie corporal en m2. Pc: peso corporal en kg. H: altura en m.

149

150

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Sin embargo, sin afectar la precisión necesaria y suficiente, en la mayoría de los trabajos habitualmente se utiliza el valor de superficie corporal de 1,8 m2, que es el de un “hombre estándar” de 70 kg de peso y 1,73 m de estatura. (Móndelo et al., 2001, p. 54–55).

Por otro lado, el metabolismo, que transforma la energía química de los alimentos en energía mecánica y en calor, mide el gasto energético muscular. Este gasto energético se expresa normalmente en unidades de energía y potencia: kilocalorías (kcal), joules (J), y watios (W). La equivalencia entre las mismas es la siguiente: • • • • • •

1 kcal = 4,184 kJ 1 M = 0,239 kcal 1 kcal/h = 1, 161 w 1 W = 0,861 kcal/h 1 kcal/h = 0,644 w/m2 1 W / m2 = 1,553 kcal / hora (para una superficie corporal estándar de 1,8 m2). (El mundo de la ergonomía, 2017).

Figura 57. Nomograma para determinar la superficie corporal en función del peso y la estatura SUPERFICIE CORPORAL TALLA cm 200 195 190 185 180 175 170

79 pulg. 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66

165

65

160

64 63

2,80 m2 2,70 2,60 2,50 2,40 2,30

240 230

100

220

95

210

90

200

1,90 1,85 1,80

1,65

150

58

1,55

57

1,50

53 52

130

125

105

47

45

85 80

250

190 180 170

75 160 70 65 60

150 140 130

1,30 55

120

50

110

1,15 1,10

105 45

1,00

100 95

1,05 40

90 85

0,95

80

43 42

0,90

41

0,85

40 100

1,35

1,20

44 110

1,40

1,25

46 115

1,45

50

48 120

1,60

51

49

260

105

2,00 1,95

1,70

54

270

110

60 59

135

125

320 310 300 290 280

2,10

61

55

130

330 lb

115

155

140

135

120

1,75

56

145 140

2,20

62

145

PESO kg 150

35 75 70 30

39

Fuente: Mondelo et al. (2001).

65

151

Capítulo 4: Riesgos físicos Existen diversos métodos para estimar el consumo metabólico de las personas en función de características asociadas a la actividad, profesión u otro tipo de componente. La norma ISO 8996, establece estas metodologías, además registra el nivel de precisión para cada método, como se registra en la siguiente tabla: Tabla 49. Métodos para determinar el gasto energético. ISO 8996 Nivel

Método a. Clasificación en el tipo de actividad.

I

b. Clasificación en función de las profesiones.

Precisión Informaciones imprecisas con riego de errores muy importantes.

a. Estimación del metabolismo a partir de los componentes de la actividad.

II

b. Utilización de tablas de estimación por actividad tipo.

Riesgos elevados de errores. Precisión ± 15 %.

Estudio del puesto de trabajo No es necesario. Información sobre el equipamiento técnico y la organización.

Estudio necesario de tiempos.

c. Utilización de la frecuencia cardiaca en condiciones determinadas.

III

Medida.

No es necesario. Riesgo de errores en los límites de precisión de la medida y del estudio de los tiempos. Precisión: ± 5 %.

Estudio necesario de los tiempos.

Estimación del consumo metabólico a través de tablas La estimación del consumo metabólico a través de tablas implica aceptar unos valores estandarizados para distintos tipos de actividad, esfuerzo, movimiento, entre otros, y suponer, tanto que nuestra población se ajusta a la que sirvió de base para la confección de las tablas, como que las acciones generadoras de un gasto energético son en caso dado, las mismas que las expresadas en las tablas. Estos dos factores constituyen las desviaciones más importantes respecto de la realidad y motivan que los métodos de estimación del consumo metabólico mediante tablas ofrezcan menor precisión que los basados en mediciones de parámetros fisiológicos. A cambio son mucho más fáciles de aplicar y en general son más utilizados. Consumo metabólico según el tipo de actividad Mediante este sistema se puede clasificar de forma rápida el consumo metabólico en reposo, ligero, moderado, pesado o muy pesado, en función del tipo de actividad desarrollada. El término numérico que se obtiene representa sólo el valor medio, dentro de un intervalo posible demasiado amplio. Desde un punto de vista cuantitativo el método permite establecer con cierta ra-

152

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad pidez cual es el nivel aproximado de metabolismo. Por su simplicidad es un método bastante utilizado. En la tabla 15, se representa la mencionada clasificación por tipos de actividad. Tabla 50. Clasificación del metabolismo por tipo de actividad Clase

W/m2

Reposo

65

Metabolismo ligero

100

Metabolismo moderado

165

Metabolismo elevado

230

Metabolismo muy elevado

290

Ejemplos Metabolismo ligero Sentado con comodidad: trabajo manual ligero (escritura, picar a máquina, dibujo, postura, contabilidad); trabajo con manos y brazos (pequeños útiles de mesa, inspección, ensamblaje o clasificación de materiales ligeros); trabajo de brazos y piernas (conducir un vehículo en condiciones normales, maniobrar un interruptor con el pie o con un pedal). De pie: taladradora (piezas pequeñas); fresadora (piezas pequeñas); bobinado, enrollado de pequeños revestimientos, mecanizado con útiles de baja potencia; marcha ocasional (velocidad hasta 3,5 km / h). Metabolismo moderado Trabajo mantenido de manos y brazos (claveteado, llenado); trabajo con brazos y piernas (maniobras sobre camiones, tractores o máquinas); trabajo de brazos y tronco (trabajo con martillo neumático, acoplamiento de vehículos, enyesado, manipulación intermitente de materiales moderadamente pesados, carda, viña, recolección de frutos o de legumbres); empuje o tracción de carreteras ligeras o de carretillas; marcha a una velocidad de 3,5 a 5,5 km/hora; forjado. Metabolismo elevado Trabajo intenso con brazos y tronco; transporte de materiales pesados; trabajos de cava; trabajo con martillo; serrado; laminación acabadora o cincelado de madera dura; segar a mano; excavar; marcha a una velocidad de 5,5 a 7 km/hora. Empuje o tracción de carreteras o de carretillas muy cargadas, levantar las virutas de piezas moldeadas, colocación de bloques de hormigón. Metabolismo muy elevado Actividad muy intensa a marcha rápida cercana al máximo; trabajar con el hacha; acción de palear o de cavar intensamente; subir escaleras, una rampa

153

Capítulo 4: Riesgos físicos o una escalera; andar rápidamente con pasos pequeños, correr, andar a una velocidad superior a 7 km/h. […] Consumo metabólico según la profesión Se obtiene el consumo metabólico a través de tablas (tabla [51] que lo relacionan con diferentes profesiones. Hay que tener en cuenta que en los valores que figuran en dicha tabla se incluye el metabolismo basal, que se define más adelante. El progreso tecnológico hace que la actividad física que conllevan las distintas profesiones varíe sustancialmente con el tiempo, por lo que este método puede ser muy impreciso.

Artesanos

Albañil

Industria siderúrgica

110 a 160

Obreros de altos hornos

170 a 220

Carpintero

110 a 175

Obrero de horno eléctrico

125 a 145

Vidriero

90 a 125

Moldeador a mano

140 a 240

Pintor

100 a 130

Moldeador a máquina

105 a 165

Panadero

110 a 140

Fundidor

140 a 240

Carnicero

105 a 140 Ferretería y cerrajería

Relojero

55 a 70

Herrero forjador

90 a 200

Metabolismo W/m2

Profesión

Metabolismo W/m2

Profesión

Metabolismo W/m2

Profesión

Tabla 51. Clasificación del metabolismo según la profesión

Imprenta Compositor manual

70 a 95

Encuadernador

75 a 100

Agricultura Jardinero

115 a 190

Conductor tractor

85 a 110

Circulación Conductor coche

70 a 90

Conductor autocar

75 a 125

Conductor tranvía

80 a 115

Conductor trolebús

80 a 125

154

15 a 125

Tornero

75 a 125

Metabolismo W/m2

Metabolismo W/m2

Soldador

Profesión

Profesión

Profesión

Metabolismo W/m2

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Conductor grúa

65 a 145

Industria minera Empujador de vagonetas

70 a 85

Picador de hulla (estratificación base)

140 a 240

Obrero de horno de coque

Profesiones diversas

115 a 175

Fresador Mecánico de Precisión

80 a 140

70 a 110

Laborante

85 a 100

Profesor

85 a 100

Vendedora

100 a 120

Secretaria

70 a 85

[…] Consumo metabólico a partir de los componentes de la actividad Mediante este tipo de tablas se dispone, por separado, de información sobre posturas, desplazamientos, etc., de forma que la suma del gasto energético que suponen esos componentes, que en conjunto integran la actividad, es el consumo metabólico de esa actividad. Es posiblemente el sistema más utilizado para determinar el consumo metabólico. Los términos a sumar son los siguientes: Metabolismo basal. Es el consumo de energía de una persona acostada y en reposo. Representa el gasto energético necesario para mantener las funciones vegetativas (respiración, circulación, etc.). La tabla [52] muestra su valor en función del género y la edad. Puede tomarse como una buena aproximación, 44 W/m2 para los hombres y 41 W/m2 para mujeres (corresponden aproximadamente al metabolismo basal de un hombre de 1,7 metros de altura 70 Kg de peso y 35 años de edad, y de una mujer de 1,6 metros de altura, 60 Kg de peso, y 35 años).

155

Capítulo 4: Riesgos físicos Tabla 52. Metabolismo basal en función de la edad y el género VARONES

MUJERES

Edad

W/m2

Edad

W/m2

6 7 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 12 13–15 16 16,5 17 17,5 18 18,5 19 20–21 22–23 24–27 28–29 30–34 35–39 40–44 45–49 50–54 55–59 60–64 65–69

61,480 60,842 60,065 59,392 58,626 57,327 56,260 55,344 54,729 54,230 53,766 53,035 52,548 51,968 51,075 50,170 49,532 49,091 48,059 47,351 46,678 46,180 45,634 44,869 44,080 43,349 42,607 41,876 41,157 40,368

6 6,5 7 7,5 8 8,5 9–10 11 11,5 12 12,5 13 13,5 14 14,5 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18–19 20–24 25–44 45–49 50–54 55–59 60–64 65–69

58,179 58,267 56,979 55,494 54,520 53,940 53,244 52,502 51,968 51,365 50,553 49,764 40,836 48,082 47,258 46,516 45,704 45,066 44,428 43,871 43,384 42,618 41,969 41,412 40,530 39,394 38,489 37,828 37,468

Componente postural. Es el consumo de energía que tiene una persona en función de la postura que mantiene (de pie, sentado, etc.). La tabla [53] registra los valores correspondientes. Tabla 53. Metabolismo para la postura corporal. Valores excluyendo el metabolismo basal Posición del cuerpo

W/m2

Sentado Arrodillado Agachado De pie De pie inclinado

10 20 20 25 30

156

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Componente del tipo de trabajo. Es el gasto energético que se produce en función del tipo de trabajo (manual, con un brazo, con el tronco, entre otros) y de la intensidad de éste (ligero, moderado, pesado, entre otros) (Ver tabla [54]). Los valores dados en la tabla no incluyen el metabolismo basal. Tabla 54. Metabolismo para distintos tipos de actividades Tipo de Trabajo

Metabolismo (W/m2 ) Valor medio

Intervalo

Ligero……………………...

15

< 20

Medio……………………...

30

20–35

Intenso…………………….

40

>35

Ligero……………………...

35

< 45

Medio……………………...

55

45–65

Intenso…………………….

75

>65

65

< 75

Medio……………………...

85

75–95

Intenso…………………….

105

>95

Ligero……………………...

125

< 155

Trabajo con las manos

Trabajo con un brazo

Trabajo con dos brazos Ligero……………………...

Trabajo con el tronco Medio……………………...

190

155–230

Intenso…………………….

280

230–330

Muy intenso……………….

390

>330

Componente de desplazamiento. Se refiere al consumo de energía que supone el hecho de desplazarse, horizontal o verticalmente a una determinada velocidad. El uso de la tabla [55], donde figuran estos datos, implica multiplicar el valor del consumo metabólico, por la velocidad de desplazamiento para obtener el gasto energético correspondiente al desplazamiento estudiado. No se incluyen en estos valores el metabolismo basal. Tabla 55. Metabolismo del desplazamiento en función de la velocidad del mismo Posición del cuerpo

Metabolismo (W/m2) (m/s)

Velocidad de desplazamiento en función de la distancia Andar a 2 a 5 km/h

110

Andar en subida a 2 a 5 km/h Inclinación 5°

210

Inclinación 10°

360

157

Capítulo 4: Riesgos físicos

Posición del cuerpo

Metabolismo (W/m2) (m/s)

Andar en bajada, 5 km/h Declinación 5°

60

Declinación 10°

50

Andar con una carga en la espalda a 4 km/h Carga de 10 kg

125

Carga de 30 kg

185

Carga de 50 kg

285

Velocidad de desplazamiento en función de la altura Subir una escalera

1725

Bajar una escalera

480

Subir una escalera de mano inclinada sin carga

1660

Carga de 10 kg

1870

Carga de 50 kg

3320

Subir una escalera de mano vertical sin carga

2030

Con carga de 10 kg

2335

Con carga de 50 kg

4750

[…] Variación del gasto energético con el tiempo Cuando las condiciones del trabajo varían durante la jornada laboral, las tablas no son de aplicación directa (excepto la tabla [52]) y los valores de consumo energético deben ponderarse en el tiempo. Esto exige el cronometraje del puesto de trabajo, de forma que se conozca la duración de cada tarea, actividad, entre otros. Cuando estos datos son conocidos, el consumo metabólico medio de una serie de trabajos consecutivos viene dado por la expresión:

M=

M1 × t1+ M2 × t2 + ... ... +Mn × tn t1 + t2 + ... ... tn

Donde: M: consumo metabólico promedio. Mn: consumo metabólico por cada actividad. tn: tiempo correspondiente al desarrollo de cada actividad. Cuando ninguno de los valores de Mn incluye el metabolismo basal, es decir que están extraídos de las tablas [53, 54 o 55], hay que añadir este valor al obtenido en la expresión matemática [48].

158

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Si en el cálculo mediante la ecuación [48] se utilizan valores de Mn que incluyen el metabolismo basal junto a otros que no lo hacen (por ejemplo, usando datos de la de las tablas [53, 54 o 55]) deben homogeneizarse los términos, añadiendo a cada el valor del metabolismo basal cuando no esté incluido. Esta forma de ponderar en el tiempo es útil cuando el trabajo habitual del individuo es la repetición consecutiva de un conjunto de tareas (ciclo de trabajo). En este caso, para determinar el consumo metabólico medio de esa persona (durante su jornada laboral) basta con utilizar la expresión [48] aplicada a un ciclo de trabajo. […] Determinación del consumo metabólico mediante medición de parámetros fisiológicos Los dos métodos de valoración de la carga física mediante la medición de parámetros fisiológicos son: basado en el consumo de oxígeno y la frecuencia cardiaca. [Consumo de oxígeno.] La medición directa del metabolismo se basa en el consumo de oxígeno ya que existe una relación casi lineal entre dicho consumo y el nivel de metabolismo. El consumo de 1 litro de oxígeno corresponde a 4,85 kcal = 20,2 kilo Joules. A pesar de su gran precisión, este método suele utilizarse poco, ya que constituye una prueba de laboratorio. [Frecuencia cardiaca]. Así mismo se puede hacer una estimación del metabolismo por medición indirecta, mediante la frecuencia cardiaca. Este método se basa en el aumento de la irrigación sanguínea que exige un trabajo físico. Es especialmente indicado en aquellos casos en que el trabajo es (principalmente) de componente estático, o en aquellos en que se utiliza un pequeño número de músculos. Los datos personales a tener en cuenta son: sexo, edad, talla, peso, hábitos tóxicos, patología actual, actividad deportiva e ingesta de fármacos. En cuanto a factores ambientales se tendrá en cuenta la temperatura y la humedad. (Nogareda y Luna, 1992, p. 1–10).

Evaluación de estrés térmico Como ya se ha visto, los intercambios térmicos por convección, radiación y evaporación dependen de cuatro parámetros climáticos: la temperatura del aire ta en °C, la humedad del aire expresada por su presión parcial de vapor Pa en kPa, la temperatura radiante media tr en °C, y la velocidad del aire Va en m/s. Los instrumentos y métodos utilizados para medir estos parámetros físicos del medio ambiente están sujetos a la norma ISO 7726 (1985), en la que se describen los diferentes tipos de sensores que deben utilizarse, se especifican sus

Capítulo 4: Riesgos físicos rangos de medición y su exactitud, y se recomiendan algunos procedimientos de medición. En [el presente apartado] se resume parte del contenido de esa norma, con especial referencia a las condiciones de uso de los instrumentos y aparatos más comunes. Temperatura del aire La temperatura del aire (ta ) debe medirse con independencia de cualquier radiación térmica y con una exactitud de 0,2 ºC entre 10 y 30 ºC, y de 0,5 °C fuera de ese rango. Existen muchos tipos de termómetros, aunque los de mercurio son los más comunes. Su ventaja está en la exactitud, siempre que se hayan calibrado correctamente en un principio, y como principales desventajas, su largo tiempo de respuesta y la imposibilidad de realizar registros automáticos. Los termómetros electrónicos, por su parte, tienen generalmente un tiempo de respuesta muy corto (entre 5 s y 1 min), pero su calibración plantea numerosos problemas. [En la actualidad existen monitores de estrés térmico, los cuales debido a su avance tecnológico han logrado mejorar la precisión de las evaluaciones en este campo]. Presión parcial del vapor de agua La humedad del aire puede caracterizarse de cuatro formas: • Temperatura del punto de rocío: temperatura a la que debe enfriarse el aire para saturarse de humedad (td, °C); • Presión parcial de vapor de agua: fracción de la presión del aire debida al vapor de agua (Pa, kPa); • Humedad relativa (HR), que viene dada por la expresión:

Donde PS,ta es la presión del vapor saturado asociada a la temperatura del aire, •

Temperatura de bulbo húmedo (tw): es la temperatura mínima que alcanza un bulbo rodeado de una mecha húmeda protegido contra la radiación y ventilado a más de 2 m/s por el aire ambiental.

Todos estos valores están matemáticamente relacionados. La presión de saturación del vapor de agua PS,t a cualquier temperatura t viene dada por:

Mientras que la presión parcial del vapor de agua está relacionada con la temperatura por la expresión:

159

160

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Donde PS,tw es la presión de vapor saturado a la temperatura del bulbo húmedo. El diagrama psicrométrico (Figura [58]) permite combinar todos estos valores. En este diagrama se representa: •

En el eje de las y, la escala de la presión parcial del vapor de agua Pa, expresada en kPa;

•

En el eje de las x, la escala de la temperatura del aire;

•

Las curvas de la humedad relativa constante,

•

Las líneas rectas oblicuas de la temperatura constante de bulbo húmedo. Figura 58. Diagrama psicrométrico Presión parcial del vapor del agua Pa (kPa)

6 5

% 50

10

0% 90 % 80 % 70 % 60 %

Humedad relativa, HR (%)

40% Temperatura de bulbo húmedo Tm (°C)

5

30%

3

20%

2 10%

1 0 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Temperatura del aire, Ta (°C)

Los parámetros de la humedad utilizados con más frecuencia en la práctica son: •

Humedad relativa, medida con higrómetros y aparatos electrónicos más sofisticados [Ver figura 59].

•

Temperatura del bulbo húmedo, medida con el psicrómetro; de ahí se deriva la presión parcial del vapor de agua, que es el parámetro más utilizado en el análisis del equilibrio térmico.

El rango de medición y la exactitud recomendada son de 0,5 a 6 kPa y0,15 kPa. Para la medición de la temperatura de bulbo húmedo, el rango se extiende de 0 a 36 ºC, con una exactitud idéntica a la de la temperatura del aire. Con respecto a los higrómetros utilizados para medir la humedad relativa, el rango se extiende de 0 a 100 %, con una exactitud de 5 %.

Capítulo 4: Riesgos físicos Figura 59. Termo higrómetro

Fuente: https://www.pce-instruments.com/colombia/instrumento-medida/medidor/ termohigrometro-pce-instruments-termohigr_metro-pce-ht-50-det_5890116.htm?_list=kat&_listpos=2

Temperatura radiante media La temperatura radiante media (tr), según se ha definido antes, puede estimarse de tres formas diferentes: • A partir de la temperatura medida por el termómetro de esfera negra; • A partir de las temperaturas radiantes medidas a lo largo de tres ejes perpendiculares, • Por cálculo, integrando los efectos de las diferentes fuentes de radiación. El termómetro de esfera negra consiste en una sonda térmica, cuyo elemento sensible está situado en el centro de una esfera completamente cerrada, fabricada con un metal que sea un buen conductor del calor (cobre) y pintada de negro mate para que su coeficiente de absorción en la zona infrarroja se aproxime a 1,0. La esfera se coloca en el lugar de trabajo y se somete a intercambios por convección y radiación. La temperatura del globo (tg) depende así de la temperatura radiante media, la temperatura del aire y la velocidad del aire. Para un globo negro estándar de 15 cm de diámetro, la temperatura media de radiación puede calcularse a partir de la temperatura del globo utilizando la siguiente ecuación:

En la práctica, es muy importante que la emisividad del globo se mantenga próxima a 1,0 volviéndola a pintar de negro mate siempre que sea necesario. La principal limitación de este tipo de globo es su largo tiempo de respuesta (del orden de 20 a 30 minutos, dependiendo del tipo de globo utilizado y de las condiciones ambientales). La medición es válida sólo si las condiciones de la radiación se mantienen constantes durante ese período de tiempo, y eso no siempre es posible en los entornos industriales, en cuyo caso la medición no será exacta. Los anteriores tiempos de respuesta corresponden a globos de 15 cm de diámetro con termómetros de mercurio convencionales. Pueden acortarse utilizando sensores de menor capacidad térmica o reduciendo el diámetro del globo, en cuyo caso la ecuación anterior deberá modificarse para tener en cuenta esta diferencia en el diámetro.

161

162

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Para el cálculo del índice WBGT se utiliza directamente la temperatura del globo negro. Es por tanto esencial utilizar un globo de 15 cm de diámetro. No obstante, pueden utilizarse otros índices basados en la temperatura radiante media, en cuyo caso podrá utilizarse un globo de menor tamaño para reducir el tiempo de respuesta, siempre que se modifique la anterior ecuación para tener este hecho en cuenta. La norma ISO 7726 (1985) permite una exactitud de 2 ºC en la medición de tr entre 10 y 40 ºC, y 5 ºC fuera de ese rango. [En la actualidad existen instrumentos de medición digitales que permite obtener los parámetros relacionados en este aparatado como se puede observar en la figura 60]. Velocidad del aire La velocidad del aire debe medirse sin tener en cuenta la dirección del flujo de aire. De lo contrario, la medición tendrá que realizarse en tres ejes perpendiculares (x, y y z) y calcular la velocidad global por la suma de vectores:

Figura 60. Monitor de Estrés Térmico

Fuente: adaptada de: https://multimedia.3m.com/mws/media/820998O/3 mtm-questemp-models-34-36-quick-start-guide-spanish.pdf

El rango de medida recomendado por la norma ISO 7726 se extiende de 0,05 a 2 m/s. La exactitud exigida es del 5 %. Debe medirse como el valor medio de 1 o 3 minutos. Existen dos tipos de instrumentos para medir la velocidad del aire: los anemómetros de aspas giratorias y los termoanemómetros. Anemómetros de aspas giratorias La medición se realiza contando el número de vueltas de las aspas durante un cierto período de tiempo. De esta forma, se obtiene la velocidad media del

Capítulo 4: Riesgos físicos aire durante ese período de tiempo de una manera discontinua. Los anemómetros presentan dos principales desventajas: Son muy sensibles a la dirección del aire y tienen que orientarse estrictamente en la dirección del flujo de aire. Cuando la dirección del aire varía o se desconoce, tienen que realizarse mediciones en tres direcciones perpendiculares. El rango de medición se extiende de unos 0,3 m/s a 10 m/s. Las limitaciones de este instrumento con velocidades de aire bajas tienen importancia cuando, por ejemplo, se trata de analizar una situación de estrés térmico en la que no debe superarse una velocidad de 0,25 m/s. Aunque el rango de medición puede ampliarse más allá de 10 m/s, rara vez es inferior a 0,3 o incluso a 0,5 m/s, lo que limita en gran medida las posibilidades de utilización de este aparato en ambientes próximos al bienestar, en donde las velocidades máximas permitidas son de 0,5 o incluso de 0,25 m/s. [Ver figura 61]. Anemómetros de hilo caliente Son instrumentos complementarios a los anemómetros de aspas giratorias, ya que su rango dinámico se extiende básicamente de 0 a 1 m/s. Proporcionan una estimación instantánea de la velocidad en un punto del espacio; por consiguiente, es necesario utilizar valores medios en el tiempo y en el espacio. Son instrumentos muy sensibles también a la dirección del aire, de manera que los anteriores comentarios sirven igual en este caso. Finalmente, la medición es sólo correcta desde el momento en que la temperatura del instrumento alcanza la del ambiente que tiene que medirse. . (OIT, 1998, pp. 42.16 – 42,17). Figura 61. Termo anemómetro digital

Estrategias de muestreo Para el desarrollo de las evaluaciones en estrés térmico se debe analizar el tipo de procesos productivos donde se realizará el estudio, se deben considerar los ciclos y turnos de trabajo, consideraciones atmosféricas externas al proceso, entre otros.

163

164

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Una vez se han tenido en cuenta estas consideraciones se procede a determinar el número puestos de trabajo a evaluar. Número de puntos y número de muestras por punto De acuerdo con Henao (2008), después de realizar la visita inicial, es necesario desarrollar la estrategia de muestreo para los oficios de las áreas de exposición a calor, de la siguiente manera: •

•

•

Si los oficios son iguales o similares o grupos homogéneos, se seleccionan el número de puntos siguiendo un procedimiento estadístico (la empresa o persona quien realiza el estudio podrá escoger cualquier método estadístico, ver expresión matemática 24 del capítulo 1). Se sugiere utilizar la raíz cuadrada del universo (Método propuesto por NIOSH y escoger el numero entero mayor)6. Si los oficios son diferentes se debe estudiar cada uno de los oficios, cuando la exposición al factor de riesgo no es continua en el oficio debido a que la persona debe desplazarse en dos o más áreas o cuando en el oficio varían las condiciones de calor sustancialmente en la jornada de trabajo, la exposición a calor debe de ser evaluada en cada área y para cada nivel de calor al que se encuentra expuesto. El número de muestras por punto dependerá de las condiciones de ejecución del oficio (fijo o con desplazamientos por otras zonas) y de las condiciones del proceso (continuo o intermitente o por ciclos). El número de muestras por punto dependerá de las combinaciones posibles así: » Exposición continua en el oficio (sin desplazamientos), donde no hay variación en la temperatura del proceso y el operario permanece en el oficio durante la jornada de trabajo, mínimo se realizan 4 mediciones de 15 minutos cada medición, es decir una hora continua ( 60 minutos), evaluadas en dos momentos diferentes de la jornada laboral; cuando en los oficios evaluados inciden las condiciones ambientales externas, es preferible evaluar entre las 10:00 AM y 3:00 PM en caso contrario (cuando las condiciones ambientales externas no inciden en el proceso), los dos momentos de una hora se pueden seleccionar en cualquier hora de evaluación la jornada. » Exposición continua en el oficio con desplazamiento a otras áreas o sitios de trabajo que presentan exposiciones a calor, se debe realizar las evaluaciones

6 National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), 1977. Occupational Exposure sampling Strategy manual. DHEW (NIOSH) Publication N° 77-173. U.S. Government Printing Office, Washinton, D.C.

Capítulo 4: Riesgos físicos

en cada área con el procedimiento anteriormente explicado, cuatro (4) mediciones de 15 minutos en una hora; mínimo una hora en cada área. » Exposición variable en el oficio debido a cambios de temperatura en el proceso, deberá medirse para cada nivel de calor al cual el trabajador se encuentra expuesto, con la misma metodología. La anterior metodología va a permitir posteriormente en el análisis determinar un apropiado régimen de trabajo descanso. Para cada punto (oficio) se debe evaluar: Tbs, Tbh, Tg, humedad relativa, velocidad del aire, movimientos y esfuerzos durante la jornada laboral.

Índices de estrés por calor El índice de estrés por calor es un único número que integra los efectos de seis (6) parámetros básicos en cualquier ambiente térmico al que puede verse expuesto un ser humano, de tal manera que su valor varía dependiendo del estrés térmico experimentado por la persona expuesta a un ambiente caluroso. El valor del índice (medido o calculado) puede utilizarse para diseñar puestos de trabajo o prácticas de trabajo y establecer unos límites de seguridad. Se han realizado numerosas investigaciones para determinar el índice definitivo de estrés por calor y no existe acuerdo sobre cuál es el mejor de todos ellos. Por ejemplo, Goldman (1988) presenta 32 índices de estrés por calor y es probable que en todo el mundo se utilicen como mínimo el doble de ese número. Muchos índices no consideran los seis (6) parámetros básicos, aunque todos ellos tienen que tenerlos en cuenta a la hora de su aplicación. La utilización de uno u otro índice dependerá de cada contexto y de ahí que existan tantos índices diferentes. Algunos índices son teóricamente inadecuados, aunque su uso puede estar justificado para aplicaciones específicas por la experiencia de una industria en particular. La mayoría de los índices de estrés por calor consideran, ya sea directa o indirectamente, que el principal factor de estrés para el organismo es el relacionado con la sudoración. Por ejemplo, cuanto más sudor tenga que perderse para mantener el equilibrio térmico y la temperatura corporal interna, mayor será el estrés impuesto al organismo. Para que un índice del estrés por calor refleje el ambiente térmico humano y sirva para predecir el estrés por calor, se precisa un mecanismo que estime la capacidad de una persona para, a través de la sudoración, perder calor en un ambiente caluroso. Los índices de estrés por calor pueden clasificarse como racionales, empíricos o directos. Los índices racionales se basan en cálculos para los que se utiliza la ecuación del equilibrio térmico; los índices empíricos se basan en el uso de ecuaciones obtenidas a partir de las respuestas fisiológicas de los seres humanos

165

166

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

(por ejemplo, pérdida de sudor); y los índices directos se basan en la medición (normalmente de la temperatura) de instrumentos utilizados para simular la respuesta del cuerpo humano. A continuación, se describen los índices más importantes y más utilizados.

Índices racionales Índice de Estrés por Calor (Heat Stress Index, HSI) El Índice de Estrés por Calor es la proporción entre la evaporación necesaria para mantener el equilibrio térmico (Ereq) y la evaporación máxima que podría conseguirse en ese ambiente (Emax ), expresada como porcentaje (Belding y Hatch 1955). A continuación, se relacionan las expresiones matemáticas para el cálculo del índice respectivo.

Pérdida requerida por evaporación (Ereq)

Pérdida por radiación (R)

Temperatura radiante media (tr)

Pérdida por convección (C)

Perdida máxima por evaporación (Emax)

El límite superior para esta variable corresponde a 390 Tiempo de exposición permisible (AET)

Donde: M: calor metabólico en

167

Capítulo 4: Riesgos físicos

ta: temperatura del aire en °C tr: temperatura radiante en °C tg: temperatura de globo en °C Pa: Presión parcial de vapor de agua en Kpa Este parámetro se obtiene de la carta psicrométrica de la figura 58, combinando la temperatura húmeda y la temperatura seca registrada por el instrumento de medición. V : velocidad del aire en m/s Los valores correspondientes a K, se obtiene de la siguiente tabla y sus unidades están dada en clo. Tabla 56. Valores de K, en función del tipo de vestimenta Con ropa

Sin ropa

k1

4,4

7,3

k2

4,6

7,6

k3

7,0

11,7

El HSI está relacionado con el estrés, fundamentalmente en términos de sudoración corporal, para valores de entre 0 y 100. Con un HSI = 100, la evaporación necesaria es la máxima posible y representa el límite superior de la zona prescriptiva. Con un HSI >100, se almacena calor en el organismo y los tiempos de exposición permisibles se calculan en función de un aumento de 1,8 ºC de la temperatura interna del organismo (calor almacenado de 264 kJ). Con un HSI 63 W/m2, debe aumentarse la temperatura de bulbo húmedo en la cantidad que se indica en [la figura 64]. Si la persona está vestida, debe aumentarse la temperatura del bulbo húmedo en 1,5 lclo (°C). Estas modificaciones son aditivas. La TSP4 se determina a partir de la figura [64]. La TSP4 es, por tanto: TSP4 = TSB4 + 0,37 lclo + (0,012 + 0,0001 lclo) (M – 63)

Índices directos Índice de temperatura de globo de bulbo húmedo El índice de temperatura de globo de bulbo húmedo (Wet Bulb Globe Temperature Index, WBGT) es, con diferencia, el más utilizado en todo el mundo. Fue desarrollado durante una investigación realizada por la Marina de Estados Unidos sobre los accidentes por calor que sufría el personal militar (Yaglou y Minard 1957) como una aproximación a la Temperatura Efectiva Corregida (TEC) más complicada de obtener, modificada para tener en cuenta la absorción solar de los uniformes militares de color verde. Los valores límites del WBGT se utilizaron para determinar cuándo los reclutas militares podían recibir instrucción. Se observó que los accidentes por calor y el tiempo perdido por interrupción de la instrucción se reducían cuando se utilizaba el índice WBGT en lugar de tan sólo la temperatura del aire. El índice WBGT fue adoptado por NIOSH (1972), ACGIH (1990) e ISO 7243 (1989a) y su uso se sigue recomendando hoy en día. En la norma ISO 7243 (1989a), basada en el índice WBGT, se describe un método sencillo de utilizar en ambientes calurosos para establecer un diagnóstico “rápido”. Dicha norma incluye también las especificaciones de los instrumentos de medida, como son los valores límite del WBGT para personas aclimatadas y no aclimatadas. (OIT, 1998, pp. 42.23).

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Capítulo 4: Riesgos físicos

Añadir a la temperatura Temperatura de globo o de bulbo seco de bulbo húmedo 50 DB 40 30 20 10 0 50 100 150 200 50 kcal/m2h

0,25m/s=WB4 0,35m/s=WB3

45

5,0

2,0

0,5

0,5

0 0 30 -0,5 2,50

3,0 2,5 1,0

1,0

-0,25

35 34,5 34 33,5 33

4,0

3,0

40

35,5

5,0

37

4,0

35

36

2,50m/s=WB1 0,37m/s=WB2 S1 S2 6,0 37 6,0

100 150 200 W/m2 Tasa metabólica

0,05m/s=WB6 0,15m/s=WB5

Temperatura de bulbo húmedo (°C)

Figura 64. Nomograma para la predicción de la “tasa de sudoración prevista durante 4 horas” (TSP4)

35 35

34 34 33 33 32 32 31 31 30 30 28 28 2,50 0,35

32 31 30 28 25 16 21 0,05 0,15 0,25

Velocidad del aire (m/s)

0,37 1,00 0,05-0,37 1,50

Velocidad del aire (m/s)

Según lo descrito por Luna (1994), el índice WBGT se calcula a partir de la combinación de dos parámetros ambientales: la temperatura de globo TG y la temperatura húmeda natural THN. A veces se emplea también la temperatura seca del aire, TA. Mediante las siguientes expresiones se obtiene el índice WBGT: Para interiores de locales, sin radiación solar WBGT = 0,7 THN + 0,3 Tg Para exteriores con radiación solar WBGT = 0,7 THN + 0,2 Tg + 0,1 Ta Donde: THN: temperatura de bulbo húmedo en °C. Tg: temperatura de globo °C. Ta: temperatura de bulbo seco °C. Cuando la temperatura no es constante en los alrededores del puesto de trabajo, de forma que puede haber diferencias notables entre mediciones efectuadas a diferentes alturas, debe hallarse el índice WBGT realizando tres mediciones, a nivel de tobillos, abdomen y cabeza, utilizando la siguiente expresión matemática:

178

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Las mediciones deben realizarse a 0.1 m, 1.1 m, y 1.7 m del suelo si la posición en el puesto de trabajo es de pie, y a 0.1 m, 0.6 m, y 1.1 m, si es sentado. Si el ambiente es homogéneo, basta con una medición a la altura del abdomen. Además, se deberá establecer un valor de consumo metabólico (M) que será función de las diferentes actividades y del tiempo invertido en ellas por el operario durante la jornada de trabajo, con el fin de adecuar M a los valores reales de la actividad de acuerdo con lo sugerido en cálculo del consumo metabólico acumulado para la jornada de trabajo (Móndelo, 2004). En los casos en que se deban realizar varias observaciones durante de la jornada laboral, es necesario obtener el WBGT promedio utilizando la siguiente expresión matemática:

Donde: WBGTn: índice correspondiente a la actividad n en °C. tn: tiempo de duración de cada actividad n en horas. Una vez obtenidos los resultados de las evaluaciones de campo del índice WBGT, con las observaciones respectivas, relacionadas con las características más importantes del puesto de trabajo y de la persona, es necesario hacer las correcciones relacionadas con el grado de aclimatación de la persona, la relación entre la velocidad del aire y la temperatura corporal, efecto de la vestimenta sobre la exposición a calor, la obesidad y el género, recomendadas por ISO 7243, se registran en la siguiente tabla: Tabla 60. Factores de corrección al índice WBGT medido Factor

Valor a ajustar

Persona no aclimatada o físicamente no apta

+2

Aumento de la velocidad del aire Va 1.5 m/s y T 35 C

–2

Vestimenta Pantalón corto y torso desnudo Chaqueta impermeable Gabardina impermeable Traje completo

–2 +2 +4 +5

Obesidad o persona mayor

+1o+2

Mujeres

+1

Fuente: Móndelo et al. (2004).

179

Capítulo 4: Riesgos físicos

Límites permisibles de exposición Henao (2008) establece que los valores límites presentados en este capítulo corresponden a los niveles propuestos para trabajadores aclimatados y no aclimatados por la “American Conference of Govermental Industrial Hygienists” (ACGIH). Para el establecimiento de estos límites se ha utilizado el Índice de Temperaturas de Globo de Bulbo Húmedo, WBGT, que ofrece una técnica útil, simple y apropiada como indicador de primer orden para evaluar los factores ambientales que constituyen a la sobrecarga térmica y se pueden obtener de la tabla 61 o de la figura 65. Tabla 61. Valores recomendados para al índice WBGT en °C

TIPO DE TRABAJO

Moderado

Pesado

Muy Pesado

Liviano

Moderado

Pesado

Muy Pesado

NO ACLIMATADO

Liviano

ACLIMATADO

100% trabajo

29.5

27.5

26.0

–––

27.5

25.0

22.5

–––

75 % trabajo 25 % descanso

30.5

28.5

27.5

–––

29.0

26.5

24.5

–––

50 % trabajo 50 % descanso

31.5

29.5

28.5

27.5

30.0

28.0

26.5

25.0

25 % trabajo 75 % descanso

32.5

31.0

30.0

29.5

31.0

29.0

28.0

26.5

Fuente: Normas ISO 7243: WBGT. Hot Environments – Estimation of Heat Stress on Working man based on WBGT Index, 1989.

De acuerdo con Henao (2008), para la aplicación de estos límites permisibles se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones: • •

•

•

Los valores de WBGT están expresados en grados Celsius y representan los valores cercanos al límite superior de la categoría de la rata metabólica. Si los ambientes de trabajo y descanso son diferentes, deberá calcularse y usarse la exposición promedia horaria (TWA). El TWA deberá usarse cuando varían las condiciones de trabajo con las horas. Los regímenes de trabajo descanso que contiene la tabla [] y figura [65], están basados en 8 horas de trabajo por día y 5 días de trabajo a la semana, cuando los días de trabajo son mayores debe de consultarse los documentos base de la aplicación de los TLV en la ACGIH. Cuando el trabajo es muy pesado debido a los daños fisiológicos asociados con el calor, no se puede laborar jornadas continuas ni hasta para el 25 % de

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

descanso por cada hora. En estos casos se recomienda el uso del monitoreo fisiológico. Figura 65. Valores permisibles de exposición al calor según el índice WBGT 35

32,2 31,4

31,1

30,6 30

30

30

29,4

WBGT (°C)

28 27,9 26,7 25,9 25

20

25

100

200 LIGERO

300

400

MODERADO

500

600

PESADO

METABOLISO Kcal/horas

8 horas de trabajo continúo 75% de trabajo y 25% de descanso cada hora 50% de trabajo y 50% de descanso cada hora 25% de trabajo y 75% de descanso cada hora

Fuente: Móndelo et al. (2001).

El índice WBGT es una aproximación que no cubre todas las interacciones entre una persona y su ambiente y no incluye condiciones especiales como calor a partir de fuentes de radiofrecuencia o microondas. Como es solamente un indicador integrado de las condiciones ambientales debe ser ajustado por la contribución del calor metabólico derivado de la carga de trabajo y por el estado de aclimatación, así como por la ropa de trabajo usada. Los Valores Límites se han establecido asumiendo que bajo estas condiciones trabajadores sanos, bien hidratados y no medicados con ropa adecuada (camisa y pantalón largos) podrán desempeñarse efectivamente sin que su temperatura interna sobrepase 38 ºC. En consecuencia, bajo ninguna condición se permitirá continuar trabajando a un trabajador cuya temperatura interna alcance 38º C (37º C de temperatura oral). Para el ajuste por ropa de trabajo de los resultados obtenidos de la evaluación ambiental con el Índice WBGT, antes de compararlos con los Valores Límites Permisibles se debe adicionar las cifras en ºC presentados en la Tabla 27, tomados del manual de la ACGIH.

181

Capítulo 4: Riesgos físicos Tabla 62. Adiciones en ºC a los resultados de evaluación WBGT según ropa de trabajo Tipo de Ropa

Agregar al TGBH(*) (ºC)

Ropa ligera (de verano)

0

Overol de tela

+ 3.5

Overoles y ropa (dos capas)

+5

(*) No usar estos valores para trajes cerrados, ropas impermeables o resistentes al movimiento de aire o vapor a través de la tela.

Adecuación de regímenes de trabajo – descanso Cuando exista riesgo de estrés térmico según lo indicado, puede establecerse un régimen de trabajo descanso de forma que el organismo pueda restablecer el balance térmico. Se puede hallar en este caso la fracción de tiempo (trabajo–descanso) necesaria para que, en conjunto, la segura, de la siguiente forma:

Donde: ft: fracción de tiempo de trabajo respecto al total (indica los minutos a trabajar por cada hora). A: WBGT límite en el descanso (M 12,1 * √Var 12,1 * √Var para 2,38 * |tcl – ta|0,25 < 12,1 * √Var

Donde: M: tasa metabólica en W/m2. W: potencia efectiva mecánica en W/m2. lcl: aislamiento de la ropa m2 K/W. (K: Kelvin). fcl: factor de superficie de la ropa. ta: temperatura del aire en °C. r: temperatura radiante media en °C. Var: velocidad relativa del aire en m/s. Pa: presión parcial del vapor de agua en pascales (Pa). hc: coeficiente de transmisión del calor por convección en W/m2K. (W: vatios; K: Kelvin). tcl: temperatura de la superficie de la ropa en °C. Nota: 1 unidad metabólica = 1met = 58,2 W/m2; 1 unidad de ropa = 1 clo = 0,155 m2°C / W. El PMV puede ser calculado para diferentes combinaciones de la tasa metabólica, aislamiento de la ropa, temperatura radiante media, velocidad del aire y humedad relativa (revisar norma ISO 7726). El índice PMV ha sido establecido para condiciones estacionarias, pero puede aplicarse, con una buena aproximación, en presencia de pequeñas fluctuaciones de las variables, a condición de que se consideren valores medios ponderados en el tiempo que arrojen tales variables durante la hora precedente. El PMV puede ser utilizado para comprobar si un ambiente térmico determinado satisface los criterios de comodidad y para establecer los requisitos de los diferentes niveles de aceptabilidad. Al fijar PMV = 0, se establece una relación que predice las combinaciones de actividad, vestimenta, y parámetros ambientales que, por término medio, darán lugar a una sensación térmica neutra. (RITE, 2010).

Porcentaje estimado de insatisfechos (PPD) El PMV predice el valor medio de los votos sobre la sensación térmica que emitirá un grupo numeroso de personas sometidas al mismo ambiente. No obstante, los

183

184

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

votos individuales están dispersos alrededor del valor medio, siendo útil el poder estimar el número de personas que, probablemente, sentirán incomodidad debida al calor o frío. (RITE, 2010). El PPD es un índice que establece una predicción cuantitativa del porcentaje de las personas que se sentirán insatisfechas por notar demasiado frío o demasiado calor. Para el propósito de esta norma internacional, las personas térmicamente insatisfechas son aquellas que votarán: muy caluroso, caluroso, fresco o frío, sobre la escala de siete (7) niveles de sensación térmica incluida en la tabla 63. PPD = 100 – 95 * exp (–0,03353 PMV4 – 0,2179 PMV2) Al observar el gráfico se puede afirmar que, incluso cuando la situación del PMV es cero, es decir, para condiciones térmicas óptimas, el grado de insatisfechos será del 5%. A manera de conclusión, se recomienda que no se sobrepase el 10% de insatisfechos, o lo que es lo mismo, que no se exceda el valor (± 0,5). A partir de este valor se debe intervenir en las variables termo higrométricas para ajustar los valores de los parámetros de tal forma que se adecúen a los rangos sugeridos por PPD para obtener una situación confortable (RITE, 2010) En general, el método de PPD es un índice de gran utilidad para las organizaciones que desean conocer la sensación térmica y el porcentaje de personas en un entorno determinado. Con este índice, las organizaciones toman medidas técnicas, organizativas y de protección personal de gran importancia para controlar el estrés térmico. Figura 66. Valores de referencia para PPD % 80 60 40

PPI

30 20

10 8 6 5 -2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0

0,5

IVM Fuente: Móndelo et al. (2001).

1,0

1,5

2,0

Capítulo 4: Riesgos físicos

Jacques (2001), indica que se han realizado numerosas investigaciones para determinar el índice definitivo de estrés por calor, y no existe acuerdo sobre cuál es el mejor de todos ellos. Por ejemplo, Goldman (1988) presenta 32 índices de estrés por calor y es probable que en todo el mundo se utilicen como mínimo el doble de ese número. Muchos índices no consideran los seis parámetros básicos, aunque todos ellos tienen que tenerlos en cuenta a la hora de su aplicación. La utilización de uno u otro índice dependerá de cada contexto y de ahí que existan tantos índices diferentes. Algunos índices son teóricamente inadecuados, aunque su uso puede estar justificado para aplicaciones específicas por la experiencia de una industria en particular. Dentro de este contexto se define la aplicación del índice adecuado, por ejemplo, cuando es necesario establecer los límites permisibles de exposición a calor, se utiliza el índice WBGT; cuando se requiera recomendar estrategias de control, el índice a utilizar será el índice por estrés por calor; para realizar un monitoreo fisiológico de las personas, se aplica la tasa de sudoración requerida; y finalmente, para indicar el grado de confort de las personas para calor o frio, se utiliza el índice de temperatura efectiva o voto medio estimado.

Métodos de control para ambientes térmicos Aclimatación al calor. La aclimatación al trabajo en ambientes calurosos puede aumentar considerablemente la tolerancia del ser humano a este factor de estrés, de manera que una tarea que en un principio la persona no aclimatada es incapaz de realizar, se convierte en un trabajo más fácil al cabo de un período de ajuste gradual. Las personas en muy buena forma física suelen aclimatarse al calor y ser capaces de completar el proceso en menos tiempo y con menos estrés que las personas sedentarias. […] En la mayoría de las situaciones, la aclimatación puede conseguirse mediante la incorporación gradual del trabajador a la tarea expuesta al calor. Por ejemplo, el trabajador nuevo puede ser asignado al trabajo sólo por las mañanas y durante períodos de tiempos cada vez mayores durante los primeros días. Es un tipo de aclimatación en el puesto que debe realizarse bajo la estrecha supervisión de personal experimentado; el nuevo trabajador debe estar autorizado en todo momento a retirarse a ambientes más frescos en cuanto experimente síntomas de intolerancia. […] El mantenimiento de la plena aclimatación al calor en el trabajo exige la exposición al calor mientras se trabaja entre tres y cuatro veces a la semana; una menor frecuencia o una exposición pasiva al calor tendrá un efecto mucho más débil y puede reducir gradualmente la tolerancia al calor. En todo caso, el descanso laboral durante los fines de semana no parece tener un efecto apreciable en la aclimatación. La interrupción de la exposición durante dos (2) o tres (3) semanas hace que se pierda parte de la aclimatación, aunque algo

185

186

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad permanecerá en las personas que habitan en zonas cálidas y/o que realizan ejercicio aeróbico regular (OIT, 1998, pp. 42.12).

Este proceso se debe desarrollar con los trabajadores nuevos, temporales y quienes reingresan o vienen de periodos largos de vacaciones. El periodo de aclimatación dura entre 6 y 12 días, consiste en trabajar solo el 50% de la jornada laboral durante el primer día de exposición a la condición de calor, e ir aumentando el 10% cada día o cada dos días, hasta llegar al 100% de la jornada laboral el día 6 o el día 12. Para velocidades del aire mayores a 1.5 m/s y temperatura del aire menor de 35 C, el cuerpo humano mejora su capacidad de enfriamiento. Los trajes impermeables interfieren la evaporación del calor y a menor cantidad de ropa mayor facilidad de regulación térmica. Las personas obesas o mayores de 50 años, tienen mayor riesgo de trabajar en puestos de calor, debido a la deficiencia en los sistemas pulmonar y cardiovascular. Las mujeres tienen mayor dificultad de sudoración y menor capacidad aeróbica. Después de hacer la corrección a los valores medidos, se comparan con el nivel de referencia que aparece en la tabla 26 y se determina si hay o no riesgo térmico en el puesto de trabajo y bajo las condiciones específicas de la evaluación. OSHA 1986, propone dos (2) esquemas para el proceso de aclimatación, dependiendo si el trabajador es la primera vez que se expone a puestos de calor: 20% de la jornada el primer día e incrementos de 20% cada día, hasta completar el 100%. Si ya tiene experiencia en este tipo de trabajo: 50% el primer día, 60% el segundo día, 80% el tercer día y 100% el cuarto día esquema (ACHO, 2006). Hidratación. La evaporación del sudor es la principal vía de disipación del calor corporal y se convierte en el único mecanismo posible de enfriamiento cuando la temperatura ambiente es mayor que la corporal. Los requisitos de agua no pueden reducirse con el entrenamiento físico, sino tan sólo reduciendo la exposición al calor del trabajador. La pérdida hídrica y la rehidratación en el ser humano han sido objeto de numerosos estudios en los últimos años y ahora se dispone de un mayor volumen de información. Una persona de 70 kg puede tener una tasa de sudoración de entre 1,5 y 2,0 l/h indefinidamente, y un trabajador puede perder varios litros o hasta el 10 % de su peso corporal a lo largo de una jornada de trabajo en un ambiente extremadamente caluroso. La pérdida será incapacitante a no ser que al menos parte del agua se reponga durante el turno de trabajo. Con todo, puesto que la absorción de agua en el intestino tiene un tope de unos 1,5 l/h durante el

Capítulo 4: Riesgos físicos trabajo, unas tasas superiores de sudoración producirán una deshidratación progresiva a lo largo del día. La ingestión de líquidos para saciar la sed no es suficiente para mantener a una persona bien hidratada. La mayoría de las personas no sienten la necesidad de beber hasta que han perdido entre 1 y 2 l de agua corporal, y si están muy motivadas para realizar un trabajo pesado, pueden sufrir pérdidas de hasta 3 y 4 l antes de que una sed imperiosa les obligue a parar y beber. Paradójicamente, la deshidratación reduce la capacidad de absorción de agua en el intestino. Por consiguiente, los trabajadores expuestos al calor deben ser educados sobre la importancia de beber agua suficiente durante el trabajo y proseguir una rehidratación generosa al término de la jornada. Deben conocer también la importancia de la “prehidratación” (consumo de una gran cantidad de agua inmediatamente antes de la exposición a un gran estrés por calor) ya que el calor y el esfuerzo impiden que el organismo elimine el exceso de agua por la orina. (OIT, 1998, pp. 42.13).

Controles de Ingeniería Sistemas de ventilación general Se usan para diluir el aire caliente en aire frío que se toma del exterior de la empresa, el sistema trabaja mejor en climas fríos que calientes; se pueden usar sistemas de aire central que manejan grandes áreas o edificios completos y sistemas portátiles o de ventilación exhaustiva local que pueden ser más eficientes y prácticos en áreas pequeñas. Sistemas de enfriamiento y/o tratamiento del aire Reducen la temperatura del aire removiendo el calor y en algunos casos humedeciendo el aire. Intercambiadores de calor Hacen pasar el aire caliente sobre agua fría, este sistema es más eficiente en climas fríos y secos, donde se puede humedecer el aire. Equipos de aire acondicionado Los equipos tipo ventana o humidificadores portátiles, son efectivos pero costosos y sirven para oficinas o áreas muy pequeñas. Aumentar la velocidad de flujo del aire en el sitio de trabajo Usando ventiladores de alta velocidad, solo es efectivo realmente el método mientras la temperatura del aire sea menor que la del aire, permitiendo la evaporación del sudor a nivel de la piel del trabajador, facilitando el intercambio de calor con el medio. Si la temperatura del aire es mayor a 35 C, la mayor velocidad del aire hace

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

el sitio de trabajo más caliente y solo mejora la condición ambiental si el aire es seco. Si la humedad relativa del aire es el 100% el aumento en la velocidad del aire, aumenta el calor del sitio y se dificulta el intercambio de calor por evaporación con el medio. Encerramiento de fuentes de calor y superficies calientes Para evitar el aporte de temperatura por intercambio con el aire del sitio. Barreras de material aislante reflectivo y/o absortivo Los colores brillantes reflejan el calor y algunos materiales como el asbesto lo aíslan(absorben), evitando la exposición de las personas.

Controles administrativos y prácticas de trabajo El entrenamiento es la clave para mejorar, un buen programa de entrenamiento para riesgo térmico, debe incluir: • •

Conocimiento de los riesgos por exposición al calor. Reconocer los factores de predisposición, signos y síntomas de patologías por calor. • Capacitación en primeros auxilios específica para atender urgencias por calor. • Responsabilidad por exposición innecesaria. • Peligro de usar drogas, incluidas algunas terapéuticas y /o alcohol en ambientes calientes. • Importancia de usar elementos de protección personal. • Programa de rescate y su importancia. Los trabajos en ambientes más calientes, como reparación de equipos y mantenimiento se deben programar en las horas de menor calor o durante la noche.

Programas de monitoreo de los trabajadores •

•

•

Se debe hacer seguimiento detallado a los trabajadores que laboran en puestos con cargas metabólicas superiores a 500 kcal/hora y a personas que deban usar ropa impermeable en sitios con temperatura por encima de 21 C. El monitoreo se puede hacer con dosimetrías de calor, midiendo la demanda cardiaca, la temperatura oral, la sudoración y la pérdida de peso durante la jornada laboral. Si al finalizar el trabajo se superan 110 pulsaciones por minuto, se debe disminuir la jornada laboral (rebajar el periodo de trabajo y mantener el tiempo de descanso).

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Capítulo 4: Riesgos físicos

•

Usar la tasa de recuperación de la frecuencia cardiaca, midiendo las pulsaciones 30 segundos después de terminar la tarea y 2.5 minutos después y aplicando la siguiente tabla de interpretación: Tabla 64. Tasa de recuperación en función de la frecuencia cardíaca Recuperación de la frecuencia cardíaca Recuperación satisfactoria

•

•

Pulsaciones 2.5 minutos después

Pulsaciones 30 segundos después

90

Alta recuperación (Puede requerir estudio posterior)

90

No hay recuperación (Alto riesgo)

90

10 10

Chequear la temperatura oral al terminar la jornada, pero antes de que el trabajador ingiera agua; si la temperatura es mayor de 36.7 C, se debe disminuir el tiempo laborado. Si hay una disminución del peso corporal superior al 1.5% del peso al iniciar la jornada laboral, se debe incrementar el consumo de líquido (ACHO, 2006).

Efectos del estrés térmico en la salud Las altas temperaturas en el ambiente de trabajo, la humedad, el tipo de trabajo o actividad, o una deficiencia en la disipación de calor pueden generar en el ser humano cambios fisiológicos, como consecuencia de la exposición al calor, de la activación de los mecanismos de defensa del hombre. Estos cambios conllevan alteraciones tanto sistémicas como locales. A continuación, se analizan cada una de estas.

Alteraciones sistémicas La deficiencia en la circulación es una de las alteraciones sistémicas a causa de la exposición a altas temperaturas, la cual genera un desequilibrio hídrico y electrolítico, e hipertermia (aumento de la temperatura corporal). Igualmente, se encuentre el golpe de calor, que al no tratarse adecuadamente puede provocar la muerte, por ello es la más grave. Otras de las alteraciones sistémicas que se encuentran son: Síncope por calor El síncope por calor consiste en la pérdida de conocimiento temporal por la ausencia de irrigación cerebral. Los síntomas asociados son palidez, visión borrosa, mareo y nauseas. Estos síntomas se dan debido a la vasodilatación cutánea, esto es: la acumulación de sangre por la postura corporal como resultado de un menor retorno venoso al corazón y un gasto cardiaco reducido. La deshidratación

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad leve genera en la mayor parte de las personas expuestas a calor la probabilidad de sufrir síncope por calor. Las personas con [antecedentes clínicos] cardiovasculares o que no están aclimatadas, tienen un mayor riesgo de sufrir […] síncope por calor. (OIT, 1998, pp. 42.8).

Edema por calor El edema por calor se genera cuando las personas no aclimatadas se exponen a altas temperaturas, se manifiesta con la inflamación de manos y pies, suele afectar a mujeres y desaparece con los procesos de aclimatación. La inflamación puede desaparecer en unas horas cuando la persona es recostada en un lugar fresco. Calambre por calor Los calambres por calor se manifiestan por la intensa sudoración debido al trabajo físico prolongado. Los síntomas son espasmos dolorosos en las extremidades y en los músculos abdominales sometidos al trabajo intenso y a la fatiga. Los calambres son causados por la pérdida de sales originada por la pérdida hídrica, resultado de la sudoración abundante y prolongada, que se repone con agua no complementada con sal, y cuando los niveles de sodio descienden por debajo de niveles críticos. El tratamiento para los calambres es la interrupción “de la actividad, descansar en un lugar fresco y reponer los líquidos y electrolitos perdidos. La exposición al calor debe evitarse durante al menos 24 o 48 horas” (OIT, 1998, p. 42.8). Agotamiento por calor El agotamiento por calor es el resultado de la deshidratación severa una vez perdida una cantidad de sudor. Se da normalmente en personas jóvenes sanas que ejecutan un esfuerzo físico prolongado (agotamiento por calor producido por el esfuerzo), como trabajadores de la construcción, reclutas militares y personas que practican deportes a la intemperie. La principal característica de ese trastorno es la deficiencia circulatoria causada por la depleción hídrica y salina. Se conocen dos tipos de agotamiento por calor: el provocado por la pérdida hídrica y el ocasionado por la depleción salina. El agotamiento por calor provocado por la pérdida hídrica aparece como resultado de una intensa y prolongada sudoración y un consumo insuficiente de agua. Ya que el sudor contiene “iones de sodio en una concentración que oscila entre 30 y 100 miliequivalentes por litro, menor que la concentración plasmática, la sudoración profunda causa déficit hídrico (reducción del contenido de agua corporal) e hipernatremia (aumento de la concentración plasmática de sodio)” (OIT, 1998, p. 42). Las características del agotamiento por calor son sed, debilidad, fatiga, desorientación, ansiedad, reducción de la eliminación de orina (oliguria), taquicardia (pulso acelerado) e hipertermia moderada (39°C o superior). Igualmente,

Capítulo 4: Riesgos físicos

la deshidratación produce la reducción de la sudoración, aumento de la temperatura cutánea y aumento en las concentraciones plasmáticas de proteínas y sodio y del hematocrito (proporción entre el volumen de hematíes y el volumen de sangre): El tratamiento consiste en trasladar a la persona a un lugar fresco, permitiendo que descanse […] con las rodillas levantadas, humedecer su cuerpo con una toalla o esponja y reponer los líquidos por vía oral o [por vía] intravenosa. La cantidad de agua y sal repuesta debe vigilarse rigurosamente, así como […] según la sed que tenga la persona, especialmente cuando los líquidos se reponen con agua de grifo, porque la dilución de la sangre anula inmediatamente la sensación de sed, retrasando así la recuperación de equilibrio hídrico del organismo. […] La deshidratación de más del 3% del peso corporal debe siempre tratarse con la reposición de agua y electrolitos. El agotamiento por calor como consecuencia de depleción de sales se produce tras una intensa y prolongada sudoración y una reposición insuficiente de agua y sales. [Se genera] por una aclimatación incompleta, vómito, diarrea, entre otros. Es un tipo de agotamiento por calor que suele aparecer unos días después de la pérdida hídrica. Es común [que se presente] en personas sedentarias de edad avanzada expuesta a calor que han bebido una gran cantidad de agua para calmar la sed. Los síntomas [vienen dados por] cefalea, [desorientación], debilidad [física], náuseas, vómito, diarrea, [falta de apetito], espasmos musculares y confusión mental. […] Si la [persona] recibe el tratamiento adecuado, normalmente se empieza a [recuperar al cabo de unas horas sin consecuencias]; de lo contrario, puede evolucionar […] a un golpe por calor. Golpe de calor El golpe de calor es una urgencia médica grave que puede ocasionar la muerte. Es un cuadro clínico complejo caracterizado por una hipertermia incontrolada que causa lesiones en los tejidos. [Se origina por la elevada exposición a temperaturas extremas]. La hipertermia resultante provoca una disfunción del sistema nervioso central y, entre otras cosas, un fallo en el mecanismo normal de regulación térmica, acelerando el aumento de la temperatura corporal. Existen dos tipos de golpe por calor: el clásico y el golpe por calor inducido por esfuerzo. El primero comúnmente afecta a personas jóvenes, personas de edad avanzada, obesas o con escasa preparación física cuando realizan actividades normales con exposición prolongada a temperaturas alta. Mientras que el segundo [caso] se produce en adultos jóvenes cuando realizan esfuerzos físicos. [Igualmente, existe una modalidad de golpe por calor mixto]. Las personas de edad avanzada, sobre todo las que padecen [enfermedades] cardiovasculares, diabetes mellitus o alcoholismo, o las que tienen que recibir ciertos medicamentos, especialmente fármacos psicotrópicos, presentan un elevado riesgo de sufrir un golpe de calor clásico. […]

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Las personas que trabajan o realizan esfuerzos físicos intensos en ambientes calurosos y húmedos corren el riesgo de sufrir un trastorno por calor inducido por esfuerzo, ya sea por agotamiento por calor o golpe de calor. […] El golpe de calor [desde el punto de vista clínico se caracteriza] por tres criterios: Hipertermia severa con una temperatura interna corporal superior a 42°C. Alteraciones del sistema nervioso central. Piel caliente y seca con cese de la sudoración. Cuando se tienen estos tres criterios presentes, se identifica fácilmente el golpe de calor. El golpe de calor aparece de manera brusca y sin síntomas precursores, aunque algunos individuos con riesgo inminente pueden presentar síntomas de alteraciones del sistema nervioso central, como cefalea, náuseas, [desorientación], debilidad, somnolencia, confusión, ansiedad, apatía, conducta irracional, temblores, espasmos y convulsiones. [Igualmente,] son frecuentes el vómito y la diarrea. La respiración acelerada (taquipnea) suele presentarse dentro los primeros síntomas y el pulso puede ser rápido y débil. La hipotensión, una de las complicaciones más comunes, se produce como resultado de una marcada deshidratación, vasodilatación periférica intensa y la depresión transitoria del músculo cardiaco. En algunos casos se observa insuficiencia renal aguda, especialmente cuando el golpe de calor es provocado por esfuerzo. En casos graves se presentan hemorragias. […] Para prevenir un golpe de calor, deben tenerse en cuenta numerosos factores humanos, como la aclimatación, la edad, la anatomía, el estado de salud general, el consumo de agua y sales, la vestimenta, [entre otros factores]. Alteraciones cutáneas [Erupción por calor] La erupción por calor o miliaria es la alteración cutánea más común asociada a la exposición al calor. Se produce cuando la obstrucción de los conductos sudoríparos impide que el sudor alcance la superficie cutánea y se evapore. El síndrome de retención del sudor aparece cuando la anhidrosis (imposibilidad de liberar sudor) afecta a toda la superficie corporal y predispone al paciente a un golpe de calor. La miliaria suele estar provocada por un esfuerzo físico en un ambiente caluroso y húmedo, enfermedades febriles, aplicación de compresas húmedas, vendajes, escayolas o cintas adhesivas, o la utilización de prendas poco permeables. La miliaria se clasifica en tres tipos según el grado de retención de sudor: miliaria cristalina, miliaria rubra y miliaria profunda.

Capítulo 4: Riesgos físicos Astenia anhidrótica tropical. Es un término que se puso de moda durante la segunda Guerra Mundial cuando las tropas desplegadas en zonas tropicales sufrieron erupciones por calor e intolerancia al calor. Es una modalidad del síndrome de retención del sudor que se encuentra en ambientes tropicales calurosos y húmedos. Se caracteriza por anhidrosis y erupciones tipo miliaria, acompañadas de síntomas de congestión por calor, como palpitaciones, pulso acelerado, hipertermia, cefalea y debilidad. Produce rápida y gradualmente intolerancia a la actividad física en ambientes calurosos. Suele ir precedida de una miliaria rubra generalizada. (OIT, 1998, pp. 42.8 – 42.11).

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SEGUNDA PARTE

E R G O N O M Í A CO G N I T I VA

El segundo dominio más reconocido de la ergonomía es la ergonomía cognitiva, la cual los autores definen como la aplicación al diseño/rediseño/perfeccionamiento de los sistemas, objetos y tareas donde intervienen las personas, de los principios característicos del funcionamiento cognitivo del ser humano, incluyendo la percepción, el procesamiento de información, los conocimientos, la memoria, las representaciones, la toma de decisiones y las reglas de comportamiento del mismo. Aunque, sin dudas, esta definición no abarca algunos aspectos del campo de la ergonomía cognitiva, es suficientemente amplia para dar una visión clara de su alcance. Debe destacarse la orientación hacia la aplicación, puesto que es un aspecto distintivo de la ergonomía como ciencia. Cualquier conocimiento generado por esta disciplina deberá tener un fin utilitario en el diseño/rediseño o perfeccionamiento de algo, dado que la ergonomía es una ciencia aplicada. Desde los cuadros de mando de los aviones, los sistemas de monitoreo y control de plantas industriales (químicas, energéticas, nucleares, etc.), cuyas salas de control son hervideros de lecturas de sensores ubicados por los diseñadores y de controles que envían señales a los actuadores (dispositivos que ejecutan una determinada función como abrir una válvula) monitoreados o accionados manualmente por operadores humanos, hasta las computadoras, tabletas y celulares cuyas interfaces permiten su interacción con las personas, incluyendo los pésimos controles remotos de televisores y equipos de reproducción de videos o audio –(pues usualmente de

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

las 30 teclas que tienen, solo se utilizan cinco: encendido y apagado, subir y bajar volumen, y pasar canales), han sido cuidadosamente diseñadas aprovechando las fortalezas de la cognición humana y minimizando sus debilidades. Estos son ejemplos comunes de aplicación de la ergonomía cognitiva a dispositivos y tareas que realizamos usualmente los seres humanos. La figura 67 muestra una representación del sistema cognitivo. Figura 67. Sistema cognitivo

Señal física (estímulos)

Sistema cognitivo Memoria - Procesamiento Lenguaje Pensamiento

Salida movimiento y sonido

Uno de los términos más utilizados en nuestros días en el entorno industrial o donde ocurren accidentes (autos, trenes, aviones, etc.) es el error humano. Cuando algún sistema falla, especialmente si tiene consecuencias (lesiones o pérdidas de algún tipo), se produce una investigación que tratará de descartar que la parte física del sistema, debido a una falla, haya provocado el evento; de no encontrarse evidencia de ello, se investigará el otro componente del sistema: el ser humano. Allí se descubrirá si este cometió un error, de ser así, suponiendo que no fue intencional, se buscarán las causas del error(es) cometido(s), a fin de evitar que se vuelva a cometer. Existen numerosas definiciones de error humano, utilizaremos la dada por James Reason (1992, citado por Sperandio, 1988), uno de los autores más importantes y populares en este campo, Término genérico utilizado para designar todas aquellas ocasiones en las cuales una secuencia planeada de actividades físicas o mentales fallan en alcanzar su resultado pretendido y cuando estos fallos no pueden ser atribuidos a la intervención de algún factor al azar (traducción propia, p. 169).

A nivel general, la mayoría de definiciones relacionan la acción humana con el potencial o el efecto real de las consecuencias negativas, tales como las afectaciones a la calidad, a la productividad o a la seguridad de algún sistema donde interviene el ser humano. Por ello, la detección, la prevención y el tratamiento del error humano es un campo muy extenso de la ergonomía cognitiva que se tratará en este texto.

Sensopercepción, memoria y procesamiento cognitivo Desde el punto de vista cognitivo, al interactuar con el mundo exterior, lo primero que ocurre es la recepción de estímulos provenientes de este; cabe resaltar que nuestro cerebro es también capaz de simular estímulos como si fuesen externos, provocando incluso patologías en el individuo si estos son muy frecuentes.

Ergonomía cognitiva

Nuestros sentidos son la vista (hay quienes afirman que el 80 % de los estímulos los recibimos a través de la visión), el oído, el tacto, el gusto, el olfato y también se menciona el equilibrio, algunas veces se hace referencia popularmente a otro sentido, conocido como la intuición, la cual juega un papel importantísimo en nuestras acciones, aunque para la ciencia no sea un sentido en sí mismo. A través de estos sentidos percibimos el mundo y le damos forma a la realidad en nuestros cerebros (otras criaturas perciben el mundo de forma diferente, por ejemplo, algunas no perciben los colores). De modo que debe existir un estímulo, por pequeño que sea, para que sea percibido por el ser humano; para cada dimensión física se define un mínimo estimulante que activa fisiológicamente nuestro cuerpo para que el cerebro lo detecte. En la sección sobre ergonomía física ambiental denominada como riesgos físicos este texto se detallan con más amplitud algunos de estos límites. Adicionalmente, la percepción de las formas, figuras, estructuras y representaciones es diferente para cada observador, o sea, no siempre los seres humanos perciben y/o interpretan por igual los objetos del mundo. Las figuras 68, 69 y 70 ilustran esta idea, usted podrá juzgar según su reacción. Figura 68. ¿Es la edad importante en lo que usted ve?

Fuente: postal alemana de 1888 y de autor desconocido.

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Figura 69. ¿Son rectas o no las líneas? La percepción de continuidad se ve afectada por el entorno

Fuente: https://www.kutxa.eus/es/actualidad/12-educacion-y-ciencia/1648-illusions-nuevo-espectaculo-en-eureka.html

Figura 70. El brazo más largo del mundo. Una imagen real también puede inducir a error, a no mostrar adecuadamente la realidad

Fuente: https://curiosidadescuriosas.com/ilusiones-opticas/el-brazo-mas-largo-del-mundo

Memoria La memoria puede clasificarse de varias formas, por ejemplo, según el tiempo de retención: I.

Memoria a corto plazo: la información es fácil de recordar, se retiene automáticamente y se recupera sin esfuerzo, pero: » Actúa como memoria temporal. » Se evacúa muy rápido.

Ergonomía cognitiva

» Admite un volumen bajo de información: 7 cosas sin ensayar. 10 – 12 cosas con entrenamiento. Realice el experimento siguiente: 1. Lea los siguientes números y repítalos sin volver a mirarlos: 4, 6, 18, 5, 9, 7. 2. Lea los siguientes números y repítalos sin volver a mirarlos: 7, 45, 6, 1, 34, 88, 9, 10, 3, 55, 26, 67, 91, 2, 17. 3. Repita sin volver a leerlos los primeros números del inciso 1. Si usted tiene una memoria normal, no pudo ejecutar el segundo paso, porque el volumen de información es muy grande y no puede manejarse con la memoria temporal (por ello, no se debe introducir ningún diseño que requiera tomar decisiones sobre demasiados datos simultáneos, al menos no sin un entrenamiento adecuado). Usted no pudo ejecutar el tercer paso debido a que la memoria temporal no retiene por mucho tiempo lo almacenado en ella, rápidamente se elimina y se ocupa con otros datos (por ello, no se debe introducir ningún diseño que requiera tomar decisiones sobre datos que aparecieron y desaparecieron rápidamente, sin dejar traza alguna que pueda ser integrada en la decisión). II. Memoria a largo plazo: se necesita más tiempo para introducir y retener información, pero: » La capacidad de almacenaje es muy grande (108 datos, lo cual no tiene limitación práctica). » La dificultad para recuperar la información no es de capacidad, sino de organización, de cómo se almacenó. En la memoria a largo plazo hay tres categorías: 1. Memoria de cosas arbitrarias: la información almacenada no tiene significado, se aprende porque sí, sin recurrir a una comprensión profunda del porqué. Ejemplos: » Abrocharse el zapato. » Repetir el alfabeto en el orden establecido (el cual no responde a ninguna lógica conocida y cualquier explicación es especulativa, por tanto para la mayoría de los humanos es una cuestión arbitraria). » Si se bloquea un programa en Windows, teclee CTRL + ALT + DEL. Si sucede un problema, la secuencia de información de este tipo difícilmente aporta algo sobre sus causas y cómo resolverlo. Aunque sigue siendo el método preponderante de instrucción, cualquier diseño debe evitarlo. 2. Memoria de relaciones significativas: los datos almacenados forman relaciones entre ellas o con otros datos conocidos. Ejemplo: si mi ventilador tiene cuatro botones:

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

» ¿Qué se puede hacer con los botones? » ¿Cuántos detendrán la marcha? » ¿Cuál es el de mayor velocidad y cuál el de menor (izquierda o derecha)? Probablemente el lector pueda responder cualquiera de estas tres preguntas mirando mi ventilador (o cualquier otro similar), debido a que ya aprendió lo que se hace con los botones de un ventilador desde hace tiempo y puede aplicar lo aprendido. 3. Memoria mediante explicaciones: no hace falta retener el material: » Se deriva de algún mecanismo explicativo. » Los modelos mentales son muy importantes, pues simplifican el aprendizaje. » Es importante en situaciones imprevistas o cuando no se recuerda temporalmente en un primer momento. No es más importante un tipo de memoria que otra, la situación determinará cuál es más útil para el individuo. Desde el punto de vista del diseño/rediseño de cualquier objeto o sistema o de sus mecanismos de interfases, ya el lector habrá comprendido que se privilegia aquel diseño que requiera la menor cantidad de memoria o el menor esfuerzo en el uso de la memoria para cumplir las funciones previstas. Por ejemplo si usted está diseñando el mando de su televisor, debería poder usarlo muy fácilmente, acordándose rápidamente de todo lo que necesita para ello (los diseñadores casi nunca logran esto y como resultado usamos las teclas del encendido y apagado, pasar canales y subir y bajar el volumen, ignorando todas las demás). Esta no es una regla absoluta, si se está diseñando algo que implique exactamente lo contrario (un crucigrama o enigma), se requerirá precisamente un uso intensivo de la memoria por ejemplo, para resolver los acertijos planteados en ellos.

Procesamiento cognitivo El conocimiento se puede clasificar: 1. Conocimiento de: » Conocimiento declaratorio. » Datos y normas (deténgase con luz roja, 2 x 3 = 6). » Es fácil de escribir y de enseñar. 2. Conocimiento cómo: » Conocimiento de procedimiento. » Permite tocar un instrumento musical, abrocharse los cordones de los zapatos, etc. » Difícil de escribir y de enseñar. » Se enseña demostrando y se aprende practicando.

Ergonomía cognitiva

En la industria se encuentran los dos tipos de conocimiento, pero es necesario distinguirlos para proceder a la capacitación. Si el conocimiento a trasmitir es del tipo cómo, no sirve utilizar en la capacitación industrial un método de enseñanza tradicional en un aula y una presentación en PowerPoint, pues el aprendiz no aprenderá realmente con este proceso de aprendizaje y finalmente, imitará a sus compañeros; si está bien y es seguro (que es lo normal), aprenderá bien, pero si reproduce comportamientos inseguros, aprenderá mal. Adicionalmente, cualquier organización y planificación de enseñanza industrial debe tener en cuenta que la enseñanza de adultos tiene métodos que difieren notablemente de la formación de niños y adolescentes, Lamentablemente esto no ocurre en la mayoría de organizaciones de nuestros países del tercer mundo, de modo que la formación industrial de las personas en plantas y procesos productivos es bastante deficiente, allí es donde la ergonomía cognitiva tiene mucho que aportar.

Modelos mentales del procesamiento cognitivo El cerebro orienta la exploración del mundo exterior utilizando los diferentes sentidos, de acuerdo con: » Experiencia anterior. » Objetivos a alcanzar. » Datos, elementos, informaciones o eventos que reconoce, procesa y elabora en este trayecto. » Lo anterior funciona como “pistas” o “esquemas perceptuales”, para orientar sus conductas. El modelo conceptual Los modelos conceptuales son representaciones mentales que construimos mediante las cuales nos ayudamos a entender el mundo con el que interactuamos. • ¿Cómo funciona la bicicleta de la figura 71? Figura 71. Bicicleta doble frente a frente. El tándem de Carelman, “Bicicleta convergente (Modelo para novios)”

Fuente: Adaptado de Norman, (1990).

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• •

¿Cómo llegamos a saber que no funciona? ¿Cuál es el proceso mental que nos ayuda?

Saber que esta bicicleta no funciona se debe a nuestro modelo conceptual creado sobre lo que es una bicicleta: imaginamos la figura, simulamos su funcionamiento y comprendemos que no es posible. Al menos no lo es de la forma a la que estamos acostumbrados. El siguiente es un experimento clásico (figura 72). Se tiene una pistola cargada con una bala cuyo cañón está paralelo a la línea del terreno (no hay ningún obstáculo a lo largo de su recorrido) y, a la misma altura del cañón, se tiene otra bala en la mano lista para dejarla caer. Se dispara la bala en dirección horizontal (Bala A) exactamente al mismo tiempo que se suelta la bala que se tiene en la mano (Bala B). ¿Cuál llegará primero al terreno, la que se dispara o la que se suelta de la mano? Figura 72. Esquema de balas a disparar y a soltar simultáneamente

La respuesta que suelen dar las personas depende de su modelo conceptual (qué importancia tiene la velocidad, el disparo, etc.), el cual será variable y dependerá en este caso de su educación en física y de su capacidad de aplicar esta ciencia racionalmente. Sin embargo, la respuesta correcta está dada por las leyes de la física y ningún modelo conceptual que no las tenga en cuenta resolverá el problema. Así pues, despreciando la resistencia del aire, las masas son atraídas hacia abajo por la misma fuerza de gravedad, por tanto, en el plano vertical, caerán a la misma velocidad y consecuentemente llegarán a tierra al mismo tiempo. Eso sí, una bala caerá muchísimo más lejos que la otra, pues en el plano horizontal la bala de la pistola es impulsada por una fuerza muchísimo mayor que la otra. Veamos otro experimento. Responda si la siguiente afirmación es VERDADERA o FALSA: En superficie completamente horizontal, un cuerpo, cuando es empujado, solo se detiene cuando cesan de empujarlo. Muchas personas responden que es verdadera, sobre todo si es la primera vez que le plantean la pregunta y no están sesgadas por una posible trampa en la pregunta.

Ergonomía cognitiva

Pero la respuesta correcta es tozuda y depende de la física nuevamente. Un cuerpo se detiene cuando la fuerza de rozamiento hace que se detenga, es decir, es la fuerza de rozamiento y no la fuerza de empuje la que detiene una masa. Si por ejemplo el cuerpo estuviese en el espacio, donde prácticamente no existe fuerza de rozamiento, el cuerpo se movería de forma indefinida una vez que cese la fuerza de empuje. En conclusión nuestros modelos mentales no siempre indican lo correcto, pues estos los basamos en: • • • •

Los conocimientos de que disponemos, sean reales o imaginarios, ingenuos o complejos. Datos fragmentados. Una especie de razonamiento ingenuo que postula causas, mecanismos y relaciones, aun cuando no existan. La experiencia, la formación y la instrucción.

Hay muchos modelos humanos que tratan de explicar cómo funciona la cognición humana. Uno de los más populares en el mundo de la ergonomía es el Modelo SRK (por sus siglas en inglés, Skill–Rules–Knowledgement) de los 3 niveles (ver figura 73). Figura 73. Modelo cognitivo SRK de Rasmussen Nivel basado en el conocimiento

Nivel basado en reglas

Nivel basado en la habilidad

Este modelo parte de la lógica de que la mente humana, al igual que cualquier otro sistema humano, tenderá a funcionar bajo la ley del menor esfuerzo. Es decir, tratará de realizar el proceso de cognición del nivel superior del que tenga necesidad hacia los niveles inferiores. Estos niveles son: •

Nivel basado en la habilidad: cuando la persona está familiarizada con la tarea, se forma una secuencia de acciones bien aprendidas que requieren un mínimo de recursos de atención por parte del individuo. En este nivel hay un procesamiento cognitivo “automático”. La mente humana trata de llevar

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•

•

a este nivel todas las tareas que realizamos, desde caminar hasta algunas más complejas que puedan ser llevadas a secuencias rutinarias. Nivel basado en reglas: cuando la situación no es nueva, pero tampoco automática, la respuesta depende de reglas tipo SI (una condición dada), ENTONCES (se realiza una acción dada). Muchos de nuestros comportamientos están dados en función de reglas (de hecho, estas dominan nuestras acciones mucho más de lo que creemos). Hay reglas específicas de una actividad (por ejemplo, bloquear la energía de una máquina antes de intervenirla) y reglas generales de comportamiento (por ejemplo, reglas sociales de vestimenta en escenarios diferentes). Las reglas más poderosas para regular nuestro comportamiento son las sociales. Nivel basado en el conocimiento: ante un escenario nuevo o una decisión nueva, se planea una secuencia de acciones para alcanzar el objetivo con éxito.

Imaginemos un niño que está aprendiendo a montar una bicicleta. Al principio su procesamiento cognitivo está en el nivel basado en conocimiento (es un tipo de conocimiento “cómo”, no hay forma de enseñarlo en un aula), las instrucciones de quien enseña –típicamente gritos de: “dale a los pedales”, “mantente recto”, etc.– no son muy útiles, lo más probable es que se caerá y golpeará. El niño construye reglas poco a poco y pasa al nivel de procesamiento cognitivo basado en reglas (para girar a la derecha, doblo el manubrio para la derecha, o para frenar, acciono suavemente el freno de mano). Después y a lo largo de la práctica va automatizando los movimientos y las reglas, hasta usar la bicicleta en el nivel basado en la habilidad, o sea, me subo a la bicicleta y salgo rodando sobre ella sin reflexionar en las acciones que debo hacer para lograrlo. La importancia de la clasificación de Rasmussen es que diferencia entre comportamientos que requieren razonamiento (nivel basado en el conocimiento) y comportamientos que no requieren razonamiento (niveles basados en reglas y habilidades). Además, de aquí se derivan clasificaciones para los diferentes tipos de errores humanos, como se verá más adelante.

Diseño cognitivo El diseño cognitivo es aquel que tiene en cuenta las características cognitivas del ser humano, logrando que las características del sistema, objeto, tarea o del ambiente estén armonizadas con las respuestas cognitivas más fácilmente dadas por la(s) persona(s) que interactuarán con lo diseñado. Aquí vale tener en cuenta que el significado de un objeto no emerge solo de su superficie, de lo que se ve, sino también del uso y de la práctica de este en contextos particulares. Usted por ejemplo ve la arena, pero al caminar sobre ella descubre nuevas propiedades que no ve, tales como tersura, temperatura, sonido; asimismo, no es lo mismo que le

Ergonomía cognitiva

expliquen un nuevo software que usarlo, pues al usarlo se descubre muchas más cosas y se produce una interacción mucho más rica que el solo ver. Los principios del diseño cognitivo (Norman, 1990) son: • • • • •

Utilizar el modelo conceptual correcto. Usar la visibilidad correcta. Considerar a la compatibilidad. Ofrecer retroalimentación de lo que se ejecuta. Dejar margen al error.

Utilizar el modelo conceptual correcto El diseño de cualquier cosa debe parecerse, en el sentido de lo que interpretará el usuario, al objeto del diseño en sí o a la función que desarrollará, es decir, un ventilador debe parecer un ventilador y un reloj, un reloj, debe utilizar el modelo conceptual que se supone tenga el usuario del objeto diseñado o del mensaje que se quiere trasmitir si es un diseño comunicacional. El diseño no debe confundir al usuario, por ejemplo, hace un tiempo a la entrada de un ascensor para personas en un edificio había un cartel que explicaba la operación del mismo, aparecía escrito lo siguiente: CARTEL REAL: “Suba un piso o baje dos para un mejor servicio del ascensor”. ¿Puede el lector imaginarse cómo querían que se utilizara el ascensor? Realmente lo que quería el diseñador del cartel era indicarles a los usuarios del ascensor que si la persona solo pretendía subir un piso o descender dos, lo hiciese por la escalera, pues el ascensor era muy demandado y no daba abasto. Entonces, ¿por qué no poner lo que se pretende? CARTEL MEJORADO: “Para subir un piso o bajar dos, utilice las escaleras”. De esta manera no es necesario interpretar, el modelo mental utilizado es el correcto, se da la instrucción de lo que se pretende que se haga y el ejecutor no tiene que “traducir” la intención de la instrucción. Otro ejemplo: imagine un proceso industrial en el que se necesita diseñar un panel de control (figura 74).

207

208

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Figura 74. Esquema de un proceso de fabricación de hormigón

En el proceso hay tres tanques, en uno hay arena, en otro hay cemento y en el último, agua. Los tres envían materiales al tanque del abajo donde se mezcla y se prepara el hormigón, el cual es trasladado a los camiones que lo llevan a su destino final. El panel de control deberá garantizar que se conozca y permita: 1. Saber el nivel de cada tanque y llenarlos cuando disminuya de cierto límite. 2. Saber el nivel del tanque principal para mezclar. 3. Cuando llegue el camión y se ponga en posición, proceder a llenarlo. El diseño del panel de control se hace de muchas formas, una de ellas es representando el proceso tal como es (figura 75). Figura 75. Representación del panel de control del proceso de mezclado y despacho de hormigón

��

Ergonomía cognitiva

El panel de control y su operación es la siguiente: • • • •

• • •

•

En el panel está representado el proceso en sí mismo. Las líneas en los tanques representan el nivel de material que tienen los mismos. Para dar la orden de llenado de los tanques, se oprime el tanque correspondiente. Para enviar material de cada tanque al tanque de mezclado, hay un control de apertura/cerrado. Cuando está pasando el material, se enciende la flecha correspondiente. Para saber cuál material ya está en el tanque de mezclado, se enciende la señal correspondiente al tanque dado. Para mandar a mezclar se oprime el tanque de mezclado. Cuando se ubica correctamente bajo la boca de salida del tanque de mezclado el camión que recogerá la mezcla, se enciende una señal en el camión que está en el panel. Para enviar el producto mezclado, se abre el control de la boca de salida del tanque de mezclado.

Visibilidad Se deben mostrar o ser visibles las partes idóneas y estas deben comunicar el mensaje correcto. Por ejemplo, una puerta doble de cristal sin ninguna señal u objeto en ella indica que puede abrirse empujándola hacia cualquier lado. Si hay algún requerimiento para abrirla (por ejemplo, que se abra halándola), debe indicarse expresamente en el diseño, poniendo un agarre en la misma. El diseño debe incluir señales naturales, aquellas que se interpretan de forma natural, sin toma de conciencia de ellas. Cuando las cosas sencillas necesitan de instrucciones, etiquetas o imágenes, es evidente que el diseño tiene amplias posibilidades de mejora. Sin embargo, es muy frecuente que se viole este principio. Por ejemplo, supóngase un proceso a monitorear. Para ello se define una magnitud que lo caracteriza, que puede ser medida y representada en un dispositivo informativo. Lo que interesa del proceso es su condición (normal, en emergencia o crítico). Entonces tal magnitud, según su valor, representa la condición del proceso, por ejemplo: • • •

Entre 0 y 20, normal. Entre 21 y 40, emergencia. Entre 41 y 80, crítico.

209

210

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Entonces lo más simple es representar, en el mismo dispositivo informativo, los tres escenarios y una aguja que indique el escenario actual o puede iluminarse la fracción del dispositivo que está funcionando. El diseño no sería eficaz si el dispositivo estuviese lleno de números que el operador lee y traduce para determinar el escenario correspondiente, recordando o buscando los intervalos que caracterizan a cada escenario. En la figura 76 se ve un esquema de la propuesta de diseño del dispositivo, donde cada segmento tiene un color diferente: verde (normal), amarillo (emergencia), rojo (crítico). Figura 76. Esquema de dispositivo que indica las tres condiciones de un proceso

En la figura 77 se observa la diferencia entre leer dos escalas, una más fácil de detectar y otra más difícil. La facilidad depende de la habilidad de hacer cálculos mentales con números o fracciones, como es el caso. Figura 77. Diferencia en la facilidad de lectura de escalas con diseño diferente 0

5

10

15

Mal: subdivisiones de 2,5

0

5

10

15

Bien: subdivisiones de 1

Compatibilidad La compatibilidad es la relación entre las características del estímulo y la respuesta, la cual es consistente con lo esperado por las personas. Hay compatibilidad cuando la respuesta sigue un determinado estereotipo o patrón considerado normal o

211

Ergonomía cognitiva

probable. Existen diferentes tipos de compatibilidad, a saber, de movimiento, espacial y conceptual. La compatibilidad de movimiento es en la cual el dispositivo de control se mueve en la dirección esperada, según el dispositivo informativo. En la figura 78 se muestran dos ejemplos, el dispositivo de control es el botón y el dispositivo informativo es el que está encima. Figura 78. Ejemplos de compatibilidad de movimiento Crece

Decrece Crece

Decrece

Decrece

Botón

Decrece Crece

Botón Crece

La compatibilidad espacial se logra cuando el dispositivo de control guarda una relación en su posición con el dispositivo informativo que muestra el estado del elemento controlado, la cual es la más esperada por sus usuarios. En la figura 79 se observa uno de los problemas típicos de este tipo de compatibilidad, donde no es fácil determinar qué botón controla qué acción. Otro problema típico es tener una hilera de controles de encendido (en un plano vertical) de luminarias (que están en un plano horizontal), usualmente se asocian por prueba y error usted. Aunque en apariencia no es un problema crítico, si se da en un contexto determinado podría serlo y para resolverlo se necesitaría un gran entrenamiento y memoria para saber cuál controla a cuál. Figura 79. Problema de compatibilidad espacial del encendido de las cocinas: ¿cuál número controla a cuál letra (a) o número (b)? P= 39% E= 9%

A

a)

B

3

4

4

1

2

B

1

2

2

1

4

1

3

2

1

2 4

3

2

1

A

4

1

3

2

D

C

4

1

3

2 3

4

P= 18% E= 19%

1

2

3

212

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

P= 39% E= 9%

B

3

4

1

A 4

b) 2

B

1

2

4

P= 18% E= 19%

C

4 3

2 3

4

3

2

1

1

3

2

1

4

4

1

3

2 3

2

1

4

1

3

2

D

P= 25% E= 16%

1

2

3

4

D

P= 21% E= 12%

La compatibilidad conceptual consiste en asignar un significado a un determinado color, imagen o sonido. Por ejemplo, en la figura 80 se muestra un frasco con un símbolo cuyo significado entenderán todas las personas, pero ¿Por qué esa imagen significa peligro de muerte? ¿Por qué si usted asigna una luz para indicar peligro no es blanca o verde, sino roja? Debe ser roja si quiere que las personas se alarmen al encenderse. Si usted asigna un sonido para indicar una llamada, debe ser un sonido intermitente, ya que es probable que la mayoría de las personas lo reconozcan así. Figura 80. Ejemplo de compatibilidad conceptual

¿Cómo pueden señalar los objetos los actos posibles? Las limitaciones son características que sugieren la gama de acciones posibles y reducen el número de opciones, así el usuario determina fácilmente el rumbo adecuado de acción, incluso en una situación nueva. Existen diferentes tipos de limitaciones, a saber:

Ergonomía cognitiva

•

Físicas: » No se puede meter una pieza grande en un agujero pequeño. » No se puede meter la mano en una ranura pequeña.

Son más fáciles y útiles si se pueden ver e interpretar antes de probar. • • • •

Semánticas: por ejemplo antes de enroscar la tapa de la linterna, hay que poner el bombillo. Remiten mentalmente al significado de la situación para controlar el conjunto de actos posibles. Culturales: convenciones culturales aceptadas. Cada cultura tiene un conjunto de actos considerados permisibles en un contexto. Lógicas: existe una lógica (compatibilidad) entre las posiciones o funciones de la cosas, por ejemplo todos los botones que sirven para el arranque de una máquina deben estar agrupados en un lugar diferente a los botones que sirven para apagarla.

También en el diseño existen las funciones forzosas, una forma de presión física, son situaciones en que el fallo en una fase impide que se produzca la siguiente, por ejemplo para poner en marcha un auto, se tiene que poner necesariamente la llave en el encendido. Es importante conocer las consecuencias de una acción forzosa, para determinar si las personas no lo estropearán. Un ejemplo clásico es, en la operación de una prensa de estampado de accionamiento manual, el peligro de atrapamiento de una de las manos al retirar el producto terminado o colocar la nueva materia prima, para evitarlo se implementa el control del doble mando en prensas. Esto es, tener que oprimir simultáneamente dos botones fuera de la zona de peligro para que la prensa funcione, evitando que cualquier mano esté en esa zona. Sin embargo, al considerar esta protección como una limitación a la productividad, hay operarios que se valen de cualquier mecanismo (un madero apalancado contra el piso) para que uno de los botones esté siempre accionado y sólo necesiten una mano para accionar al otro, dejando libre la otra mano para manipular la materia rápidamente, es decir, desactivan la protección del doble mando y vuelven insegura la operación nuevamente.

Ofrecer retroalimentación El sistema informa el resultado del accionar de uno de sus componentes, típicamente el operador. Es un principio excepcionalmente importante porque permite aplicar los demás. Para ello, la persona debe comprender la relación existente entre la ejecución de una intención y sus efectos, lo cual facilita además la corrección de un error cometido.

213

214

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

En materia de entrenamiento, está ampliamente comprobado que cualquier persona necesita menos tiempo para desarrollar una habilidad si es retroalimentada sobre su desempeño que si no lo es. En la figura 81 se muestra el desempeño de un grupo de operarios en cuanto a la ejecución de comportamientos seguros en los que fueron entrenados, posteriormente observados y retroalimentados consecuentemente, allí se aprecia que su desempeño mejoró constantemente. En el paso 2, se calculó el porcentaje de comportamientos seguros antes de entrenarlos en ellos; en el paso 4, después de entrenados mientras se les retroalimentaba frecuentemente después de observarlos; y en el paso 5, transcurrido un año desde el paso 4. Figura 81. Efecto de la retroalimentación en el desempeño 90 MEDIA : 68,1

80

MEDIA : 63,4

70 60 50

MEDIA : 24,2

40

PASO 4

PASO 5

30 20 10 0

PASO 2

MIN: 21,4 Max: 32,4

MIN: 40 Max: 82

MIN: 64 Max: 78

Fuente: Adaptado de Montero, (1993).

Diseñar dejando margen al error Debe tenerse en cuenta que si es posible cometer un error, alguien lo cometerá, por ello el diseño debe reducir al mínimo las probabilidades de error o sus efectos una vez cometido. Los errores deben ser fáciles de detectar, tener consecuencias mínimas y, de ser posible, sus efectos deben ser reversibles. Para ello, se debe modificar la actitud general respecto a los errores, es decir, se debe considerar que el usuario está tratando de hacer su tarea y sus supuestos errores son solo acercamientos a lo correcto. Entre otras medidas se debe ofrecer soportes o ayudas a la memoria (procedimientos visibles, datos visibles). Cuando un sistema se diseña tolerante a los errores, la gente se fía de él, así que más vale que sea fiable. Más adelante se profundizará en el error humano.

Ergonomía cognitiva

Carga de trabajo mental: evaluación e intervención El aumento del trabajo intelectual o mental ha evidentemente ha aumentado su carga incluyendo sus ventajas y desventajas. Conforme se desarrolla, el trabajo requiere un contacto menos directo con los materiales y con la transformación de los mismos, esta labor queda relegada a las máquinas y la persona es la responsable de controlar el funcionamiento correcto de estas. Para ello, debe conocer una serie de señales y su significado, además accionar los mandos correspondientes para conseguir la operación deseada. El trabajo mental se contrasta con el trabajo físico, ¿el primero es más fácil que el segundo, representa menos esfuerzo para la persona? La respuesta solo es positiva si no se excede la capacidad del individuo respecto a la carga mental. Entre las desventajas del trabajo mental se mencionan: • • •

Mayores consecuencias de las decisiones que toma el individuo. Frecuentemente lo acompaña el sedentarismo. Fatiga mental y estrés.

La carga de trabajo mental es la cantidad de esfuerzo mental deliberado que se realiza para conseguir un resultado concreto, ya que implica fundamentalmente procesos cognitivos, procesamiento de información y aspectos afectivo, y exige un estado de atención (capacidad de “estar alerta”) y de concentración (capacidad de permanecer pendiente de una actividad o un conjunto de ellas durante un período de tiempo). Por lo tanto, se refiere a tareas que requieren cierta intensidad y duración de esfuerzo mental en términos de concentración, atención, memoria, coordinación de ideas, toma de decisiones y autocontrol emocional, necesarios para el buen desempeño del trabajo. Además, la carga de trabajo mental es el conjunto de tensiones inducidas en una persona por las exigencias del trabajo mental (procesamiento de información del entorno a partir de los conocimientos previos, la actividad de rememoración, de razonamiento y búsqueda de soluciones, etc.). Para una persona dada, la relación entre las exigencias de su trabajo y los recursos mentales dispuestos para ello expresa la carga de trabajo mental. Tales recursos mentales (capacidades de memoria, de razonamiento, de percepción, de atención, de aprendizaje, etc.) varían de una persona a otra y en distintos momentos para una misma persona, se fortalecen (adquisición de nuevos conocimientos y competencias) o se debilitan (en circunstancias físicas o psíquicas adversas). La sobrecarga de trabajo mental (figura 82) puede ser de tipo cuantitativa, cuando hay demasiado que hacer, o cualitativa, cuando el trabajo es demasiado difícil. Lo cual produce trastornos de comportamiento, en algunos casos con pérdida de autoestima, motivación mediocre para el trabajo y una tendencia a refugiarse en

215

216

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

adicciones; y fisiológicamente aumenta la tasa del colesterol, aceleración del ritmo cardíaco y el consumo de tabaco. Figura 82. Sobrecarga de trabajo mental

Capacidades mentales

Exigencias mentales

Igualmente, provoca fatiga mental, la cual se caracteriza por las siguientes consecuencias: • • • • •

Dispersión de la atención. Reducción de la interpretación de las sensaciones y de la percepción. Disminución del poder de observar y juzgar. Dificultad para expresarse clara y metódicamente. Disminución de resultados en pruebas intelectuales.

Y estrés, el cual tiene como consecuencias: • • • • •

Reducción de la capacidad del sistema inmunológico, lo cual favorece el desarrollo de enfermedades (cáncer, cardiovasculares, úlceras, asma, etc.). Favorecimiento de la ansiedad y la neurosis. Aumento de los accidentes y suicidios. Disminución del rendimiento laboral. Disminución de la iniciativa y la creatividad.

En oposición, existe la infracarga o subcarga mental (figura 83), caracterizada porque los trabajos están muy por debajo de la calificación o de las habilidades de la persona. Lo que origina trastornos de comportamiento, depresión, irritabilidad y trastornos psicosomáticos, además de la insatisfacción.

217

Ergonomía cognitiva Figura 83. Infracarga o subcarga mental

Capacidades mentales

Exigencias mentales

Evaluación de la carga mental Hay una multiplicidad de factores que influyen en la carga mental y también dificultan su evaluación (figura 84). Figura 84. Carga mental y sus factores

Fa Psi ctor e co lóg s ico s

el sd re te o t c en Fa bi Am

es tor s Fac gico ó l io s i F

Fa ct So ores cia les

Los índices que caracterizan la carga metal se clasifican en dos tipos: • •

Objetivos: relacionados con el funcionamiento del organismo. Subjetivos: relacionados con la sensación de carga.

Entre los índices objetivos se encuentran: • •

Frecuencia cardíaca: número de veces por unidad de tiempo que se contrae el corazón. Frecuencia respiratoria: número de veces por unidad de tiempo que los músculos que regulan la aspiración o espiración de los pulmones se contraen para provocar esas funciones.

218

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

• •

•

•

Resistencia galvánica cutánea: resistencia de la piel humana en Ohm al paso de una corriente de intensidad constante. Umbral de discriminación táctil: distancia en la piel humana en que dos activaciones en la misma se sienten de forma diferente, como dos y no como una sola. Frecuencia crítica de fusión: menor frecuencia a la que dos puntos luminosos, que oscilan a una misma frecuencia, se fusionan para el ojo humano y se ven como uno solo. Tiempo de reacción: tiempo que transcurre desde la aparición de una señal hasta que se ejecuta la acción de respuesta.

Estos indicadores aumentan cuando incrementa la carga de trabajo mental, excepto la resistencia galvánica cutánea, dado que, presumiblemente con el aumento de la carga de trabajo mental, aumenta la sudoración y con ello disminuye la resistencia de la piel. Para medir estos indicadores en la actualidad se cuenta con dispositivos especiales que han demostrado ser muy exactos en condiciones controladas en laboratorio, lo cual constituye su principal desventaja, pues en condiciones reales es muy difícil emplearlos. El tiempo de reacción es simple cuando el estímulo es único y se espera una única respuesta, y es ser complejo cuando se esperan varias respuestas según la señal. El primero generalmente tiene valores menores que el segundo. El tiempo de reacción tiene muchos usos y es de gran importancia en el control de muchos objetos. Por ejemplo, un auto viaja a 100 kilómetros por hora y su conductor tiene un tiempo de reacción de 0,5 segundos, al ver a un peatón, recorrerá 14 m antes de comenzar a frenar, más el espacio que el auto recorre antes del frenado efectivo; si el peatón está a una distancia menor de ese total, será impactado por el auto a no ser que salga de su trayectoria. Los factores que influyen en la extensión del tiempo de reacción son: • • • • • • • •

El sentido usado. Las características de la señal. La ubicación de la señal. La carga de trabajo. Frecuencia de aparición de la señal. Información anticipatoria. Requerimiento de la respuesta. Diferencias individuales.

Ergonomía cognitiva

Además, existen indicadores indirectos de la ejecución del trabajo, tales como: • Errores cometidos. • Calidad del trabajo. • Productividad. En este caso, con el aumento de la carga de trabajo mental, se espera que aumenten los errores y disminuyan la calidad y la productividad del trabajo. Los índices subjetivos requieren que los propios interesados califiquen el nivel de esfuerzo mental necesario para la realización de una tarea y reflejan, por tanto, la opinión directa en el contexto del puesto, la experiencia y las capacidades del operador. En comparación con otros métodos, la evaluación subjetiva es la única fuente de información del impacto de las tareas sobre las personas. Estos métodos son de amplia aplicación para la evaluación de la carga de trabajo debido a su facilidad de uso, su validez (contrastada por correlación con criterios de conducta) y su aceptación por parte de los interesados, pues generalmente se basan en escalas que presentan una serie de frases y se pide a los trabajadores que describan o califiquen numéricamente su grado de esfuerzo. Además ofrecen la ventaja frente a los métodos de valoración psicofisiológica de no ser intrusivos, ya que se aplican una vez realizada la tarea. Por estos motivos son los más utilizados en la medición de la carga en situaciones reales de trabajo, mientras que las medidas de tipo psicológico o fisiológico son aplicadas en situación de laboratorio. Uno de los métodos más citados en la bibliografía especializada (Hancock y Meshkati, 1988; Salvendy, 1997; Wierwille y Eggemeier, 1993) es el NASA Task Load Index (TLX). Este método permite valorar la tarea desde una perspectiva multidimensional, debido a su capacidad de diagnóstico frente a las posibles fuentes de carga. El NASA TLX es un procedimiento de valoración multidimensional que da una puntuación global de carga de trabajo, a partir de la media ponderada de las puntuaciones en seis subescalas, cuyo contenido es el resultado de la investigación dirigida a aislar empíricamente y a definir los factores relevantes en la experiencia subjetiva de carga de trabajo.

Procedimiento para la aplicación del método NASA TLX 1. Se explica a los sujetos las definiciones de las dimensiones que valora el NASA TLX según la tabla siguiente: Tabla 65. Dimensiones NASA TLX Dimensión

Extremos

DESCRIPCIÓN

1. Exigencia mental (M)

Baja/ alta

¿Cuánta actividad mental y perceptiva fue necesaria? Por ejemplo: pensar, decidir, calcular, recordar, buscar, investigar, etc. ¿Se trata de una tarea fácil o difícil, simple o compleja, pesada o ligera?

219

220

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Dimensión

Extremos

DESCRIPCIÓN

2. Exigencia física (F)

Baja/ alta

¿Cuánta actividad física fue necesaria? Por ejemplo: empujar, tirar, girar, pulsar, accionar, etc. ¿Se trata de una tarea fácil o difícil, lenta o rápida, relajada o cansada?

3. Exigencia temporal (T)

Baja/ alta

¿Cuánta presión de tiempo sintió debido al ritmo al cual se sucedían las tareas o los elementos de las tareas? ¿Era el ritmo lento y pausado, o rápido y frenético?

4. Esfuerzo (E)

Bajo/ alto

¿En qué medida ha tenido que trabajar (física o mentalmente) para alcanzar su nivel de resultados?

5. Rendimiento (performance) (R)

Bueno/ malo

¿Hasta qué punto cree que ha tenido éxito en los objetivos establecidos por el investigador (o por usted mismo/a)? ¿Cuál es su grado de satisfacción con su nivel de ejecución?

6. Nivel de frustración (Fr)

Bajo/ alto

Durante la tarea, en qué medida se ha sentido inseguro/a, desalentado/a, irritado/a, tenso/a, preocupado/a o por el contrario, se ha sentido seguro/a, contento/a, relajado/a y satisfecho/a?

2. Se pide a los sujetos que, en un momento anterior a la ejecución de la tarea, comparen los posibles pares de estas dimensiones y seleccionen cuál de los dos elementos (dimensiones) del par influye más en la carga de trabajo. Los posibles pares son: F–M T–M R–M Fr – M E–M T–F R–F Fr – F E–F T–R T – Fr T–E R – Fr R–E E – Fr 3. Se cuentan las veces que cada elemento fue seleccionado y se registra en la siguiente tabla:

221

Ergonomía cognitiva Tabla 66. Contabilización de las dimensiones Dimensión

M

F

T

E

R

Fr

Cantidad

4. Al terminar la tarea, los sujetos valoran cada una de las dimensiones utilizando las siguientes escalas de puntuación: Figura 85. Escalas de puntuación Exigencia mental

Esfuerzo

Baja

Alta

Exigencia física

Alto

Bajo

Rendimiento (*performance)

Baja

Alta

Exigencia temporal

Bueno

malo

Nivel frustación

Fuente: Adaptado de NTP 544, s/f

Baja

Alta

Bajo

Alto

5. Se registra el valor señalado en cada escala (las escalas tienen 20 divisiones) en la tabla que sigue: Tabla 67. Puntuación Dimensión Símbolo

Nombre

M

Exigencia mental

F

Exigencia física

T

Exigencia temporal

E

Esfuerzo

R

Rendimiento

Fr

Nivel de frustración

Ponderación

Puntuación

Puntuación convertida

Total

6. Se convierte la puntuación a una escala sobre 100 puntos multiplicando por 5 la puntuación y se registra en la tabla siguiente:

222

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Tabla 68. Ponderación Dimensión Símbolo

Nombre

M

Exigencia mental

F

Exigencia física

T

Exigencia temporal

E

Esfuerzo

R

Rendimiento

Fr

Nivel de frustración

Ponderación

Puntuación

Total

7. Se calcula la puntuación ponderada multiplicando, para cada dimensión, el valor de la columna de ponderación por el valor de la columna de puntuación convertida y se registra en la tabla final que sigue: Tabla 69. Ponderación final Dimensión Símbolo

Nombre

M

Exigencia mental

F

Exigencia física

T

Exigencia temporal

E

Esfuerzo

R

Rendimiento

Fr

Nivel de frustración

Ponderación

Puntuación

Puntuación convertida

Puntuación ponderada

Total

8. Se calcula la media ponderada global dividiendo el total de la puntuación ponderada para las dimensiones entre el total de las ponderaciones. Esta media ponderada global es un indicador global o integral de las exigencias de la tarea y puede ser usado, por ejemplo, para: » Comparar dos formas de ejecución de una tarea, la actual y una propuesta. » Comparar la complejidad de dos puestos de trabajo con el objetivo de contribuir al diseño de las compensaciones. El método NASA TLX es usado para determinar los requisitos y competencias a considerar en la selección de las personas que ocuparan un cargo o puesto de trabajo. El análisis detallado de cada dimensión puede indicar los aspectos a mejorar

Ergonomía cognitiva

de una tarea. Aun en el caso de que un puesto de trabajo no exista, el método puede ser una herramienta útil para su diseño, analizando variantes o alternativas.

Intervención de la carga de trabajo mental Como cualquier otro riesgo, el riesgo de estrés o de fatiga mental se interviene con el objetivo de llevar el mismo a un nivel aceptable. Las intervenciones dirigidas a la prevención de la fatiga desde un enfoque organizacional se centran en la mejora de las condiciones de trabajo y en el rediseño de la tarea. La NTP 445 del Instituto Nacional de Seguridad e Higiene del Trabajo de España plantea que la mejora de las condiciones de trabajo debe apoyarse en el estudio de las condiciones ambientales (iluminación, ruido, calidad del aire, termohigrométricas), de los elementos que configuran el equipamiento del puesto (mobiliario, útiles y herramientas de trabajo, incluida la información y documentación manejadas y el tipo de soporte), de las exigencias de tratamiento de las informaciones (movilización de recursos atencionales, de memorización, de cálculo numérico, de razonamiento lógico, de solución de problemas y toma de decisiones) y de la distribución del tiempo de trabajo (jornadas y horarios). De este estudio surgen intervenciones como la eliminación de ruidos, la adquisición del mobiliario adecuado y su correcta ubicación, la mejora de los útiles de trabajo como ayudas en el tratamiento de la información, la eliminación de jornadas de trabajo muy largas, la flexibilización de los horarios de trabajo, la posibilidad de realizar pausas y disponer de un lugar adecuado para ello, etc. El fin último es la adaptación de las condiciones de trabajo a las características de las personas que lo desarrollan. El rediseño del contenido del puesto de trabajo lo dota de tareas variadas y con significado para quien las realiza. Además da la posibilidad de definir (mediante acuerdo con la/s persona/s interesada/s) metas de trabajo parciales (objetivos específicos) alcanzables a lo largo de la jornada de trabajo (procurando que los plazos no sean demasiado justos, evitando tener “agendas calientes o apretadas”). El logro de estas metas favorece la sensación de finalización de los proyectos y actúa, por un lado, como incentivo y, por otro, como marcador de pausas naturales (entre metas). También se procura la autonomía en la realización de las tareas y la eliminación de cualquier forma de presión psicológica en el trabajo (unos riesgos psicosociales elevados incrementan la carga mental y la fatiga de forma consecuente). Una de las intervenciones usuales para prevenir la fatiga mental consiste en introducir pausas en el trabajo. La razón para ello es que la recuperación tras un trabajo de actividad mental se consigue principalmente por un descanso, más que por un cambio de actividad (ISO 10075:2017). En algunos puestos de trabajo,

223

224

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

aparentemente, se realizan muchas pausas porque se tiene un concepto muy amplio de lo que son las pausas. Sin embargo, no se entienden como pausas los tiempos que se está en alerta, en espera, en actividades sociales de fortalecimiento de relaciones (con clientes internos o externos), etc. Las pausas son realmente efectivas cuando permiten desconectar los temas del trabajo y la persona se aparta físicamente del puesto de trabajo, cambiando el foco de atención. Determinar cuántas pausas, su duración y su objetivo en la jornada de trabajo está en función de la intensidad del mismo, es decir, de las condiciones y exigencias del trabajo y de la capacidad de resistencia de la persona. La capacidad reparadora de las pausas reside en la posibilidad que ofrecen para cortar, por unos minutos, la actividad realizada y cambiar el entorno. Individualmente, se realizan también acciones de intervención para controlar la carga de trabajo mental, por ejemplo, la alimentación es una herramienta para controlar lo relacionado con el cuerpo humano; el régimen de descanso del individuo, especialmente el régimen de sueño que permite la recuperación de la fatiga mental; por último está el ejercicio físico del individuo, el cual se relaciona directamente con la capacidad mental de las personas.

Riesgos psicosociales de la carga mental El estrés laboral es uno de los principales problemas para la salud y la seguridad a los que nos enfrentamos, pues representa un enorme coste tanto humano como económico. El estrés en el trabajo afecta a cualquier persona de cualquier nivel, aparece en cualquier sector y en una organización de cualquier tamaño. Además, no solo afecta la salud y la seguridad de las personas (tanto en su trabajo como en el hogar), sino también la salud de las organizaciones y de las economías nacionales (afectación de la productividad y resultados de las organizaciones). Los siguientes factores son causa de estrés: • • • • • •

Carga de trabajo excesiva o exposición a riesgos físicos. Control de los trabajadores sobre la manera de hacer su trabajo. Comprensión de los trabajadores de sus funciones. Relaciones interpersonales, donde se incluyen problemas como el acoso y la violencia. Apoyo que reciben los trabajadores de sus colegas y superiores. Formación que requieren los trabajadores para realizar su tarea.

Probablemente aumente el número de personas que sufren dolencias relacionadas con el estrés provocadas o agravadas por el trabajo, puesto que el mundo del trabajo, en constante evolución, impone cada vez mayores demandas a los trabajadores, debido a la racionalización y la externalización, la creciente necesidad de flexibilidad

Ergonomía cognitiva

de las funciones y cualificaciones, el aumento de los contratos temporales, la creciente inseguridad en el trabajo y su intensificación (que supone una mayor carga de trabajo y más presión), y el desequilibrio entre la vida laboral y familiar. La reducción del estrés laboral y los riesgos psicosociales no es sólo una obligación moral, sino también un imperativo legal, justificada incluso por sólidos argumentos económicos, por ejemplo, se calcula que, en el año 2002, el coste económico anual del estrés laboral en la UE–15 fue de 20.000 millones de euros. Lo positivo es que el estrés laboral se trata de la misma forma lógica y sistemática que otros problemas de salud y seguridad. Existen numerosos ejemplos prácticos de cómo hacerle frente, con el planteamiento correcto, es posible mantener a los trabajadores con niveles aceptables de estrés. En Colombia, una vez que el área de Seguridad y Salud del trabajo comenzó a abordar la relación salud mental y trabajo, se convirtió entre los empresarios y trabajadores en un tema de obligado cumplimiento, de modo que apareció la Resolución 2646 del 2008, por la cual se establecen disposiciones y se definen responsabilidades para la identificación, evaluación, prevención, intervención y monitoreo permanente de la exposición a factores de riesgo psicosocial en el trabajo y para la determinación del origen de las patologías causadas por el estrés ocupacional.

La experiencia del estrés altera la manera de sentir, pensar y comportarse de una persona. Sus síntomas son los siguientes: •

•

En la organización: absentismo, elevada tasa de rotación del personal, falta de puntualidad, problemas de disciplina, acoso, disminución de la productividad, accidentes, errores y aumento de los costes de indemnizaciones o de atención sanitaria. En la persona: reacciones emocionales (irritabilidad, ansiedad, problemas de sueño, depresión, hipocondría, alienación, agotamiento, problemas en las relaciones familiares), reacciones cognitivas (dificultad para concentrarse, recordar, aprender nuevas cosas, tomar decisiones), reacciones en la conducta (consumo de drogas, alcohol y tabaco; conducta destructiva) y reacciones fisiológicas (problemas de espalda, debilitamiento del sistema inmunológico, úlceras pépticas, cardiopatías, hipertensión).

Se denomina acoso (hostigamiento, mobbing o violencia psicológica), que generalmente tiene en la organización, al comportamiento reiterado y desproporcionado que discrimina, humilla o amenaza a un trabajador o grupo de trabajadores, y consiste en maltrato verbal y físico, pero también adopta formas más sutiles, como el aislamiento social. La dignidad, la capacidad profesional, la vida privada, las características físicas, el origen étnico, el género o la orientación sexual de una persona son los objetos del acoso.

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226

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

El acoso laboral provoca un gran estrés en las víctimas y en sus compañeros de trabajo, familias y amigos, en algunos casos, estas son incapaces de actuar con normalidad en el trabajo y en su vida cotidiana. El acoso produce trastorno de estrés postraumático, pérdida de autoestima, ansiedad, depresión, apatía, irritabilidad, trastornos de la memoria, trastornos del sueño, problemas digestivos e incluso puede llevar al suicidio. Las víctimas del acoso pueden seguir experimentando estos síntomas durante años, aun cuando el acoso ya ha cesado. En la organización, el acoso provoca un mayor absentismo y rotación del personal, así como una reducción de la eficacia y la productividad. Los casos de acoso acarrean costes elevados en concepto de daños y perjuicios, por ello es importante actuar desde el principio para evitarlo. Para ello, debe realizarse una evaluación del riesgo para definir las medidas necesarias, entre estas se resaltan la elaboración de una política antiacoso, la gestión de conflictos, la formación de líderes, la modificación del entorno de trabajo y el apoyo a las víctimas del acoso (por ejemplo, orientación e indemnización). He aquí algunos consejos para prevenir el acoso: • • • • • • • •

Compromiso, por parte del empresario y los trabajadores, de fomentar un entorno de trabajo sin violencia. Subrayar los tipos de actuación que se consideran inaceptables. Destacar las consecuencias del acoso y las sanciones a las que este dará lugar. Indicar dónde y cómo pueden obtener ayuda las víctimas. Compromiso de garantizar el derecho a quejarse “sin represalias”. Explicar el procedimiento para formular una queja. Difundir información sobre los servicios de orientación y apoyo. Mantener la confidencialidad.

El estrés igualmente conlleva incluso la violencia física, la cual es uno de los mayores riesgos en el trabajo, adoptando la forma de insultos, amenazas o agresiones físicas, y proviene de los colegas o bien del público con quien hay que interactuar en el trabajo, por tanto procede del interior o del exterior de una organización. Los actos concretos de violencia pueden ser imprevisibles, pero las situaciones en las que se producen no lo son. Entre los factores de riesgo se menciona el trabajo de cara al público, el manejo de dinero y el trabajo en solitario. Las consecuencias de los incidentes violentos, como las lesiones, el trastorno de estrés postraumático, las bajas por enfermedad y un bajo rendimiento laboral, son sumamente graves, tanto para las personas como para las organizaciones. Las organizaciones no pueden esperar a que se produzca un ataque físico para actuar, las intervenciones deben adaptarse a las circunstancias de la organización y basarse en evaluaciones exhaustivas del riesgo. Los planteamientos que de allí surjan son más eficaces que las medidas aisladas a nivel personal, una vez ha tenido lugar

Ergonomía cognitiva

el incidente. Algunas medidas eficaces son la instalación de alumbrado y sistemas de vídeovigilancia adecuados, cambiar la organización y el diseño de los puestos de trabajo (para evitar que los trabajadores realicen su trabajo en solitario) e impartir formación para gestionar situaciones difíciles con los clientes y reconocer las señales de advertencia. Asimismo, es importante contar con procedimientos orientativos en caso de incidentes violentos, incluyendo el apoyo psicológico a la víctima. Además, los empresarios tienen la obligación de gestionar el estrés laboral con arreglo a la legislación vigente, relativa a la seguridad y salud en el trabajo. La legislación nacional sitúa claramente el riesgo psicosocial dentro del ámbito jurídico de la seguridad y salud en el trabajo, y permite abordarlo con la lógica y el enfoque sistemático de otros problemas de seguridad y salud, mediante la aplicación del modelo de gestión de riesgos, haciendo especial hincapié en las medidas preventivas. De este modo, el estrés laboral se evita y las medidas para ello son a bajos costos. Así pues, teniendo en cuenta que cada lugar de trabajo y sus prácticas son diferentes, las soluciones a los problemas deben adaptarse a las distintas situaciones mediante una evaluación del riesgo. No obstante, los riesgos psicosociales raras veces son únicos y se aplican soluciones similares a diferentes sectores, a empresas de distintos tamaños. Las buenas prácticas de gestión del estrés laboral están para servir de ejemplo. La evaluación del riesgo de estrés sigue los mismos principios básicos y el mismo proceso que la de otros riesgos laborales, a saber, determinar los riesgos, decidir las medidas a adpotar, comunicar los resultados de la evaluación y revisarla con la frecuencia adecuada. La participación de los trabajadores y sus representantes en este proceso resulta crucial para su éxito. La Batería para la Evaluación del Riesgo Psicosocial, desarrollada por la Universidad Javeriana de Bogotá (2010), es el instrumento validado en Colombia para este fin. Debido a su extensión, debe ser estudiada y comprendida para realizar la evaluación según las diferentes necesidades que existan. En principio, se basa en cuestionarios que se aplican a personas con cargos directivos, profesionales o técnicos, auxiliares u operarios, y que evalúan los factores de riesgos intralaborales, extralaborales e individuales. La Batería está disponible gratuitamente, pero su aplicación (y sobre todo su interpretación) debe ser ejecutada por psicólogos con especialización en temas de seguridad y salud. Un método de evaluación reconocido internacionalmente es el ISTAS 21 (2002). Como toda evaluación de riesgos, la de riesgos psicosociales es un proceso complejo que conlleva un conjunto de actuaciones o etapas sucesivas interrelacionadas. En general, se pueden distinguir las siguientes: •

Identificación de los factores de riesgo.

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228

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

• • • • •

Elección de la metodología y técnicas de investigación a aplicar (en el caso de Colombia, la Batería de Riesgos Psicosociales). Planificación y realización del trabajo de campo. Análisis de los resultados y elaboración de un informe. Elaboración y puesta en marcha de un programa de intervención. Seguimiento y control de las medidas adoptadas.

La gestión del estrés suele ir dirigida a las personas y no a las organizaciones. Sin embargo, la clave para prevenir el estrés laboral y los riesgos psicosociales reside en la organización y la gestión del trabajo. Algunas medidas eficaces para prevenir el estrés laboral son: • Conceder a los trabajadores tiempo suficiente para realizar sus tareas. • Ofrecer descripciones de trabajo claras. • Recompensar a los trabajadores por un buen rendimiento. • Permitir que los trabajadores presenten quejas y tomarlas en serio. • Conceder a los trabajadores la posibilidad de controlar su trabajo. • Reducir al mínimo los riesgos físicos. • Permitir que los trabajadores participen en las decisiones que les conciernen. • Adaptar la carga de trabajo a las capacidades y recursos de cada trabajador. • Diseñar tareas estimulantes. • Definir claramente las funciones y responsabilidades en el trabajo. • Ofrecer oportunidades de interacción social. • Evitar ambigüedades referentes a la seguridad del puesto de trabajo y al desarrollo de la carrera profesional. Hay una amplia variedad de investigaciones sobre la eficacia de diversos planteamientos destinados a prevenir y a hacer frente al estrés relacionado con el trabajo, a fin de promover el interés profesional por este tema. En particular, tales estudios de investigación definen una serie de factores importantes para prevenir con éxito el estrés en el lugar de trabajo: • • • • • • •

Un análisis del riesgo adecuado. Una planificación exhaustiva y un planteamiento por fases. Una combinación de medidas dirigidas a la organización del trabajo y a los propios trabajadores. Soluciones concretas para cada lugar de trabajo. Profesionales con experiencia e intervenciones basadas en pruebas. El diálogo, la cooperación y la participación de los trabajadores. Una prevención constante y el apoyo de la alta dirección.

Ergonomía cognitiva

El error humano Según la International Ergonomics Association (IEA) y la International Comission on Occupational Health (ICOH) (2010), el error humano es “una decisión o comportamiento humano inapropiado o no deseable que produce, o tiene el potencial para producir, una reducción en la efectividad, en la salud y seguridad del trabajador, o una interrupción en el comportamiento del sistema” (traducción propia, p. 90). El error humano también se interpreta como cualquier acción humana (o falta de acción) que exceda las tolerancias del sistema con el cual interactúa, las cuales están dadas por la capacidad del sistema para prevenir los errores humanos, minimizar sus consecuencias o recuperarse de ellas. Las consecuencias del error humano (figura 85) pueden ser variadas. Figura 86. Consecuencias genéricas del error humano Seguridad de la vida

Seguridad de la instalación

Productividad

Calidad

Los errores humanos en el trabajo se muchas veces se reducen a aquellos cometidos por el operador, pero en realidad el operador no es la única fuente de los mismos y se puede hacer referencia, de manera amplia, a todas aquellas personas que intervienen en el proceso de trabajo, estos son: • • • •

Errores Humanos en el Diseño/Compras. Errores Humanos en la Operación. Errores Humanos en la Gestión. Errores Humanos en el Medio Ambiente Exterior.

Dado que una de las consecuencias del error humano son los accidentes, el mismo ha sido muy investigado en ese sentido. El modelo del queso suizo de Reason (1990), representado en la figura 87, da una explicación del cómo ocurren los accidentes, donde el error humano tiene una gran relevancia.

229

230

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Figura 87. Modelo del queso suizo Incidente res Facto ativos iz organ Super

visión s

icione

nd Preco

Actos

Daño

Las láminas del queso son las defensas diseñadas para evitar el incidente, los huecos en las láminas representan las rupturas de estas defensas provocadas por los fallos activos (actos inseguros cometidos por personas en contacto directo con el sistema) y por las condiciones latentes (ocultas o aparentemente inactivas que se revelan y provocan el fallo de la defensa). Un daño ocurre cuando una combinación particular de agujeros en las láminas se alinean y la energía fuera de control es transferida, ya sea a una(s) persona(s) o a objetos, instalaciones, etc. Tanto los fallos activos como las condiciones latentes son errores humanos, pues a fin de cuentas aparecen debido a diseños erróneos o insuficientes, a montajes defectuosos de buenos diseños, a malos mantenimientos que las provocaron o no las corrigieron, o a sistemas de inspección que no las detectaron a tiempo, los cuales son consecuencias de errores humanos que anteceden a su aparición. A diferencia de los fallos activos, cuyas formas específicas son a menudo difíciles de prever, las condiciones latentes se identifican y corrigen antes de un evento adverso. Entender esto lleva a una gestión de riesgos que provocan accidentes proactiva en lugar de reactiva. Pero no todos los errores pueden conllevar a un efecto negativo como los accidentes. Un error humano también se puede interpretar como una variación en el desempeño humano, sin embargo estas variaciones pueden ser positivas o negativas, el estudio tanto del éxito como del fracaso son interesantes, como se muestra en la figura 88. Si bien la tendencia es a estudiar mayoritariamente al fracaso cuando se producen variaciones en el desempeño de las personas.

231

Ergonomía cognitiva Figura 88. Variaciones en el desempeño humano y sus consecuencias Innovación Habilidad del desempeño

Mejoría Habilidad Atajo

Acto inseguro Incidente Accidente Desastre

Fuente: elaboración propia

Los humanos son falibles, por ello deben esperarse errores aun en las mejores organizaciones. Los errores humanos también son consecuencias de las condiciones existentes. No se puede cambiar la condición humana, pero si las condiciones en las cuales los humanos trabajan, este es uno de los principios básicos de la ergonomía. De ahí que es importante investigar los errores, incluyendo los que no llegan a tener consecuencias, para ello se debe de alguna manera ordenarlos que es lo que se abordará a continuación. El error humano se clasifica de diferentes maneras, una primera se basa en su origen, como lo ilustran las figuras 89 a 92. Figura 89. Clasificación del error humano Factores de estrés Heterogéneos

Modelos mentales deficientes Incompatibilidad de demandas

Error humano

Exógenos

Interrupción / Disturbio de la tarea Problemas de interfaz con el sistema

Endógenos

Fluctuaciones aleatorias Vacíos mentales Correr riesgos

232

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Figura 90. Errores de origen endógeno Consciente vs. subconsciente Fluctuaciones aleatorias

Coordinaciones motoras indebidas Bloqueo mental Sustitución

Endógenos

Vacíos mentales

Activación no intencional Olvido Intrusión Demanda subestimada

Correr riesgos

Habilidad sobreestimada Regla no seguida Tolerancia al riesgo

Figura 91. Errores de origen exógeno Olvidar el punto de salida Interrupción/ Disturbio de

Olvidar el objetivo

la tarea

Olvidar el estado del sistema Dar una respuesta errática

Exógenos Incompatibilidad con el estereotipo Problemas de interfaz con el sistema

Acción preventiva incorrecta Identificación preventiva incorrecta Percepción preventiva incorrecta

233

Ergonomía cognitiva Figura 92. Errores de origen heterogéneo Doblar turnos Factores de estrés

Hiperactividad Respuestas imprevistas Congelamientos Indecisiones

Heterogéneos

Modelos mentales

Peristencia

deficientes

Ideas preconcebidas Malas interpretaciones Capacidades reducidas

Incompatibilidad de demandas

Demandas insuficientes Sobredemandas

Otra clasificación de los errores humanos, muy popular en nuestros tiempos, es la derivada del modelo SKR de procesamiento cognitivo (figura 93), explicado anteriormente. Figura 93. Modelo SKR y su relación con los lapsus y equivocaciones Nivel basado en el conocimiento Equivocaciones Nivel basado en reglas

Nivel basado en la habilidad

Lapsos y deslices

Los deslices (descuidos) y lapsus (omisiones, olvidos) son el resultado de un comportamiento automático, algunos actos subconscientes encaminados a alcanzar nuestro objetivo desaparecen de la ruta. Son fáciles de detectar, casi siempre son

234

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

observables y se sabe más de ellos. Por su parte, las equivocaciones son los resultados de deliberaciones conscientes, por lo general son más importantes, pues implican un objetivo mal escogido. Son difíciles de detectar, ya que el individuo considera que actúa correctamente. Los lapsus son los más estudiados, algunos de estos son: •

•

•

• •

• •

Error de captación: una actividad realizada frecuentemente sustituye repentinamente (capta) a la que se pretende realizar. Este error aparece siempre que dos secuencias de acción tengan etapas iniciales comunes, mientras que una de las secuencias es poco conocida (o utilizada) la otra es muy habitual. Por ejemplo siempre giro a la izquierda en mi auto para ir al trabajo, pero hoy es domingo, voy al mercado que me queda a la derecha, pero giro a la izquierda. Error de descripción: la acción que se pretende hacer tiene mucho en común con otras posibles. Si no se especifica totalmente la secuencia de acción, esta corresponde a varias posibilidades. Por ejemplo después de usar, va a tapar el azucarero y la tapa termina encima de una de las tazas que están sobre la mesa, que se parecen al azucarero. Estos tipos de lapsus llevan a realizar las acciones correctas con el objeto incorrecto. Cuando más se parezcan o cuando más cerca estén objetos similares, más posible es que ocurra el lapsus. Ejemplo: filas de interruptores sin correspondencia clara con las luminarias que encienden. Cuando hay diferentes actos que tienen una descripción parecida, existen bastantes posibilidades de accidentes, sobre todo si no es una acción fundamental. Error derivado de datos: los actos automáticos tienen como partida datos recibidos sensorialmente, uno de estos se introduce incorrectamente y tergiversa una secuencia. Estos actos derivados de datos crean una intrusión en una secuencia de acción en curso, lo cual causa un comportamiento diferente al pretendido. Un ejemplo de este tipo de lapsus es cuando alguien va a llamar por teléfono para decir el número de una cuenta y marca en el teléfono el número de la cuenta. Errores por activación asociativa: se producen a partir de ideas y asociaciones internas incorrectas. Por ejemplo sonó mi teléfono, lo descolgué y le grité al teléfono “¡ADELANTE!”. Errores por pérdida de activación: olvidarse de alguna acción o de parte de una secuencia. Aquí el ejemplo es clásico, veo a alguien a quien quiero decirle algo, camino hacia él, lo alcanzo con esfuerzo y, cuando llego, simplemente no recuerdo que tenía que decirle. Ocurren también cuando alguien es interrumpido en medio de una secuencia de actos y al regresar lo hace en un punto equivocado, obviando pasos o repitiendo pasos en la secuencia.

Ergonomía cognitiva

También, al chequear o comprobar una rutina que se está realizando, entonces se “rompe el ritmo” y se introducen errores, ya que el mecanismo de chequeo es más lento que la rutina. Por ejemplo trate de autochequearse montando bicicleta o tocando un instrumento musical que domina. • Error de modo: se producen cuando hay modos diferentes modos de operación y el acto adecuado tiene un significado para un modo y otro para otro modo. Son casi inevitables si los mandos tienen más de una función. Son más probables si el modo en que está el equipo no es visible y se espera que el usuario lo recuerde muchas horas después, por ejemplo el mando a distancia de un equipo de video al programar algo, las teclas cambian de función. Siguiendo con los componentes del modelo expuesto en la figura 93 habría que prestar atención a las reglas. La gran mayoría de nuestros comportamientos en el contexto del trabajo están basados en reglas, dada la importancia de las mismas para la seguridad del trabajo, dedicaremos algún tiempo a las reglas de seguridad. La regla se define como la forma correcta o preferida de ejecutar una tarea en unas circunstancias definidas para alcanzar un objetivo preestablecido. Es sorprendente la poca literatura que existe sobre: • • • • •

Cómo gestionar de forma efectiva a las reglas de seguridad. Cómo decidir cuáles reglas son necesarias. Cómo prepararlas y formularlas. Cómo promulgarlas. Cómo asegurarse que mantienen su validez.

En relación a todo lo anterior y a lograr que se sigan las reglas, existe una visión predominante en el mundo del trabajo de los que dirigen (pero falsa) según la cual las reglas son algo natural, que expresan cómo deben operarse los sistemas, tal y como fueron concebidos por sus creadores, de modo que quienes las obedecen son solo sujetos pasivos. Esta es una visión legal–paternalista, y a pesar de que ha dominado en la gestión de la seguridad desde el siglo 19, es frecuentemente violada por los que se suponen deben seguirlas. De hecho, las reglas impuestas por los administradores a los trabajadores son una forma de limitar la libertad de selección del individuo. Las violaciones a las reglas de seguridad son genéricamente las siguientes: 1. Rutinarias: ofrecen ventajas en esfuerzo, tiempo o algún valor para la persona, tal como prestigio. Con este tipo de violación, las personas están rutinariamente trabajando al borde de la seguridad. 2. Situacionales: la regla no puede ser ejecutada en las circunstancias reales del desempeño.

235

236

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

3. Excepcionales: ocurren en situaciones que son nuevas para alguien y tiene que decidir si seguir o no la regla en las circunstancias nuevas, tales como operaciones basadas en el conocimiento, donde la presión del tiempo, la emoción y otros factores inmediatos provocan que las personas violen aún reglas básicas de supervivencia. Variables que estimulan a las violaciones de las reglas de seguridad: • • • • •

Personas que suponen que no serán capaces de ejecutar la actividad si siguen las reglas. Personas que consideran que tienen las habilidades y conocimientos para trabajar por ellos mismos sin tener que seguir las reglas de seguridad. Existencias de oportunidades para violar con impunidad. Recursos y planeación inadecuados, de forma que las personas se ven en situaciones donde deben improvisar. Sistemas de gestión sin ninguna estimulación hacia el cumplimiento de las reglas.

Algunas observaciones sobre las reglas: •

• • •

• • • • •

NO se puede llevar TODO a reglas, para ejecutar una tarea pueden ser necesarios decenas o cientos de comportamientos, los diseñadores de las reglas escogen los que creen son más importantes y los colocan en las reglas. Las reglas solo funcionan si garantizan que siempre habrá seguridad y si no entorpecen la operación más rápida y obvia. Las reglas están sujetas a la erosión y a las excepciones. Muchas son difíciles de recordar y sospechosamente están hechas para definir a los responsables si llegase a suceder un error, sobre todo en el caso de la seguridad, donde una lesión grave o una muerte necesitará definir responsabilidades, así por ejemplo es muy usual que usted encuentre una regla que le diga lo que no puede hacer, pero no le dice lo que debe hacer. La existencia de un edificio de reglas es una señal de que se necesita un rediseño del sistema. Idealmente, las únicas reglas necesarias son para situaciones en que la forma esperada de operación no es la correcta. Es más importante el sistema de actualización, que escribir la regla misma. Sin dudas las reglas son necesarias para garantizar la seguridad de los sistemas. La atención debe dirigirse a lograr un mejor uso, generación y mantenimiento de las reglas.

Ergonomía cognitiva

Hale, Borys y Else (2012) propusieron unas guías para la gestión de las reglas, cuyos puntos fundamentales se resumen en los siguientes: • • • • • • •

Involucrar a los usuarios de las reglas en la decisión y evaluación de las mismas. Limitarlas a situaciones claras, esenciales y predecibles del nivel de funcionamiento cognitivo basado en reglas. Existencia de procedimientos (Meta–Reglas) para aquellas situaciones en las cuales las reglas existentes no puedan aplicarse. Procedimientos acordados para aprobar excepciones y violaciones. Existencia de formas estructuradas de aprender de las violaciones de las reglas y proceder a cambios o actualizaciones. Realizar revisiones regulares del sistema de reglas, identificando reglas innecesarias, contradictorias o no compatibles. Sistema claro de comprobación de cumplimiento y de la aplicación de las reglas.

Otra clasificación de errores, ya no esta vez referidos a lapsus o deslices o reglas, sino que integra todo esta vez con carácter operativo, es la siguiente: • • • • • • •

Intrusión: una acción nueva, no relacionada, entra en la secuencia esperada. Reemplazamiento: una acción es reemplazada por otra. Omisión: una acción es omitida en la secuencia esperada. Repetición: donde una acción es ejecutada dos veces. Reverso: donde dos acciones se hacen en orden inverso. Ausencia de acción: la acción no ocurre o se demora. Acción inesperada: la acción ocurre antes de tiempo.

Esta clasificación se puede utilizar en un método simple de identificación de errores, donde el practicante divida el trabajo en pasos consecutivos y en cada paso determine los posibles errores existentes, apoyándose en la clasificación anterior. Ahora bien, para identificar el error humano en tareas diversas, existen otros métodos más sofisticados, uno de ellos es el Análisis de Modos de Fallo y sus Efectos (Human Failure Mode and Effects Analysis o HFMEA). Al aplicar este método se plantean las siguientes preguntas: • • • •

¿Cuáles son las funciones que se realizan? ¿Qué error se puede cometer en cada una de ellas? ¿Cuáles causas pueden existir para que se cometa el error? ¿Qué sucede cuando se comete el error?

237

238

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

• • •

¿Qué impacto tiene el error? ¿Se puede prevenir el error? ¿Qué hacer si no se puede prevenir?

El método utiliza una clasificación de errores que se observa en la tabla 70 y una plantilla para su aplicación se observa en la tabla 71. Tabla 70. Clasificación de errores según HFMEA Tipo E

Errores de acción

Errores de chequeo

Errores de recuperación

Errores de comunicación

Errores de selección

Código

Modo E

A1

Operación muy larga/corta.

A2

Operación a destiempo.

A3

Operación en la dirección equivocada.

A4

Operación hecha en demasía/poca.

A5

Desalineada.

A6

Operación correcta en el objeto incorrecto.

A7

Mala operación en objeto correcto.

A8

Operación omitida.

A9

Operación incompleta.

A10

Mala operación en objeto incorrecto.

C1

Chequeo omitido.

C2

Chequeo incompleto.

C3

Chequeo correcto en objeto incorrecto.

C4

Chequeo incorrecto en objeto correcto.

C5

Chequeo a destiempo.

C6

Chequeo incorrecto en objeto incorrecto.

R1

Información no obtenida.

R2

Información obtenida incorrecta.

R3

Recuperación de información incompleta.

I1

Información no comunicada.

I2

Información comunicada incorrecta.

I3

Información comunicada incompleta.

S1

Selección omitida.

S2

Selección incorrecta.

Fuente: Adaptado de Lawrence y Gil, (2007).

239

Ergonomía cognitiva Tabla 71. Ejemplo de plantilla de aplicación – HFMEA Aislamiento eléctrico Tarea

1. Verifique por planos as built el circuito a aislar.

2. Apague el equipo utilizando el botón de apagado para suspender su operación. 3. Opere el interruptor del tablero para aislar el equipo de la fuente de energía (off).

4. Bloquee el arranque automático y confirme que cada una de las fases del interruptor estén aisladas, verificando ausencia de tensión.

5. Señalice el interruptor con tarjeta de “No operar” diligenciada por el aprobador local y firmada por el electricista autorizado.

Código error

Descripción

Consecuencia

A6

Uso de plano desactualizado.

A7

Prob.

Cons.

Medidas remediales

No aisla

2

4

Usar CMMS.

Mala interpretación del plano.

No aisla

1

4

Revisión por parte del Supervisor.

A8

Omitir la tarea.

No aisla

1

4

Check list con firma del grupo.

A6

Oprima el botón incorrecto.

No aisla

Tarea 4

1

4

Tarea 4

A8

Omitir la tarea.

No aisla

Tarea 4

1

4

Tarea 4

A6

Oprima el botón incorrecto.

No aisla

Tarea 4

2

4

Tarea 4

A8

Omitir la tarea.

No aisla

Tarea 4

1

4

Tarea 4

C3

Verificación en objeto equivocado.

No verifica

1

4

Revisión por parte del Supervisor.

C4

Mal uso del instrumento de medida.

No verifica

1

4

Revisión por parte del Supervisor.

C1

Omitir la tarea.

No verifica

1

4

Check list con firma del grupo.

C4

Revisar solo dos fases.

No verifica

Tareas 5y7

1

4

Tareas 5 y 7

C6

Objeto equivocado y mal uso del instrumento de medida.

No verifica

Tareas 5y7

1

4

Tareas 5 y 7

Omitir la tarea.

Posible energización involuntaria

Tarea 6

1

4

Tarea 6

Colocar en sitio incorrecto.

Posible energización involuntaria

Tarea 6

1

4

Tarea 6

I1

I2

Revisión

240

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Aislamiento eléctrico Tarea 6. Bloquee el interruptor con candados, así: Uno del (los) ejecutante(s), uno del aprobador local y uno de la persona responsable del aislamiento. 7. Retire las personas y herramientas de la zona de alcance del equipo desenergizado, y opere el botón de arranque para asegurarse de que este no operará. 8. Si el trabajo eléctrico a realizar requiere aislamiento eléctrico positivo, extraiga el cubículo siguiendo el procedimiento de Extracción e introducción de cubículos de baja tensión.

Código error

Descripción

Consecuencia

Revisión

Prob.

Cons.

Omitir la tarea.

Posible energización involuntaria

Tarea 8

1

4

I2

Colocar en sitio incorrecto.

Posible energización involuntaria

Tarea 8

1

4

C1

Omitir la tarea.

No verifica

2

4

Check list con firma del grupo.

C3

Energiza otro objeto.

No verifica

1

4

Acompañamiento del operador.

No realiza la tarea.

Posible energización involuntaria

1

4

Check list con firma del grupo.

I1

A8

Medidas remediales

Fuente: Adaptada de un ejercicio en clase, Universidad Autónoma de Occidente, especialización en Higiene y Seguridad Industrial, Asignatura Ingeniería Ergonómica, Primer Semestre, año 2018.

En resumen, se descompone la tarea en sus pasos y en cada uno se identifican los errores utilizando la clasificación anterior, se evalúan sus consecuencias y se calcula su probabilidad y consecuencias, si el riesgo es alto, se identifican la(s) medida(s) para llevarlo a un nivel aceptable. La tabla 72 permite evaluar la consecuencia del error y la 73 su probabilidad. Debe señalarse que estas tablas no tienen más justificación que la opinión y experiencia de los expertos que las proponen, ninguna es derivada de información científica, por tanto cada organización tiene que decidir cuál selecciona, e incluso una organización puede construir sus propias tablas.

241

Ergonomía cognitiva Tabla 72. Gravedad de los errores Descripción

Código

Definición

Fatalidad, daño grave a las instalaciones, alto costo. Impacta producción.

5

Fatalidad en el evento. Costo > US$ 100 000

4

Fracturas importantes de huesos, lesiones agudas que requieran tratamientos médicos o cualquier lesión que requiera 30 días de incapacidad. Costo > US$ 70 000 y < US$ 99 999

3

Fracturas de la mano, muñeca o tobillo, pérdida del conocimiento, o cualquier lesión con incapacidad entre 3 y 30 días. Costo > US$ 30 000 y < US$ 69 999

Herida menor, daño menor, bajo impacto en costo y no producción.

2

Fractura de falanges, torceduras, raspones, moretones, heridas resultantes en menos de 3 días de incapacidad. Costo > US$ 10 000 y < US$ 29 999

Herida superficial, no impacto en costo.

1

Heridas que requieren primeros auxilios pero no incurren en incapacidad. Costo < US$ 9 999

Herida severa, daño severo a las instalaciones, impacto en costo.

Herida mayor, daño mayor a instalaciones, costo medio, impacta producción.

Tabla 73. Probabilidad de errores Descripción

Código

Definición

Altamente probable

5

El evento ocurrirá si no hay controles.

Probable

4

El eventos es muy probable que ocurra, al menos una vez al año.

Posible

3

El evento podría ocurrir en varios momentos. Uno en tres años.

Improbable

2

No se espera que ocurra. Uno en cinco años.

Remoto

1

Muy rara vez se presenta. Uno en 10 años. Fuente: elaboración propia.

Guías para reducir errores (adaptadas de Konz y Johnson, 2004) Algunas guías para reducir errores fueron creadas por Konz y Johnson (2004), su concepción general se presenta en la figura 94, y se clasifican en: • • •

Guías para prevenir errores durante la planificación (1 a 5). Guías para reducir errores durante la ejecución (6 y 7). Guías para el tratamiento de errores ocurridos (8 a 10).

242

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Figura 94. Guías para la prevención de errores según Konz y Johnson PREVENCIÓN DE ERRORES (PLANEAMIENTO)

1

2

OBTENER SUFICIENTE INFORMACIÓN

GENERAR INFORMACIÓN RELEVANTE

3

ASEGURARSE QUE LA INFORMACIÓN ES COMPRENDIDA

ASEGURARSE DE LA RECEPCIÓN DE INFORMACIÓN

CANTIDAD

HABILIDADES

DISPOSICIÓN

PERMITIR TIEMPO SUFICIENTE

TENER SUFICIENTE MOTIVACIÓN/ATENCIÓN

MOTIVACIÓN

ATENCIÓN

REDUCIR NÚMERO DE PASOS

COMPUTADORAS (PROGRAMACIÓN)

MANTENIMIENTO

7

SIMPLIFICAR TAREAS

REDUCIR NECESIDAD DE RECORDAR

PROCEDIMIENTO

MITIGAR ERRORES

6

5

NO OLVIDAR

AYUDAS PARA RECORDAR

EQUIPAMIENTO

DISEÑO

4

TENER ADECUADOS:

MEJORAR COMUNICACIÓN

PERSONAS (PNO)

TRATAMIENTO DE ERRORES

8

9

RETROALIMENTACIÓN

DETECCIÓN DEL ERROR

MEJOR DETECCIÓN AMPLIFICAR LA SEÑAL

REDUCIR DEMORA

DISEÑO DE BAJA SENSIBILIDAD

10

MINIMIZAR CONSECUENCIAS

DAÑOS CONTROLADOS

INCREMENTAR TIEMPO DE RECUPERACIÓN

REDUCIR RUIDO

PROTECCIÓN

Por ejemplo, las guías para prevenir errores durante la planificación consisten en: • Obtener suficiente información. • Asegurar que la información sea comprendida. • Tener equipos, procedimientos y habilidades adecuados (ordenados, resguardados, documentados, etc.). • Reducir la necesidad de memorizar. • Simplificar la tarea. Por ejemplo de la Guía 1: Tener suficiente información, se obtienen las siguientes recomendaciones: • Asegurar la recepción de la información por el usuario. • Que los usuarios tengan las fuentes de información. • Que los usuarios sepan usar las fuentes de información. • Que los usuarios usen las fuentes de información. Ej.: ¿Funciona el servidor e–mail del usuario?, ¿cada cuánto tiempo lo revisa? Todas las guías se pueden consultar en Konz y Jhonson, (2004). En general se pueden mencionar unas formas genéricas de evitar el error humano o minimizar sus consecuencias:

Ergonomía cognitiva

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Reducción del error en la fuente: perfeccionar el diseño del equipamiento, de las herramientas (su interfaz) y de los procesos y procedimientos. » Es fundamental el conocimiento de los tipos de errores y de los principios ergonómicos del diseño de equipamiento, así como de metodologías específicas de análisis de diseños respecto a los factores humanos. » Los aciertos o desaciertos en esta etapa de diseño (o de selección de equipamientos cuando se planifica un nuevo sistema) tienen una gran repercusión. Prevención por cambios al hardware o al software: uso de dispositivos de bloqueos para prevenir los errores, automatizar las tareas, etc. Incrementar la tolerancia del sistema: hacer al sistema más flexible o autocorregible para permitir una mayor variabilidad en las entradas del operador. » Esta es una variante de la primera forma, pero con la consideración de que los sistemas ya existen, no serán diseñados. » Se requiere conocimientos amplios sobre ergonomía y factores humanos. » Estas dos vías generalmente son más costosas que la primera. Mejorar la detección y corrección del error antes de que tenga consecuencias: incrementar la retroalimentación, los procedimientos de chequeo, la supervisión y la vigilancia automática de la ejecución. Esta vía es frecuentemente la más simple de implementar, pero: » No reduce la frecuencia del error, lo cual puede ser relevante según las consecuencias. » No es una opción que resuelva los problemas para errores críticos. Ingeniería y Factor Humano: hay múltiples recomendaciones aplicables a los diseños de objetos y sistemas que permiten implementar las primeras formas genéricas descritas, por ejemplo: » Los controles eléctricos para apagarse deben girar en el sentido de las manecillas del reloj (lo contrario para líquidos). » Las señales visuales de alarmas deben ser rojas. » El movimiento de los controles debe ser compatible con el movimiento del dispositivo informativo al que corresponde. » Las fuerzas a aplicar tienen recomendaciones claras. » Las dimensiones de los objetos que el hombre manipulará tienen dimensiones recomendadas, etc. Mejorar el entrenamiento: mejorar la calidad del elemento humano en el sistema. Es otra medida simple de implementar y es ampliamente utilizada con resultados variables:

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

» Si bien la formación puede reducir este tipo de error, a su vez el aumento de la destreza hace que aumenten los errores debido a lapsos. En conclusión, ¿qué se debe hacer respecto a los errores? » » » » »

Comprender las causas y diseñar de modo que estas se reduzcan al mínimo. Hacer que sea posible invertir lo que ya se ha hecho. Hacer que sea muy difícil ejecutar algo que no se pueda invertir. Hacer que resulte más fácil descubrir los errores, retroalimentar. Modificar las actitudes respecto a los errores: considerar que el comportamiento normal no siempre es exacto; las personas no cometen errores, tratan de realizar sus tareas.

Ingeniería de la resiliencia A continuación se presenta en su totalidad el artículo publicado por el autor Ricardo Montero en la Revista Seguridad y Salud en el trabajo¸ titulado Ingeniería de la Resiliencia: nueva tendencia en la gestión de la Seguridad Ocupacional. La palabra “resiliencia” procede del latín “resilio”, que significa volver atrás, volver en un salto, rebotar. El término fue adoptado en las ciencias sociales para caracterizar a los individuos que a pesar de haber sufrido condiciones de adversidad, se desarrollan psicológicamente sanos y exitosos. En realidad el término proviene del campo de la física, si se acota más de la resistencia de materiales, para referirse a la capacidad que tienen los cuerpos para volver a su forma original después de haber sufrido deformaciones producto de fuerzas internas o externas. Un primer acercamiento sobre la definición sobre resiliencia es: “una capacidad universal que permite a una persona, grupo o comunidad prevenir, minimizar o superar los efectos perjudiciales de la adversidad” (The International Resilience Project, 2009). Así se puede decir que hay personas, matrimonios, familias, grupos, organizaciones y hasta países con características resilientes. Otra definición que es más detallada y por tanto nos acerca al uso posterior que le daremos al concepto de resiliencia se expresa cómo que: “…es la habilidad intrínseca de un sistema para ajustar su funcionamiento, previo o a continuación de cambios y perturbaciones, de tal modo que pueda sostener sus operaciones aún después de un acontecimiento grave o en presencia de estrés continuado” (Resilience Engineering Network, 2009). De la misma fuente anterior se concluye que cualquier sistema resiliente (desde un individuo a una organización) debe poseer en algún grado las tres habilidades siguientes:

Ergonomía cognitiva •

Responder, rápida y eficientemente, a perturbaciones y amenazas frecuentes.

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Monitorear continuamente las perturbaciones y amenazas, y revisar las bases para éste monitoreo cuando sea necesario.

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Anticipar los futuros cambios en el ambiente que puedan afectar la habilidad del sistema para funcionar, y la voluntad de prepararse contra esos cambios aún si los resultados son inciertos.

Otra de las fuentes que aportan al tema actual de la resiliencia es la Ingeniería Cognitiva de Sistemas (ICS) la cual utiliza como base, entre otras, al concepto del sistema socio–técnico, o sea aquel conformado por los elementos hombre, tecnología, organización, ambientes (físico, legal, social, económico, etc.) y las interacciones entre ellos. La ICS se erige como un paso del desarrollo del análisis de dichos sistemas frente al enfoque conductista, donde a las personas se les trata como “cajas negras”, sin tener en cuenta sus emociones, y su capacidad de tomar decisiones sobre dimensiones que van más allá de los antecedentes y consecuencias que anteceden y continúan a los comportamientos. La ICS es un enfoque multidisciplinario para el diseño u optimización de los sistemas sociotécnicos complejos. Más que analizar propiamente al proceso cognitivo humano, o sea el proceso mental, trata de analizar el proceso cognitivo conjunto que se establece en el sistema, en el cual todos sus elementos actúan de conjunto y no pueden ser separados. Por tanto, la ICS toma en cuenta toda la complejidad en que se desarrolla el comportamiento humano en su actuar conjunto con los demás elementos. Los principios de la ICS han sido desarrollados en la actualidad y un número apreciable de estudios relacionados con la seguridad y salud ocupacional se refieren al uso de la Ingeniería Cognitiva de los Sistemas como “Ingeniería de la Resiliencia (IR)” La Red de Ingeniería de la Resiliencia define a la misma como: “un paradigma para la gestión de la seguridad que se enfoca en cómo ayudar a las personas a lidiar con la complejidad bajo presión, para alcanzar éxitos” (Resilience Engineering Network, 2009). La IR ofrece los métodos a través de los cuales un sistema resiliente puede ser evaluado o medido y las formas por las cuales puede ser mejorado dicho sistema. Una característica distintiva de la IR es que pone todo su énfasis en entender cómo se alcanza el éxito, más que en cómo evitar al fracaso (Hollnagel y Woods, 2006). En efecto, pensemos sólo un momento en la cantidad de veces que los trabajadores se enfrentan a los riesgos, ellos son en su accionar “la última barrera”, y probablemente el lector coincida conmigo en reconocer que la inmensa mayoría de las veces, estos trabajadores son exitosos en dicha interacción. De forma similar pudiéramos aplicar este concepto respecto al análisis de las organizaciones, entonces, una idea completamente diferente a lo que se hace hoy en día en la gestión de la seguridad y la salud, sería estudiar cómo se obtienen los éxitos en el día a día y potenciar la forma en que se puedan alcanzar más fácilmente por sus

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad mismos ejecutores y por otros. Es sencillamente aplicar a la gestión de la seguridad, el mismo concepto que se utiliza en el análisis de métodos que se hace de los operarios más productivos para generalizarlos y potenciarlos. ¿Por qué solo hay que aprender de accidentes e incidentes?, ¿Por qué sólo hay que aprender de los eventos negativos? La IR trata de entender cómo las personas aprenden y se adaptan ellas mismas al garantizar la seguridad en un ambiente que presenta fallos, peligros, cambios y objetivos múltiples (productividad, seguridad, calidad, cumplimientos de regulaciones, disminución de impactos medio ambientales, reducción de costos, por solo mencionar algunos). También se puede mencionar que la IR se asocia con la habilidad de una organización para mantener, o recobrar rápidamente, un estado estable, permitiéndole continuar sus operaciones durante y después de un acontecimiento desafortunado importante, o en presencia de un estrés significativo y continuado (Wreathall, 2006). Cuando los recursos son finitos, cuando la incertidumbre no se puede reducir, cuando hay múltiples objetivos en conflicto, entonces el enfoque de la IR indica que la seguridad se garantiza por un proceso resiliente y enfocado a la acción preventiva, más que a través de barreras y defensas reactivas, el cual es el enfoque clásico en la gestión de la seguridad (Hollnagel y Woods, 2005). En términos de seguridad y salud esto significa anticiparse a los peligros y a las medidas de control de los mismos de modo que se interrumpa el curso evolutivo de los incidentes. Principios y características de la Ingeniería de la Resiliencia Como tendencia joven al fin, no hay un conjunto de principios universalmente aceptado por los que están desarrollando a la IR, pero algunos autores (Costella et al., 2009) sugieren en que los siguientes pueden ser generalizados al revisar la literatura: • Compromiso de la alta dirección • Flexibilidad en el diseño de los sistemas de trabajo • Aprendizaje tanto de los accidentes como del trabajo normal • Estar consciente del estatus del sistema • Capacidad de anticipar problemas, necesidades o cambios que guíe las acciones que cambian los límites de los ambientes Por supuesto hay un grado de coincidencia entre estos principios y otras tendencias de la gestión de la seguridad e incluso con la gestión genéricamente, como es el primero que se menciona. Analicemos uno a uno: Compromiso de la alta dirección: es un principio genérico, en materia de gestión de la seguridad y la salud se expresa en la devoción de la gerencia hacia estos aspectos y su comportamiento en consecuencia con ello, expresado tanto en su atención directa, al menos con la misma intensidad que la atención que se le presta a otras funciones organizacionales, como en la asignación de recursos. La seguridad debe llegar a ser asimilada como un valor de

Ergonomía cognitiva la organización, formar parte de “la forma en que hacemos las cosas aquí”, que es una expresión muy sintética de las múltiples que existen sobre la cultura. Flexibilidad en el diseño de los sistemas de trabajo: hoy ya se asume que los errores humanos son inevitables, ellos forman parte del aprendizaje e incluso se asume que son normales en este proceso. Es por ello que el diseño de los sistemas de trabajo debe ser suficientemente flexible para poder asimilar a dichos errores, lo cual implica que soporten diferentes estrategias para manejar los riesgos, más que una sola estrategia, lo cual es la práctica actual de los sistemas de gestión de la seguridad. Hay que estudiar lo que las personas hacen y ver si es posible que el diseño lo facilite. Otra forma de entender la flexibilidad es que el diseño facilite la toma de decisiones sin tener que esperar por instrucciones de nivel superior. Aprendizaje tanto de los accidentes como del trabajo normal: para ello se requiere de un ambiente organizacional que soporte tanto el reporte de los incidentes como de las estrategias de adaptación que permiten que las consecuencias sean lo más leves posibles y por supuesto que garantice su diseminación. Se debe estar consciente del que cómo se implementan los procedimientos, es tan importante como crearlos. Hay que entender que el aprendizaje no termina en la redacción de los procedimientos, ni termina en el entrenamiento de los procedimientos, no termina incluso al comprobar que los conocimientos y habilidades son entendidas y repetidas por los que reciben el entrenamiento, aún hay que hacer más para asegurar que los comportamientos se ejecutarán por los entrenados, e incluso finalmente se deberá evaluar el impacto de lo invertido en el entrenamiento en las salidas fundamentales de la organización. Estar consciente del estatus del sistema: las personas deben estar conscientes tanto del estatus individual como del estatus de las defensas del sistema, y esto debe evaluarse frecuentemente. Por supuesto será necesario en cada organización definir aquellos indicadores que permitirán monitorear el estatus del sistema. Garantizar esto va a permitir por ejemplo evaluar el balance entre producción y seguridad en un momento dado y tomar las acciones necesarias para su ajuste. Capacidad de anticipar problemas, necesidades o cambios que guíe las acciones que cambian los límites de los ambientes: para ello se necesita de una completa disposición a la acción preventiva y poseer la capacidad de interrumpir los eventos que conllevan a los accidentes. Tal como declaran Hollnagel y Woods, dos de los mayores impulsores de la IR, puede asumirse que la resiliencia es una propiedad de los sistemas que podría ser conscientemente diseñada y gestionada, aun pensando que el desarrollo de una estructuración fuerte en términos de conceptos, principios y métodos, está aún en un proceso de elaboración (Hollnagel y Woods, 2006).

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Parece obvio que la Ergonomía y el concepto de IR resultan muy interconectados. En el diseño y perfeccionamiento de los sistemas hay muchos lazos de conectividad entre estos conceptos, aun aceptando que los objetivos de la aplicación de la Ergonomía sobrepasan el lograr la estabilidad en la operación de los sistemas. Respecto al diseño ergonómico de sistemas complejos, la resiliencia puede ser asegurada por ejemplo, a partir del uso de la simulación (Gomes et al., 2009), lo cual necesitaría: • Representar las actividades futuras. • Representar los diferentes modos de funcionamiento del sistema cognitivo. • Identificar entonces las posibles perturbaciones y fallas entre los componentes del sistema (personas, máquinas, organización, ambientes) y sus interacciones. Lógicamente, mientras más complejo es el sistema, más complejo y difícil será el método de simulación necesario, pero sin dudas la experiencia indica que en el diseño de sistemas (incluyendo a objetos que serán utilizados por los humanos), la simulación, las pruebas de usabilidad, las pruebas de desempeño del sistema antes de su “lanzamiento”, son cada vez un factor que marca la diferencia entre el éxito y el fracaso del diseño. Respecto al perfeccionamiento de los sistemas en operación, igualmente existe todo un conjunto de herramientas de la Ergonomía actual que puede ser aplicado para lograr aumentar la resiliencia de los sistemas. Basado en la experiencia del autor, en punto nos enfocaremos a las organizaciones como objetos de perfeccionamiento. Hay al menos cinco características de las organizaciones que definen a la capacidad de resiliencia de la misma: • En circunstancias difíciles, sea debido a crisis, recesiones, accidentes, problemas de mercado, etc., es capaz de operar más eficientemente que otras, convirtiendo los problemas en oportunidades. • En circunstancias “normales” es capaz, sin evitar los grandes retos y presiones, de reducir las tensiones entre los componentes de sus sub–sistemas, permitiendo aumentar la eficiencia global. • Entiende que las dinámicas humanas son fuente de su desarrollo, y le prestan atención a las personas que la componen de forma integral. • Entiende que las causas de las perturbaciones va más allá del individuo. • Es democrática, en ella se valora la creación e innovación colectiva, la transparencia en las comunicaciones, la participación en la toma de decisiones y se cree y confía en sus trabajadores. Desarrollo de la Resiliencia en las organizaciones ¿Cómo desarrollar a la resiliencia?, según lo que puede sintetizarse de la bibliografía actual (Akselsson et al., 2009; Hollnagel y Rigaud, 2006; Hollnagel et

Ergonomía cognitiva al., 2006; Sheridan, 2008; Woods, 2006) y de la experiencia de los autores, hay una serie de acciones que se pueden implementar para desarrollar la resiliencia en las organizaciones, a continuación se enuncia a cada una de ellas y se detallan aspectos que pueden contribuir a las mismas: Enfatizar la anticipación de futuros incidentes y el aprendizaje de las acciones que mitigaron, o permitieron la rápida recuperación, de incidentes pasados Para ello debe desarrollarse la gestión del conocimiento en la organización. El objetivo es asegurar la disponibilidad inmediata del conocimiento que se adquiere en la organización por sus miembros, así como la incorporación del conocimiento externo. El uso de la informática y las nuevas tecnologías de la información abren sin dudas un espacio para optimizar a niveles muy altos la gestión del conocimiento, pero no puede olvidarse lo básico: la escritura de un procedimiento, y su enseñanza, es gestión del conocimiento y se hace desde mucho tiempo atrás, ¿hasta dónde se puede llegar hoy? Es también imprescindible el realizar todo tipo de análisis predictivos relevantes, mientras más se modele el futuro, mejor preparado se estará para enfrentarlo e incluso para modificarlo y cambiarlo. Los análisis predictivos de riesgos entran en esta categoría, los mismos se complejizarán a medida que se complejice el objeto de análisis y los métodos deberán ser escogidos adecuadamente. Por supuesto, para hacer análisis predictivos de cualquier tipo, es necesaria la modelación matemática del sistema, y este es un campo que tiene todo el potencial para ser adecuadamente explotado, lo cual dará paso a su vez a la utilización de las técnicas de simulación de sistemas, incluidos sistemas complejos. Los análisis de brechas en diferentes procesos del sistema permitirán comparar los estados deseados, bien sean de aquellos formalizados en el trabajo prescrito, o de aquellos que a los que se quiere llegar, con los estados del trabajo real. Pocas veces hay consciencia de la existencia de grandes brechas entre el trabajo prescrito y lo que realmente se realiza por el ejecutor directo. Hay múltiples causas, pero la mayoría de las veces ha existido un proceso adaptativo y probablemente evolutivo, por parte del ejecutor directo para poder realizar el trabajo con la productividad, seguridad, etc. adecuada. No es algo raro encontrarse que el trabajo prescrito, expresado en procedimientos, reglas, normas, etc., está desactualizado y han tenido que ocurrir improvisaciones para poder ejecutar el trabajo. Es más fácil escribir todo un sistema documental que mantenerlo actualizado, ése es usualmente un reto complicado. Medir continuamente las variables del estado del sistema Lo primero que se debe revertir es el énfasis en la medición retrospectiva. Hay que dirigir los esfuerzos en la medición prospectiva versus la retrospectiva. En materia de seguridad, como en muchas otras, la medición retrospectiva

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad da muy poca información para actuar respecto al futuro. Esto se vuelve especialmente grave cuando los sistemas complejos adquieren una estabilidad aparente con una frecuencia baja de accidentes e incidentes. Está ya muy claro que la ausencia de incidentes no significa necesariamente un estado de excelencia en seguridad, las causas de que aparezcan accidentes e incidentes, entre las que se incluyen habitualmente procesos graduales de degradación de los elementos de los sistemas, y de sus barreras de seguridad, pueden en cualquier momento cambiar el escenario y provocar un acontecimiento grave, ya está suficientemente documentado todo esto, como para ignorarlo en la gestión de la seguridad. El uso de indicadores prospectivos, que permitan tomar acciones para regular al sistema (en idioma inglés “Leading Indicators”), debe ser implementado, contando con la especificidad de cada organización. A modo de ejemplo uno de estos indicadores al conducir un coche, sería el valor de la velocidad del mismo, el conductor continuamente puede regular sus acciones en el sistema a partir de dicho indicador. La introducción de indicadores prospectivos es también una de las causas del por qué (sic) del éxito de los Procesos de Gestión de la Seguridad Basados en los Comportamientos, ellos utilizan mediciones del comportamiento, las cuales se convierten en índices que permiten conocer, previa a su ocurrencia, el estatus del sistema, y entonces facilitan su regulación (Montero, 2006). Aquellas organizaciones que ya utilicen procesos de detección de desviaciones y análisis de las mismas, para la definición de acciones correctivas y preventivas, de forma de asegurar su no recurrencia (proceso usual en un sistema de calidad tipo ISO 9000), sólo tienen que extender el alcance de este procesos más allá del objetivo de la calidad, o incluir a la seguridad y la salud como los aspectos inseparables en la práctica de lo que es la calidad (se pueden separar artificialmente, pero eso objetivamente están unidos) . Por último, aunque no menos importante, debemos mencionar en éste acápite que la medición del clima organizacional, específicamente el clima de la seguridad en lo que nos ocupa, y especialmente el proceso que debe seguir a esta medición (o sea el análisis colectivo de los resultados y las propuestas de medidas que permitan mejorar y avanzar en la cultura que se pretenda), es un proceso prospectivo, donde se trata de influir en la cultura de la organización para que la misma sea propensa a actuar como una eficaz barrera ante los riesgos, lo cual sin dudas aumentaría la resiliencia de la organización. Investigar para aprovechar las diferencias entre el trabajo prescrito y el trabajo real Las diferencias entre trabajo prescrito y el trabajo real se pueden asumir como un problema negativo o como una oportunidad de mejorar. La IR la asume en su segundo enfoque, y para desarrollarlo hay que estimular un clima de reporte, estimular el respeto mutuo entre gerencia y trabajadores, lo cual

Ergonomía cognitiva implica desarrollar la confianza en la organización. Solo con esta confianza, habrá información real y la misma fluirá por los procesos que se diseñen para captarla, y a fin de cuentas, la gestión de la seguridad funciona a base de información, sin ella es muy limitada en el mejoramiento continuo. Por supuesto, hay que asegurarse de ser consecuente, tiene que pasar algo con los reportes, las personas necesitan ser retroalimentadas, sino es así, es fácil predecir que los reportes decaerán rápidamente y todo quedará como un “programa más que se inventaron en la gerencia” Un buen aspecto sería lograr que los ejecutores directos propongan los procedimientos y participen en la creación de las políticas. Es ampliamente conocido que a más participación más se involucrarán las personas en los procesos que interesen, y claro, no es lo mismo pedirles opinión de por ejemplo un nuevo procedimiento creado antes de ponerlo en práctica, lo cual es una forma baja de participación, que solicitarles que escriban el borrador del procedimiento, tal como ellos lo entienden para después pasar por los niveles de revisión conjunta y aprobación, lo cual es un nivel de participación. Una buena práctica es estimular las sugerencias, especialmente por aquellos con menos estatus o autoridad en la organización, ello le dará realmente más credibilidad al proceso. Hay que recordar que los ejecutores directos son una magnífica fuente de conocimientos sobre los riesgos y sus formas de controlarlos, sólo que se necesita la herramienta adecuada para extraer y formalizar dicho conocimiento. Investigar la carga de trabajo mental Aún cuando es cierto que las herramientas y las metodologías disponibles para su estimación son subjetivas, que los métodos disponibles no tienen la consistencia y la fiabilidad que quisiéramos, lo que sí está adecuadamente comprobado es que altas cargas de trabajo mental predicen a la disminución del desempeño. El amplio campo de la carga de trabajo mental está también muy asociado a la evaluación psicosociológica del sistema que sea, y a los niveles de complejidad que se pretenda, por lo que hay un claro punto de unión en este aspecto. Motivar a aprender Mucho se ha escrito sobre la necesidad de motivar a aprender para las organizaciones y el papel de ello como clave del éxito, por lo que no se pretende ampliar sobre este tema. Sólo insistir en que se debe capacitar continuamente, tanto a ejecutores como a jefes, los cuales son frecuentemente olvidados. Se debería estimular la flexibilidad en la aplicación de lo aprendido bajo reglas organizacionales, y generar la confianza en que los procedimientos, reglas, etc. pueden ser mejorados si es necesario, lo cual motiva al reporte de lo que se crea sea una mejora y contribuye a mejorar el desempeño.

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Lograr un estado de preparación en recursos Sin dudas esto contribuirá a desarrollar la resiliencia en una organización, aunque claramente deberá ser balanceado lo que está en inventario, de aquello que puede ser fácilmente obtenido de los proveedores. Un caso especial lo constituye la preparación en aquellos recursos necesarios para enfrentar eventos negativos serios si llegasen a ocurrir, generalmente este tipo de recursos tendrán un papel destacado primero en el enfrentamiento, o sea en la limitación de las consecuencias directas, y posteriormente en la recuperación. Cuando se mencionan recursos hay que tener en cuenta que los mismos también implican personas preparadas y con conocimientos de qué hacer. Lograr un estado de vigilancia organizacional Este estado debe en primer lugar traducirse en una no complacencia con lo logrado, por ejemplo que no disminuyan las acciones preventivas ni las inversiones, aun cuando no hay historia reciente de incidentes. Tan pronto como se crea que se ha hecho ya lo máximo, se comienza el camino del retroceso. Es bien conocido el tema de los riesgos latentes o la teoría de los riesgos patógenos. Un sistema establemente seguro, continuamente necesita ser mantenido en todos los órdenes, pues hay una tendencia inevitable hacia la degradación del mismo y los riesgos funcionan como los microorganismos patógenos residentes en nuestro cuerpo: están presentes y no se evidencian mientras el sistema no les dé oportunidad, pero tan pronto se afecte el “sistema inmune”, ahí aparecerán y provocarán enfermedades. Los signos que informen acerca de la necesidad de intervención, bien sea para sustituir una parte de una máquina, como para adecuar un proceso de investigación de desviaciones, deben ser reconocidos y la organización deberían formalizar los procesos para hacerlo. Como conclusión la Ingeniería de la Resiliencia está más enfocada hacia los aspectos cognitivos y organizacionales, hoy es aún más cualitativa que cuantitativa en los métodos que propone. Uno de los retos es definir mediciones e indicadores específicos tanto cuantitativos como cualitativos de sus diferentes atributos. Básicamente mejorar la resiliencia en las organizaciones significa desarrollar los comportamientos relacionados con las competencias que la caracterizan: capacidad de detección, capacidad de anticipación y capacidad de acción preventiva.

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TERCER A PARTE

E R G O N O M Í A O R G A N I Z AC I O N A L O M AC R O E R G O N O M Í A C APÍTULO 5

M AC R O E R G O N O M Í A

En respuesta a las exigencias específicas de seguridad relacionadas con la Segunda Guerra Mundial, la ergonomía se formalizó como una forma de abordar las capacidades y limitaciones humanas en el diseño de los sistemas (Chapanis, 1965). Históricamente, la actividad centrada en el diseño de la interfaz de la tecnología y el sistema humano se ha interesado en el diseño de los principios, directrices, especificaciones, métodos y herramientas con el propósito de mejorar la condición humana, incluyendo la salud, la seguridad, la comodidad, la productividad y la calidad de vida (Hendrick y Kleiner, 2001). La evolución de la ergonomía, desde su formulación por el agrónomo polaco Woitej Yastembowsky en 1857, se constata en el análisis expuesto por el profesor Robert Hoffman y se presenta en la figura 95.

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Figura 95. Evolución de la ergonomía 1857 Jastrzebowski acuña el término Ergonomía

Psicotécnica

1860 Fechner publica Elementos de Psicofísica 1880

1870 Wundt´s establece su laboratorio 1892 Munsterberg y Titchener emigran a Estados Unidos

1900

1899 Taylor inicia su trabajo en acerías 1911 Gilberth publica Estudio del Movimiento e introduce

Análisis de la tarea

WWI 1920 WWII

Factores humanos y ergonomía

el término Factores Humanos. 1923 Aparece la impresión de Sistemas Hombre Máquina (Weston) 1926 En Europa, Newbold utiliza el término Factores Humanos. 1927 Se publica la revista The Human Factor.

1940 1957 La Sociedad de Factores Humanos realiza su primera reunión en Tulsa. 1960

1959 La Asociación Internacional de Ergonomía es fundada en Europa.

1980

1979 CTA (cognitive task analysis) aparece impresa (Gallgher, Glaser. 1989 Se realiza la primera conferencia sobre toma natural de

Análisis cognitivo de la tarea

decisiones en Daytona, OH. 2000

1996 Se conforma el grupo técnico de Ingeniería Cognitiva y Toma de decisiones en la Sociedad de Ergonomía.

Fuente: Adaptada de Hoffman y Militello (2009).

Aunque la microergonomía surgió durante la Segunda Guerra Mundial, el Comité de la Sociedad de Factores Humanos reveló que, para 1980, tres prácticas de diseño o deficiencias disfuncionales eran frecuentes, a saber, el diseño determinado por la tecnología, la sobreasignación de tareas respecto a las funciones humanas y la ausencia de factores sociotécnicos necesarios en el diseño de los sistemas. La microergonomía no tiene en cuenta la complejidad del entorno organizacional (Smith y Carayon, 2001). Hendrick y Kleiner (2002) enfatizan que en la microergonomía existe una alta probabilidad de crear sistemas de trabajo en los que el subsistema de personal sea obligado a adaptarse.

Capítulo 5: Macroergonomía

Macroergonomía Tradicionalmente la investigación ergonómica se ha basado en los sistemas sociotécnicos, hasta promover la moderna investigación de laboratorio enfocada en la relación entre el personal, el diseño organizativo, las variables ambientales y sus interacciones, a partir de las cuales han surgido nuevos conocimientos científicos sobre los sistemas de trabajo y su diseño. De allí nace la macroergonomía como subdisciplina formal de la ergonomía y los factores humanos. La macroergonomía o el análisis y diseño de sistemas de trabajo surgió formalmente en la década de 1980. En ella se integran los conceptos de gestión, tecnologías ergonómicas, cambios en las estrategias de gestión y técnicas de participación, para ayudar a las empresas a cumplir con sus objetivos económicos, sociales y ambientales (Imada, 2008). Así pues, la macroergonomía es un marco sociotécnico holístico que se ocupa de los desafíos del sistema de trabajo desde la perspectiva humana (Hendrick & Kleiner, 2002). Hendrick (2007a) señala que, a pesar de su premisa conceptual (análisis de arriba hacia abajo), la macroergonomía también contiene aspectos intermedios y de abajo hacia arriba, que implican la participación e interacción de las partes interesadas en los diferentes niveles de la empresa. Además, de esta participación activa, la macroergonomía se caracteriza por el diseño a nivel de sistema, la adaptabilidad del sistema a largo plazo, el aprendizaje organizacional y la construcción de sentido a los cambios en curso (Carayon, 2006). Adicionalmente, según Hendrick (2007b), la mayor parte de los métodos de investigación, tales como experimentos de laboratorio y de campo, estudios de campo, cuestionarios organizacionales, encuestas, entrevistas de grupos focales, han sido modificados y adaptados para la aplicación de la macroergonomía. Uno de los principales enfoques de los estudios de macroergonomía es la ergonomía participativa (Brown, en Hendrick y Kleiner, 2002; Wilson, Haines y Morris, 2005), allí las partes interesadas son invitadas a participar en la resolución de problemas (Kuorinka, 1997) y se manifestará en diferentes niveles a través de diversos actores (Vink, Imada y Zink, 2008). Para ello, según Brown (2002), es esencial el compromiso y el apoyo de la Gerencia, y el rol significativo de los mandos medios y supervisores, ya que son las personas las que deben hacer frente a una variedad de problemas pragmáticos de la producción y el desarrollo del trabajo (Dixon, Theberge y Cole, 2009). De acuerdo a Rivilis et al., (2008) indica en que no hay “una mejor manera” para implementar la ergonomía participativa que la práctica. La macroergonomía tiene el propósito de concebir un sistema de trabajo totalmente armonizado por medio del diseño del sistema global de trabajo, los puestos de trabajo individuales y las interfaces hardware y software con el hombre. De ahí

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

que, Van Eerd et al. (2010) afirmen que no hay “una única manera” de implementar la ergonomía participativa en la práctica. Además, pueden existir diferencias en la forma en que se gestionan los procesos de ergonomía participativa (Liker, Nagamachi y Lifshitz, 1989). La aplicación de los principios de la macroergonomía para trabajar en proyectos se ha centrado fundamentalmente en las dimensiones relacionadas con el diseño organizacional, los procesos de comunicación, el liderazgo activo, la participación, el entrenamiento y el coaching. Haims y Carayon (1998) enfatizan en que las intervenciones exitosas en la ergonomía participativa incluyen participantes internos y expertos externos, es decir, ergónomos. El papel del ergonomista en los procesos de ergonomía participativa es flexible y dinámico, y responde a tareas que corresponden a facilitadores, consultores de grupo, asesores técnicos, apoyo en la resolución de problemas, educadores, abogados y partidarios. Además estos autores resaltan que el papel de los expertos internos evoluciona con el tiempo. La macroergonomía considera que el éxito y la supervivencia de una organización radican en su capacidad de adaptación al medio externo, debido a que el entorno de las tareas varía a lo largo de dos dimensiones: el grado de cambio del entorno y la complejidad. El grado de cambio se refiere a la medida en que el entorno de una tarea específica es dinámico o estable en el tiempo; el grado complejidad por su parte se refiere al número de ajustes específicos que requiere la tarea. La combinación de estas dos dimensiones determina la incertidumbre del entorno de una organización. Así pues, la macroergonomía se entiende dentro de un enfoque sociotécnico del diseño de los sistemas de trabajo de arriba a abajo y la aplicación de un diseño general de las interfaces del sistema de trabajo: hombre–trabajo, hombre–máquina, y hombre–software (Hendrick y Kleiner, 2001); y examina los problemas y aspectos relacionados con el sistema global de la empresa, a fin de lograr cambios efectivos y duraderos (Scott, Kogi y McPhee, 2010). De este modo, la macroergonomía se refiere a la optimización de los sistemas sociotécnicos, incluyendo: • • • • •

Optimización de los sistemas. Diseño organizacional. Políticas. Métodos y procesos. Ergonomía participativa.

Entre los temas macroeconómicos relevantes se incluyen la comunicación, la gestión del recurso humano, trabajo en equipo, el diseño del trabajo participativo, la ergonomía comunitaria, trabajo colaborativo, organizaciones virtuales y gestión de la calidad (Karwowski, 2005).

Capítulo 5: Macroergonomía

La macroergonomía integra principios y perspectivas del trabajo industrial y la psicología organizacional; es el estudio de los sistemas de trabajo (Hendrick y Kleiner, 2001) donde dos o más personas trabajan juntas (subsistema de recursos humanos) e interactúan con la tecnología (subsistema tecnológico) dentro de una organización que se caracteriza por un ambiente interno (físico y cultural). Por ello, la literatura relacionada con la macroergonomía proporciona mucha información sobre cómo diseñar y mejorar los sistemas de trabajo (Hendrick & Kleiner, 2002), entre ellos se encuentra una serie de niveles de interacción de los factores humanos, como se describe a continuación: •

•

•

•

•

Interfaz hombre–máquina o ergonomía de hardware: estudio de las capacidades físicas y características perceptivas del ser humano; y aplicación de estos datos al diseño de controles, pantallas, asientos, estaciones de trabajo y arreglos de los espacio de trabajos relacionados. Interfaz hombre–medio ambiente o ergonomía ambiental: estudio de los efectos de diversos factores ambientales físicos, tales como la iluminación, el calor, el frío, el ruido y la vibración, en el rendimiento humano; y aplicación de estos datos al diseño de entornos físicos para las personas. Interfaz hombre–software o ergonomía cognitiva: forma de pensar, conceptualizar y procesar la información; y aplicación de estos datos para diseño de software. Interfaz hombre–trabajo o diseño ergonómico de trabajo: diseño de los puestos de trabajo con el objetivo de garantizar una carga de trabajo con unas características tales como la variedad de tareas, la identidad con el trabajo o sensación de plenitud de trabajo, importancia o autonomía percibida, significación del trabajo o control sobre el propio trabajo, y la retroalimentación o el reconocimiento de los resultados. Interfaz hombre–organización o macroergonomía: interconexión de los empleados con el diseño del sistema de trabajo de la organización, de manera que resulte más eficaz, utilizando tanto el personal como la tecnología en el sistema para responder al ambiente externo de la organización.

Cabe resaltar que la macroergonomía está centrada en el hombre, ya que el diseño de los sistemas de trabajo considera las características psicosociales y profesionales del trabajador y su relación con el diseño ergonómico de puestos de trabajo específicos y las interfaces con el hardware y el software (Hendrick, 1986). Parte integral de este proceso de diseño es el diseño de los subsistemas técnicos y de personal, que utiliza un enfoque de trabajo humanizado en la asignación de funciones y tareas (Hendrick, 1986). El diseño macroergonómico eficaz determina una serie de aspectos del diseño del sistema de trabajo que aseguran la compatibilidad ergonómica de los componentes del sistema con la estructura general del sistema de trabajo. Este enfoque, basado en

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

términos sociotécnicos, permite la optimización integral de los subsistemas técnicos y de personal a lo largo la organización y una armonización de los elementos del sistema de trabajo con su diseño general y los ambientes externos. (Hendrick, 1991). El óptimo funcionamiento de los sistemas garantiza una mayor eficacia, mayor productividad, calidad, seguridad y salud de los empleados, la comodidad psicosocial, la motivación y la percepción de la calidad de vida laboral.

Los principios fundamentales de la macroergonomía y su alcance La macroergonomía, también conocida como ergonomía organizacional, comparte muchos de los principios de los factores humanos y la ergonomía en general (Dul et al., 2012), tales como: • •

•

Adopta un enfoque sistémico: el rendimiento resulta de las interacciones del sistema sociotécnico, del cual la persona es un componente. Se basa en el diseño: mejorar el rendimiento al diseñar y rediseñar los sistemas que permitan balancear y apoyar las capacidades y las actividades de los seres humanos. Tiene el doble objetivo de mejorar el rendimiento y el bienestar: salidas logradas al equilibrar la “productividad, eficiencia, eficacia, calidad, innovación, flexibilidad, (sistemas) seguridad, fiabilidad, sostenibilidad, [...] salud y seguridad, satisfacción, placer, aprendizaje, [y] desarrollo personal” (Dul et al., 2012, p. 379).

La perspectiva de sistemas incluye el concepto de interacciones entre componentes del sistema. Según Wilson (2000), la experiencia en la evaluación y el diseño de estas interacciones es una competencia única de la disciplina de factores humanos y la ergonomía. De acuerdo con Hendrick (1991), una fortaleza de la macroergonomía es entender estas interacciones en el contexto de un sistema sociotécnico más amplio, como una organización o una comunidad. La definición de los sistemas sociotécnicos varía de un modelo a otro (Carayon, 2006), sin embargo, cabe destacar que varios modelos de sistemas incluyen factores comunitarios, políticos, regulatorios y socioculturales de alto nivel (Carayon et al., 2013). La macroergonomía no se trata únicamente de factores de alto nivel como la cultura de seguridad, sino que de múltiples factores, donde se incluyen los de alto nivel y factores internos entre estas capas múltiples (Karsh, Waterson y Holden, 2014). Wilson (2014) sostiene que, cuando se considera el contexto, la amplitud y complejidad de la mayoría los sistemas de interés para los profesionales de factores humano y ergonomía no pueden ser reproducidas en el laboratorio. Consistentemente con esto, es justo afirmar que la mayoría de esfuerzos macroergonómicos tienen lugar en el campo práctico, donde la complejidad de los sistemas es preservada

Capítulo 5: Macroergonomía

e incluso abrazada por los investigadores; además, la investigación y la práctica macroergonómica se basa en el principio de los múltiples (Haims y Carayon, 1998), es decir, el uso de métodos cualitativos y cuantitativos en múltiples niveles de análisis, examinando múltiples actores y sus múltiples perspectivas, diseñando un sistema para múltiples usuarios y tareas, midiendo en múltiples puntos de tiempo y basándose en múltiples disciplinas. El alcance de la macroergonomía es grande, pues abarca sectores como la construcción (Ghosh y Dickerson, 2015), la salud (Fray, Waterson y Munro, 2015) y la manufactura (Larson, Wick, Hallbeck y Vink, 2015), así por ejemplo, Kubek, Fischer y Zink (2015) abordan cadenas enteras de suministro internacionales en su conceptualización de la macroergonomía como sistemas de trabajo sostenibles. Igualmente, los estudios abordan amplios temas, tales como: •

•

•

•

• •

Larson, Wick, Hallbeck y Vink (2015) evalúan la naturaleza de las intervenciones exitosas sobre factores humanos y ergonomía enfocados en la evaluación y promoción de programas ergonómicos corporativos. Weidman, Dickerson y Koebel (2015) desarrollan un modelo conceptual y una encuesta como instrumentos para evaluar los factores que influyen en la adopción de iniciativas para la industria macro–regional. Sznelwar y Hubault (2015) examinan la actividad dirigida a los objetivos de los trabajadores como principio rector y recurso para el diseño participativo en la organización del trabajo. Ghosh, Parrish, & Chasey (2015) adapta un enfoque de medición para las interacciones que describe la comunicación en las reuniones de proyectos de la construcción. Fray, Waterson y Munro (2015) estudian la relación entre el manejo del clima y la seguridad del paciente en un hospital del Reino Unido. Kubek, Fischer y Zink (2015) consideran que el concepto de un sistema de trabajo sostenible es un paradigma para los factores humanos y la Macroergonomía

Numerosos investigadores, como Karasek y Theorell (1990), han identificado variables y factores organizacionales que contribuyen a la salud y el bienestar de los trabajadores, entre los que se encuentran: • • • • • •

La organización del trabajo. El diseño del trabajo (trabajo por turnos). El contenido del trabajo. La participación. La satisfacción en el trabajo. Solicitudes de empleo.

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• •

•

•

Funciones de trabajo (responsabilidad, la autoridad, el flujo de información, métodos de trabajo, requisitos de coordinación). Relaciones (equipos, interpersonales, habilidades de comunicación intragrupo), procesos de organización (la comunicación, la cooperación, el compromiso, la toma de decisiones). Cultura organizacional (políticas formales, diseño de instalaciones y espacio físico, modelado de papel; símbolos explícitos, estructura centralizada o descentralizada). La fatiga y el estrés laboral.

Una revisión reciente de investigaciones sobre la aplicación de la macroergonomía en el sector salud (Carayon et al., 2013) incluyen los siguientes factores: • • • • • • • • •

Diseño del trabajo (estrés laboral y burnout, carga de trabajo, interrupciones). El cuidado centrado en el paciente y el diseño del trabajo con pacientes. Tecnología de la información en salud y dispositivos médicos. Violaciones y seguridad del paciente. Coordinación del cuidado y la atención ininterrumpida. Diseño y rediseño del sistema de salud. Practicidad en el contexto organizacional. Aprendizaje organizacional y resiliencia. Calidad de la atención sanitaria y seguridad del paciente.

Existen otros factores a considerar dentro del alcance de la macroergonomía, tales como: • • • • •

La ergonomía participativa. La ingeniería de resiliencia. El liderazgo. La motivación intrínseca. El desarrollo del talento humano.

Eficacia de la ergonomía y el valor de la macroergonomía La macroergonomía necesita un enfoque sistémico, pues el rendimiento es el resultado de las interacciones del sistema sociotécnico, en el cual la persona es un componente, y está impulsada por el diseño, ya que el rendimiento se mejora diseñando y rediseñando los sistemas para adaptar y brindar soporte a las capacidades y actividades de los seres humanos.

Capítulo 5: Macroergonomía

Según Dul et al., (2012), los responsables de tomar decisiones respecto a los sistemas de trabajo pueden beneficiarse de estos, ya que se garantiza el rendimiento en términos de: • • •

• •

Mejor productividad al reducir el tiempo para realizar procedimientos de trabajo. Mejor calidad y fiabilidad de los procesos de producción y bienes y servicios producidos. Menores costos operativos debido a menos problemas de salud, déficits motivacionales, accidentes, absentismo y pérdida de productividad relacionada. Más innovación mediante una mayor creatividad de los empleados. Mejor reputación para la contratación y retención de empleados talentosos (por ejemplo, a través de un trabajo atractivo) y positivo asociaciones de trabajadores y consumidores con la empresa y sus productos / servicios (bienestar de los empleados, sostenibilidad, responsabilidad social corporativa, bienestar del usuario final).

Mejor toma de decisiones a través de una mejor información sobre los efectos del diseño del sistema en los empleados. Una buena ergonomía es sinónimo de economía de bienes (Hendrick y Kleiner, 2001). Sin embargo, las cuestiones ergonómicas son a menudo subvaloradas y el valor de la buena ergonomía no está claro para muchas partes interesadas (Dul et al., 2012). Cuando los sistemas de trabajo tienen un diseño compatible y se han diseñado de forma eficaz hasta el nivel microergonómico de los puestos de trabajo e interfaces hombre–máquina y hombre–software, se considera que el diseño del sistema de trabajo está armonizado (Hendrick,1986), lo cual conduce al logro de beneficios reconocidos por la organización, con efectos específicos y positivos sobre la productividad, la seguridad, la satisfacción de los empleados, la calidad de la vida laboral percibida y del propio trabajador, como consecuencia del funcionamiento sinérgico de estos subsistemas. Koningsveld (2009) destaca que la ergonomía tiene potencial para aumentar la productividad, reducir los costos operativos y mejorar la competitividad, los valores y los estándares de la empresa. Este potencial también se enfatiza en la norma ISO 6385 (2004), en la que se establece que los sistemas de trabajo son diseñados para mejorar la seguridad, eficacia y eficiencia, así como las condiciones de vida y el trabajo humano, contrarrestando los efectos adversos a la salud y al rendimiento. Además, como se subraya en la norma EN 292–2 (1991), teniendo en cuenta los principios ergonómicos al diseñar maquinaria, se contribuye al aumento de la seguridad, que a su vez reduce el estrés y los esfuerzos físicos del operador, así como la probabilidad de errores humanos.

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Dempsey (2007) afirma que la eficacia de la ergonomía es ampliamente estudiada y se ha convertido en un tópico bastante general, debido en gran medida a la polémica naturaleza de los desórdenes traumáticos acumulativos y el consiguiente debate sobre la rentabilidad. No obstante, aún existen dificultades para calcular la relación costo–beneficio, en virtud de los tipos y debilidades de los sistemas de controles, los criterios de evaluación y la validez de los datos comunicados. Lo que resulta problemático, pues, desde el punto de vista de la gestión, el principal parámetro en la eficacia de las inversiones en ergonomía es la rentabilidad (Hägg, 2003). Sin embargo, la objetividad de los beneficios de las inversiones en ergonomía no siempre son obtenidos fácilmente (Koningsveld, 2009). La ergonomía participativa involucra a las personas en la planificación y control de una parte significativa de su trabajo, con el suficiente conocimiento y capacidad para influir en los procesos y sus resultados, a fin de conseguir metas específicas asociadas al control de problemas de ergonomía (Haynes y Wilson, 1998). Los beneficios de las intervenciones de la ergonomía participativa se manifiestan en la comodidad física, la reducción de las quejas por problemas músculo–esqueléticas y menos lesiones (Rivilis et al., 2008). Silverstein y Clark (2004) afirman que existe un multicomponente de intervenciones médicas. Por su parte, Dul et al. (2012) señalan que debido a la naturaleza multidisciplinaria de la ergonomía a menudo se adolece de referencias explícitas y se relaciona con disciplinas como la ingeniería y la psicología. Las intervenciones han contribuido a reducir el ausentismo y el número de indemnizaciones (Hignett, Wilson y Morris, 2005), a aumentar la productividad y a disminuir costos y tasas de rechazo (Yeow y Nath, 2003). Sin embargo, existen muchas complejidades para medir el valor de la macroergonomía y los desafíos específicos para evaluar la relación costo–beneficio económico (Neumann y Dul, 2009). Entre estos desafíos se encuentran la definición del propio valor, la vinculación de valor a las intervenciones macroergonómicas y los componentes específicos de la intervención, la medición de valor y su relación con los diversos entornos. Cuando se incorpora la macroergonomía en el proceso de diseño para eliminar peligros o dificultades en el futuro, es difícil predecir lo que podría fallar (Bias y Mayhew, 2005). Un desafío adicional es identificar para quién tiene valor la macroergonomía (Hancock y Drury, 2011). Larson, Wick, Hallbeck y Vink (2015), en un intento por evaluar la naturaleza de las intervenciones ergonómicas exitosas, concluyen que las intervenciones ergonómicas aparecen asociadas tanto a la eficiencia operativa como a la reducción de los desórdenes traumáticos acumulativos. Hoy en día, los rápidos cambios en el entorno empresarial han implicado acortar los tiempos de desarrollo y

Capítulo 5: Macroergonomía

mantener una alta calidad técnica de los productos, lo cual no son condiciones suficientes para tener éxito. Adicionalmente, la inclusión de técnicas avanzadas de información y comunicaciones, para conocer los requisitos flexibles de los usuarios, obligan a la administración a reconsiderar la forma en que se trabajan en los nuevos entornos. Ahí es fundamental la macroergnomía, pues el enfoque macroergonómico incorpora un enfoque de sistemas para la comprensión de la organización, con sus constante cambios y adaptaciones a las nuevas exigencias.

Teoría sobre sistemas sociotécnicos Un sistema sociotécnico es una empresa compuesta por personas con un propósito limitado, transformar entradas en salidas (Taylor y Felten, 1993), que además está influenciados por un entorno (Hendrick, 1991). Según Mumford (2006), el diseño del sistema sociotécnico tiene dos propósitos importantes, humanizar el trabajo y apoyar la democracia en el trabajo. El modelo de sistemas sociotécnicos se desarrolló empíricamente en las décadas de 1940 y 1950 en el Instituto de Relaciones Humanas Tavistock en el Reino Unido por Trist y Bamforth (1951). El seguimiento en la investigación, por Katz y Kahn (1978), sirvió para confirmar y refinar el modelo de sistemas sociotécnicos. Este modelo considera las organizaciones como las agencias de transformación, en las cuales se convierten las entradas en salidas. Un modelo de sistema de trabajo sociotécnico se divide en tres subsistemas, a saber, el subsistema de personal, el técnico y el del diseño del trabajo (Hendrick, 1986) (ver figura 96). Estos tres elementos interactúan entre sí y con el entorno externo, del cual depende la organización para su supervivencia y éxito. Figura 96. Modelo de sistema de trabajo sociotécnico Medio ambiente externo: Cambio, complejidad Medio ambiente interno: Físico, social Subsistema técnico

Subsistema personal • Demográfico • Psicosocial

Centralización

• Herramientas • Procesos • Métodos

Diseño Organizacional

Formalización

Complejidad

Fuente: adaptado de Kleiner y Hendrick (2008).

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El subsistema técnico contiene las herramientas, la tecnología, los métodos y los procesos de trabajo que convierten las entradas del sistema en salidas (Hendrick, 1986). El diseño de este subsistema define principalmente las tareas a realizar, mientras que el diseño del subsistema personal prescribe las formas en que se cumplen. Entre estos subsistemas se produce la interfaz hombre–máquina y hombre–software. Ambos operan bajo la causalidad conjunta en que se ven afectados, debido a los acontecimientos externos, por ejemplo, la competencia de mercado o cambios en las normas de gobierno. Las organizaciones consideran el sistema sociotécnico como un sistema abierto que participa en la transformación de los insumos en los productos deseados (De Greene, 1973). Los sistemas de trabajo abiertos significan que son permeables por los ambientes en los que existen (económico, social, político, etc.). De modo que el entorno es un proveedor de recursos para el sistema de trabajo, así como un evaluador del propio sistema (Pasmore, 1988), y las fuerzas ambientales impregnan la organización junto con las entradas para ser transformadas (Davis, 1982). Según Davis (1982), las principales formas en que los ambientes externos entran en la organización son: • • •

La comercialización o la función de ventas. Las personas que trabajan en ella. Los materiales u otros insumos.

Cuando las organizaciones realizan este proceso de transformación, hay dos factores a tener en cuenta: la técnica en forma de subsistema técnico y la gente en forma de subsistema de personal (Hendrick, 1986). Además, maximizar la eficacia global del sistema de trabajo requiere del diseño conjunto de los subsistemas técnicos y humanos con el fin de lograr el mejor ajuste posible entre ambos, teniendo en cuenta los objetivos y necesidades de cada uno y de la labor general del sistema (Davis, 1982). Cuando se diseñan ergonómicamente los componentes de un sistema, módulos y subsistemas, la atención al diseño macroergonómico del sistema de trabajo general es esencial (Hendrick y Kleiner, 2002). A conclusiones similares han llegado la investigación realizada por Meshkati y Robertson (1986), y los proyectos de transferencia tecnológica fallidos y grandes desastres del sistema (Munipov, 1990). De acuerdo con Trist y Murray (1993), algunos de los principios del sistema sociotécnico son los siguientes: •

Las organizaciones de trabajo consisten en dos sistemas interdependientes: el sistema técnico y el sistema social (trabajadores individuales y grupos de trabajadores).

Capítulo 5: Macroergonomía

•

• •

El sistema de trabajo es la unidad básica comprendida por un conjunto de actividades que conforman funciones, en lugar de puestos de trabajo y tareas individuales. El grupo de trabajo es el centro, en lugar del titular del puesto individual. El reglamento del sistema se lleva a cabo por el propio grupo, en lugar de por supervisores (completamente contrarias a las nociones de gestión científica de Taylor).

Un trabajador individual es complementario a la máquina, en lugar de una extensión de la misma.

Sistemas sociotécnicos complejos En los sistemas complejos modernos, los seres humanos interactúan con la tecnología para obtener resultados, los cuales no son alcanzables por cualquier persona o tipo de tecnología si funcionan de manera aislada. Estos sistemas, integrados por agentes humanos y artefactos técnicos, a menudo son incorporados dentro del complejo social, formado por estructuras y elementos como las metas organizacionales, políticas y la cultura económica, jurídica, política y ambiental. Por ello, el estudio de los sistemas complejos modernos requiere comprender las interacciones e interrelaciones entre los aspectos técnico, humano, social y organizativo del propio sistema. Las interacciones lineales son las esperadas en las secuencias de producción o mantenimiento, y son muy visibles, aunque no planificadas en el diseño; mientras que en el caso de las complejas (no lineales), estas interacciones son secuenciales, no planificadas (inesperadas) y no son visibles o inmediatamente comprensibles (Perrow, 1984). Dos o más fallos discretos interactúan de forma inesperada, de modo tal que los diseñadores no podrían predecir y los operadores no lo comprenden ni controlan sin un modelado exhaustivo o de prueba. Enfoques más novedosos para la modelización de los accidentes se orientan a lo sistémico, un punto de vista que considera el desempeño del sistema como un conjunto. Estos enfoques tienen como preceptos varios factores causales: humanos, técnicos y del medio ambiente) coinciden en un tiempo y espacio específicos (Hollnagel, 2004).

Sistemas cognitivos con enfoques de ingeniería El sistema cognitivo con enfoque de ingeniería es una disciplina especializada en el desarrollo del diseño del sistema sociotécnico que busca diseñar sistemas eficaces y robustos, a partir de los conocimientos contemporáneos de la psicología cognitiva, social y organizacional. El foco está en amplificar la capacidad cognitiva del ser humano para desarrollar trabajo, mediante la integración de las funciones técnicas,

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precisamente los procesos cognitivos necesarios para apoyar y hacer que el trabajo cognitivo sea más confiable. Los ingenieros de sistemas cognitivos ayudan en el diseño de interfaces humanas, sistemas de comunicación, capacitación, equipos y sistemas de gestión, empleando principios y métodos que definen el diseño de procedimientos, procesos, capacitación y tecnología. Algunos ejemplos de sistemas que se benefician son el mando y control militar, el control del tráfico aéreo civil, el transporte, las comunicaciones, el control de procesos, la generación y distribución de energía, la atención de salud y la infraestructura de proyectos a gran escala. Los enfoques basados en la tecnología de automatización han creado nuevos problemas para el funcionamiento del operario y nuevos modos de fallo en los sistemas hombre–máquina, que muchas veces han desencadenado accidentes catastróficos, por ejemplo en la aviación o las plantas de energía nuclear. (Parasuraman, 1997). El término complejidad cognitiva se refiere a actividades tales como identificar, juzgar, asistir, percibir, recordar, razonar, decidir, resolver problemas y planificación (Klein et al., 2003). Estas actividades rara vez se limitan a un individuo, a menudo se extienden al contexto de equipos, así como dentro de las interacciones humano– tecnología. Los seres humanos, las tecnologías y los sistemas más grandes son altamente interdependientes y están vinculados por procesos sociales de colaboración y por objetivos compartidos, cuyo objetivo principal no es eliminar necesidades cognitivas, sino reducir la complejidad de actividades tales como decidir, resolver problemas y planificar. Hollnagel y Woods (2005) introducen un nuevo paradigma en los sistemas cognitivos conjuntos que describen las funciones humanas y de la tecnología como sistemas mixtos, en lugar de interesarse sólo en cómo los seres humanos interactúan con las máquinas. Si esta limitación no se hubiera superado continuaríamos considerando que este análisis se cerraba al comprender las capacidades y limitaciones humanas, también aparece la necesidad de asistir al sistema más grande. El diseño del interfaz es necesario, pero insuficiente en la mayoría de los contextos, pues los sistemas son demasiado complejos, los entornos demasiados turbulentos y las organizaciones demasiado competitivas para justificar un enfoque basado solo en el diseño de interfaces. La tecnología y los seres humanos interactúan dentro de un contexto organizacional. Las organizaciones, a su vez, operan dentro de sistemas ambientales más grandes y, por lo tanto, corresponde a la ergonomía saber lo suficiente sobre los factores del sistema de mayor tamaño para que su éxito de la ergonomía sea maximizado.

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Capítulo 5: Macroergonomía

La organización como un sistema abierto y complejo Según Daft (2004), la organización es una entidad social dirigida a metas diseñadas con una estructura deliberada y con sistemas de actividad coordinados y vinculados con el ambiente externo. Por su parte, Shein (1982) la describe como un sistema abierto y complejo en interacción dinámica con múltiples medios, que trata de alcanzar metas y realizar tareas en muchos niveles y en grados diversos de complejidad, evolucionando y desarrollándose a medida que la interacción con un medio cambiante determina nuevas adaptaciones internas. También la organización se define como la coordinación planificada de dos o más personas que, funcionando de manera relativamente continua y a través de la división del trabajo y una jerarquía de autoridad, persiguen un objetivo(s) común(es) (Robbins,1983). En sistemas complejos, tales como plantas de proceso o industrias químicas, el operador humano desempeña un papel importante y crítico. Pues su impacto puede ser severo y conducir a accidentes catastróficos en tales sistemas. Las causas de algunos desastres ambientales más importantes se relacionan en la tabla 74. Tabla 74. Causas de algunos desastres ambientales Accidente

Error gerencial

Factor humano

Inadecuado diseño de interfaz

Aspectos de seguridad

Diseño inadecuado del sistema

Chernobyl nuclear power plant accident (1986)

X

X

X

X

X

TMI nuclear power plant accident (1979)

X

X

X

X

X

Bhopal chemical processing plant accident (1983)

X

X

X

X

X

Aloha airlines accident (1988)

X

U.S. telephone network accident in Chicago Suburb (1988)

X X

Thirty major accidents in chemical plants (1985–1989)

X

NASA’s space shuttle explosion (1986)

X

Proctor & Camble Tylenol (1982)

X

X

U.S. public phone network outage (1991)

X

X

British Piper Alpha explosion (1988)

X

X

X X X X

X X

Fuente: adaptada de Azdeh et al.(2000).

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Según Hendrick y Kleiner (2001) existen tres criterios esenciales para un diseño eficaz del sistema de trabajo: •

•

•

La finalidad de diseño conjunto entre subsistema personal y subsistema tecnológico implica un desarrollo simultáneo soportado por la participación de los empleados durante el proceso de diseño. El enfoque humanizado de la tarea determina el diseño de las funciones y tareas humanas en el sistema de trabajo, antes de adoptar la decisión de asignar tareas o dispositivos a los trabajadores. Consideración de las características sociotécnicas de la organización (subsistema personal, subsistema tecnológico, diseño organizativo y servicios externos, ambiente), que deben evaluarse e integrarse en el proceso de diseño del sistema de trabajo.

Cuando la metodología de desarrollo seleccionada cumple estos tres criterios, el diseño es macroergonómico y centrado en el ser humano.

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C APÍTULO 6

EL DISEÑO O R G A N I Z AC I O N A L

En la práctica se ha brindado considerable atención al diseño organizacional en los sistemas sociotécnicos. Diseñar una unidad organizativa es elegir la estructura más adecuada para realizar un conjunto de funciones según la estrategia y el entorno de una organización (Stoner y Freeman, 1994). De acuerdo con Chiavenato (2002), por diseño organizacional se entiende la determinación de la estructura organizacional que más se ajusta al ambiente, a la estrategia, a la tecnología, a las personas, a las actividades y al tamaño de la organización. Es el proceso de elegir e implementar estructuras organizacionales capaces de organizar y articular los recursos para servir a la misión y a los objetivos principales. El diseño organizacional se centra en el diseño de tres dimensiones fundamentales: la complejidad, la formalización y centralización (Hendrick y Kleiner, 2001). La complejidad se refiere al grado de diferenciación e integración de las organizaciones existentes. La integración es la vinculación de los segmentos con los mecanismos de coordinación, así como la integración con respecto al grado de comunicación entre los mecanismos estructurales (Medeiros, 2005). La diferenciación se centra en la segmentación de la organización. La formalización se define en términos del grado de estandarización. Las tareas simples o repetitivas utilizan un grado de formalización superior, mientras que

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

las actividades más complejas, que requieren un mayor grado de profesionalismo, requieren menos formalidad. Desde el punto de vista ergonómico, la formalización depende del grado de estandarización de tareas o del nivel de normalización de las organizaciones (Hendrick, 1997). Las organizaciones altamente formalizadas tienen la capacidad de predecir y describir la variabilidad y las secuencias de tareas a realizar, las reglas y procedimientos relativos a las actuaciones. Según Robbins (1983), la centralización se refiere al grado de concentración y poder formal de decisión de un solo individuo, unidad o nivel (por lo general, la parte superior de la organización jerárquica). La centralización se relaciona con la toma de decisiones y la medida en que la autoridad es concentrada en unos pocos individuos. El precepto básico es que la configuración del diseño de la organización comienza en el macro nivel de la organización y termina en el micro. Según Hendrick (1995) y Fialho (1996), la centralización es deseable cuando: • • • •

Un cliente potencial requiere atención específica, hay que tomar una decisión estratégica y existe un alto nivel de responsabilidad en la acción. La organización opera en un entorno altamente estable y predecible. Es necesario tomas de decisiones financieras y legales que propendan a una mayor eficiencia. Se pueden producir ahorros significativos para este tipo de organización.

Por otra parte, según estos mismos autores, la descentralización es necesaria cuando: • • • • •

La organización está trabajando en un entorno altamente inestable o impredecible. Los requisitos del trabajo de un gerente superan su capacidad de procesamiento de la información y la toma de decisiones. Los niveles operativos son deseables, debido a las contribuciones. Se desea estimular la motivación intrínseca del personal. Se busca ofrecer oportunidades de formación a los gerentes de los niveles operativos.

Para Katz y Kahn (1981), el funcionamiento organizativo se basa en cinco entidades fundamentales denominados subsistemas: subsistemas de producción, relacionados con el trabajo realizado; subsistemas de apoyo, destinados a conseguir materiales, deshacerse del producto y mantener relaciones interinstitucionales; subsistemas de mantenimiento con el propósito de vincular el personal a su cometido funcional; subsistemas de adaptación, relacionados con el cambio organizativo; y subsistemas de administración, destinados a dirigir, distribuir y controlar los muchos subsistemas y actividades de la estructura.

Capítulo 6: El diseño organizacional

Los individuos con mayor potencia cognitiva tienden a tener una baja necesidad de estructura, orden, estabilidad y coherencia, por el contrario requieren modelos con niveles de centralización, formalización y diferenciación relativamente bajos. En condiciones de alta incertidumbre, como puede pasar con las compañías que trabajan por pedidos o proyectos, la empresa debe ser flexible y responder rápidamente a los cambios. Caso contrario, en condiciones de baja incertidumbre, la estabilidad y el control son fundamentales para mantener la eficiencia al máximo y convertirla en una prueba de supervivencia. Al identificar los componentes sociotécnicos (tecnología, sistema de personal y el medio ambiente en que se desarrollan las tareas) donde se han tomado las decisiones relativas a la estructura organizativa, los subsistemas específicos se diseñan (tareas, puestos de trabajo), para que sean compatibles con el macrodiseño del sistema (Fialho, 1996). El subsistema del medio ambiente en la actualidad está compuesto por varios subsistemas. De acuerdo con Pasmore (1988), las organizaciones ven sus entornos como fuente de inspiración o provocación. El primero es característico de organizaciones que controlan agresivamente sus entornos, las cuales esperan operar en un ambiente expuesto a constante turbulencia y son energizadas por la posibilidad de influir en sus entornos. El segundo es la forma reactiva, permeada por una filosofía pasiva, en la cual se ignora el ambiente durante el mayor tiempo posible. La optimización conjunta requiere entonces el diseño conjunto de la técnica y los subsistemas de personal con el fin de desarrollar el mejor ajuste posible entre ambos, teniendo en cuenta los objetivos y necesidades de cada uno, y del sistema de trabajo en general (Davis, 1982).

Determinantes del diseño organizacional Entorno La estructura de una organización se ve afectada por su entorno debido al nivel de incertidumbre que este genera. Algunas organizaciones se enfrentan a entornos relativamente estáticos, en los cuales pocas fuerzas tratan de alterarlo, por ejemplo, empresas con muy pocos competidores, campos en lo que no hay avances tecnológicos de sus competidores actuales, poca actividad de los grupos de presión públicos para influir en la organización. Otras organizaciones poseen ambientes muy dinámicos, por ejemplo, las regulaciones gubernamentales cambian rápidamente, hay nuevos competidores, dificultades en la adquisición de materias primas, cambios de las preferencias del producto por los clientes, etc.

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Los entornos estáticos crean significativamente menos incertidumbre para los gerentes que los dinámicos. La incertidumbre es una amenaza para la eficacia de una organización, por ello la administración trata de minimizarlo erróneamente a través de la complejidad de la estructura de la organización, es decir, a través de un amplio número de perfiles y diversos roles especializados que centran el campo funcional de los trabajadores en procesos de control, medición y colaboración extremadamente complejos. Contradictoriamente, cuanto más dinámico e incierto sea el entorno de una compañía, esta requerirá mayor flexibilidad, con una estructura orgánica que responda con mayor eficacia organizativa. Por el contrario, en condiciones estables y ambientes previsibles, son recomendables las estructuras funcionales y rígidas.

Estrategia Existe una estrecha relación entre una estrategia organizacional y su estructura. La comprensión de esta relación es importante para que la estructura de la organización se diseñe de acuerdo con las necesidades de la estrategia. La relación entre estrategia y estructura debe permitir utilizar la estructura para implementar la estrategia, porque la estructura es un medio para un fin y no un fin en sí mismo. Sin una coordinación entre estrategia y estructura, los resultados más probables son la confusión y la mala dirección y organización de los esfuerzos. La estructura tiende a seguir la estrategia de crecimiento de la organización. La relación entre estrategia y la estructura no debe considerarse meramente como un tráfico unidireccional; es un tráfico de dos vías. Por un lado, la estructura debe estar de acuerdo con la necesidad de aplicar eficazmente la estrategia; por el otro, la estructura de una organización juega un papel crítico en la elección de la propia estrategia.

Tamaño El tamaño de la organización se define como el número total de empleados. Cuanto más grande sea la organización, más complicada será su estructura; cuando una organización es pequeña, como una tienda minorista o una firma de consultoría de pocas personas, la estructura es simple. Se sabe que cuanto mayor es la organización, más relevante es su línea media y más elaborada es su estructura, es decir, al ser más especializada en sus tareas, más diferenciadas son sus unidades o áreas organizativas, y está más desarrollado su componente administrativo para soportar esta línea media y la tecnoestructura. La estructura de la organización a menudo refleja la era de la fundación de su industria. En realidad, si la organización es muy pequeña, es posible que ni siquiera tenga una estructura formal. En lugar de seguir un organigrama o funciones de trabajo

Capítulo 6: El diseño organizacional

específicas, los individuos simplemente realizan tareas basadas en sus gustos, capacidades y/o necesidades. Las reglas y directrices no son comunes, y existen solo para proporcionar a los miembros los parámetros y líneas para tomar decisiones. Las organizaciones pequeñas son a menudo sistemas orgánicos. Sin embargo, a medida que una organización crece, las asignaciones de trabajo son más formales y con ello es más necesario la delegación de una autoridad; las tareas serán altamente especializadas y las normas detalladas. En estas organizaciones grandes, con mayor nivel de formalidad, la comunicación y las relaciones sirven de fundamento para la aplicación de la autoridad, responsabilidad y control.

Tipos de diseño organizacional Las estructuras de esta era, que incluye la funcional, divisional y matricial, dependen en gran medida de la jerarquía vertical y de la cadena de mando, las agrupaciones departamentales y los informes. •

• •

•

Estructura simple: un diseño con baja departamentalización, amplitud de control, autoridad centralizada y poca formalización. Este tipo de diseño es muy común en pequeñas empresas que recién se han formado. En un negocio con pocos empleados, el propietario tiende a ser el gerente y controla todas las funciones del negocio, por lo general los empleados trabajan en todas las áreas y no se centran en un solo trabajo, lo cual determina poca o ninguna departamentalización. En este tipo de diseño generalmente no hay políticas y procedimientos estandarizados. Cuando la empresa comienza a expandirse, entonces la estructura tiende a ser más compleja y crece fuera de ella misma. Estructura funcional: un diseño que reúne grupos de profesionales con especialidades similares o relacionadas. En el enfoque funcional la departamentalización se aplica a toda la organización y existe una estructura funcional determinada por áreas (Contabilidad, Ingeniería, Recursos humanos, Fabricación, etc.). La mayoría de las empresas pequeñas utilizan este tipo de estructura y, especialmente, las organizaciones gubernamentales y las divisiones de grandes empresas. Estructura divisional: unidades o divisiones separadas y semiautónomas. Dentro de una corporación existen muchas divisiones diferentes y cada una tiene sus propios objetivos. Un gerente supervisa su división y es completamente responsable de su éxito o fracaso. Esto hace que los gerentes se enfoquen más en los resultados. La estructura divisional se denomina a veces estructura por producto, clientes, marca o unidad de negocios. Las personas de cada división tienen

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más responsabilidad y flexibilidad, a diferencia de lo que ocurre en una enorme estructura funcional.

Diseños contemporáneos Estructura de equipo Es un diseño en el que una organización está formada por equipos y cada uno trabaja enfocado en un objetivo común. Dado que la organización se compone de equipos para cumplir las funciones de la empresa, los equipos son responsables por su desempeño. En una organización estructurada por equipos no hay jerarquía ni cadena de mando. Por lo tanto, los equipos pueden trabajar y averiguar la manera más conveniente para realizar sus tareas efectiva y eficazmente. Los equipos tienen el poder de ser tan innovadores como requieran, algunos de estos equipos cuentan con un líder a cargo del grupo.

Estructura matricial Pocas organizaciones tienen éxito hoy con una estructura funcional pura, porque inhiben o al menos dificultan la coordinación y cooperación necesaria en un entorno cada vez más competitivo y dependiente de procesos y canales de comunicación efectivos para comunicarse interna y externamente. Las organizaciones se fracturan y fallan al utilizar una variedad de enlaces horizontales como mecanismos para mejorar la comunicación entre departamentos y divisiones que responden a una estructura eminentemente funcional. El gerente de marca, de producto o proyectos sirve como integrador, coordinando las ventas, publicidad y distribución para ese producto o fases, entregables y paquetes de trabajo como en el caso de Gerente de proyectos. Las organizaciones que necesitan más fuerza en la coordinación horizontal evolucionan hacia la estructura matricial, ya que combinan una estructura vertical con una estructura horizontal. Mientras que la estructura vertical proporciona el control tradicional dentro de los departamentos funcionales, la superposición proporciona el beneficio de coordinación entre estos para alcanzar metas. Esta estructura tiene líneas de autoridad formal en dos dimensiones, la funcional y la de producto y región. De modo que algunos de los empleados se reportan a dos jefes simultáneamente con doble asignación de responsabilidad. En una organización coexisten diferentes proyectos en ejecución a la vez. A cada uno se le asigna un gerente de proyecto, cuyo deber es asignar los recursos necesarios para su realización. En una estructura matricial, estos recursos incluyen las diferentes áreas (operaciones, contabilidad, ventas, marketing, ingeniería y recursos). El director del proyecto debe además reunir especialistas en el cumplimiento de cada

Capítulo 6: El diseño organizacional

función con el fin de completar un proyecto con éxito. En esta estructura hay dos gerentes, el gerente del proyecto y el del departamento o gerente funcional.

Estructura proyectizada Estructura organizativa en la que los empleados trabajan por proyectos, similar a la estructura matricial. Sin embargo, cuando el proyecto termina, los empleados no regresan a sus departamentos, sino que trabajan continuamente en proyectos en una estructura de equipo. Cada equipo tiene los empleados necesarios para completar el proyecto, los cuales poseen las competencias, habilidades y destrezas especializadas necesarias. Una vez finalizado el proyecto, el equipo trasciende al siguiente proyecto.

Unidades autónomas internas La organización está compuesta de muchas organizaciones estructuradas por unidades de negocio, cada una con sus propios productos, clientes, competidores y objetivos de ganancias. No hay control centralizado ni asignación de recursos.

Organización en red Una organización en red es aquella en la que su diseño es indefinido o ilimitado en cuanto a límites horizontales, verticales o externos. En otras palabras, es un diseño no estructurado. Esta estructura es mucho más flexible, porque no hay fronteras para lidiar con la cadena de mando, departamentalización y jerarquía organizacional. En lugar de departamentos, las empresas han utilizado el enfoque de equipo. Con el fin de eliminar los administradores de estos límites se utilizan estructuras organizativas virtuales, modulares o de red. En una organización virtual, el trabajo se subcontrata cuando es necesario y existe un pequeño número de empleados permanentes. Sin embargo, los especialistas son contratados cuando existe algún requerimiento especial, se conocen como subcontratistas o freelancers. Una organización modular es aquella en la cual la fabricación es el negocio. Este tipo de organización realiza trabajo fuera de la empresa con el soporte de diferentes proveedores, cada uno de estos produce una pieza específica del producto final, y, cuando todas las piezas están terminadas, la organización ensambla el producto final. Una organización en red es aquella en la que las empresas externalizan sus principales funciones empresariales con el fin de concentrarse en las tareas relacionadas con los negocios.

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Organización que aprende Se define como una organización que ha desarrollado la capacidad para aprender, adaptar y cambiar continuamente. Para tener un aprendizaje, una empresa debe tener empleados conocedores y capaces de compartir sus conocimientos con otros y aplicarlos en un ambiente de trabajo. El aprendizaje debe también tener una fuerte cultura organizacional, donde los empleados tienen un objetivo común y están dispuestos a trabajar juntos a través del conocimiento e información. Una organización que aprende debe tener un equipo de diseño y gran liderazgo. Las organizaciones que aprenden son más innovadoras y conocedoras respecto a los competidores.

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C APÍTULO 7

C U LT U R A D E L A SEGURIDAD

Cultura organizacional Según Edgar H. Schein (2004), la cultura organizacional es un patrón de supuestos básicos compartidos y aprendidos para resolver los problemas de adaptación externa y de integración interna, que son suficientemente buenos para ser válidos y, por lo tanto, enseñados a los nuevos miembros, tales como la manera de percibir, pensar y sentir en relación con esos problemas. La definición se aplica a todo tipo de organización, familias, clubes sociales, grupos de trabajo, empresas, gobiernos y naciones. Con el tiempo, cada uno de estos grupos desarrolla un conjunto de entendimientos explícitos, creencias y prácticas. No es fácil explicar con exactitud las características culturales de un grupo particular, pero sus miembros comprenden y se conforman instintivamente alrededor de sus expectativas. Tan abstracto como es el concepto de cultura organizacional, a menudo abarca una serie de rasgos claramente identificables como una comprensión compartida de la misión de la organización, es igualmente evidente en cosas tales como: una carta o declaración de la misión formal, estrategias explícitas, metas y principios, e incluso las creencias y suposiciones del personal acerca del porqué la organización hace lo que hace. La cultura organizacional es, en pocas palabras, los valores que guían la toma de decisiones y la actividad en todos los niveles de la organización, y

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

es evidente en las políticas de la organización, declaraciones públicas y actividades que valora: • • •

Seguridad física del personal y del público. Seguridad de la información y otros activos. Integridad, reputación de la organización por su honestidad, altos estándares éticos.

En los resultados fiables y metodologías impecables: • •

Mejora continua – gestión de errores como oportunidades de aprendizaje. Aprendizaje continuo – la creación de ricas oportunidades para que el personal obtenga conocimientos y habilidades.

El enfoque y el estilo de gestión de los altos funcionarios evidencian también la cultura organizacional, a través de las declaraciones de los gerentes o sus prioridades, el estilo de liderazgo que adoptan (consultivo, de arriba hacia abajo, etc.) y las percepciones del personal sobre las principales preocupaciones y compromisos de la alta gerencia (“hacer lo que se dice”). Se puede aprender sobre la cultura de una organización, al examinar cómo una organización lleva a cabo sus actividades cotidianas, planteando las siguientes preguntas: •

Procesos rutinarios: » ¿Audita de manera rutinaria la eficacia del proceso? » ¿Cómo son tomadas las decisiones? » ¿Cuánta responsabilidad se asigna a cada nivel o personal de la organización? • Procesos no rutinarios: » ¿Cuál es la flexibilidad de la organización en el tratamiento de las tareas que poco rutinarias o respuestas a los problemas no estructurados?

Determinantes del cambio cultural Cuando una organización se enfrenta a un mercado cambiante o a un entorno regulador, se identifica una necesidad de cambio en la dirección estratégica, implementación de una nueva tecnología o introducción de nuevos procesos, pues la cultura establecida impide el progreso a menos que cambie. Por ello, el éxito de las grandes iniciativas de cambio organizativo depende extremadamente del cambio cultural interno. ¿Cuáles son algunas de las principales razones por las que una organización considera la posibilidad de emprender una iniciativa de cambio cultural?

Capítulo 7: Cultura de la seguridad

•

Las expectativas de las partes interesadas cambian. La organización es escéptica acerca de sus resultados y exige una cultura que enfatiza en la calidad de sus procesos y la asignación de funciones por puesto, para brindar mayor garantía al logro del propósito. • La demografía de la organización cambia al remarcar que la proporción de jóvenes, como fuerza de trabajo, va en crecimiento o hay un incremento de la oferta de trabajadores con competencias muy limitadas en el uso de herramientas ofimáticas o el dominio de técnicas, herramientas y buenas prácticas en la gestión de proyectos o lean six sigma, que exigirán nuevos enfoques en la gestión de conocimientos tácitos y explícitos. • Los objetivos de la organización cambian. Se requieren nuevas habilidades y procesos, el cumplimiento de nuevas metas y el despliegue de tecnologías que requerirán nuevas actitudes culturales para lograr los beneficios esperados. • Las actitudes o comportamientos negativos arraigados producen resultados negativos y demandaran cambios culturales importantes: » “Nuestra área funcional posee un objetivo muy claro dentro del negocio – hay que dejar que las restantes áreas o divisiones continúen con su propio negocio”. » “La información es poder. Es mejor acumular información que compartirla”. » “El mayor rendimiento no es recompensado”. » “Poseo un grado de competencia avanzado, por lo que ya sé, todo lo que necesito saber”. En situaciones como las identificadas anteriormente, un proceso formal de gestión del cambio ayuda a aumentar la probabilidad de éxito, maximizar la participación de los empleados y los principales interesados para aumentar las competencias de cambio en la organización.

El cambio de la cultura organizacional La cultura de una organización emerge en determinado período de tiempo, un grupo recién formado no tiene cultura. Sólo una organización madura ha contado con el tiempo suficiente para formalizar y apropiar un conjunto de entendimientos y comportamientos. Por ello se afirma que una cultura establecida no puede ser cambiada “de la noche a la mañana”. Para lograr un cambio, es necesario poner en curso varios procesos y comportamientos, iniciando en la forma en que los empleados son informados, capacitados y guiados en la construcción de nuevos caminos, a fin de cambiar la cultura. Las iniciativas exitosas de cambio organizacional se implementan normalmente en períodos de tres a cinco años, como parte de un proceso intensivo e incremental

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

que comienza simplemente con la necesidad de cambio de conciencia para internalizar nuevos patrones de pensamiento y obra.

El proceso de gestionar el cambio La gestión del cambio implica la planificación, ejecución, seguimiento y la presentación de informes sobre las tareas necesarias para alcanzar los objetivos de cambio. Para ello, es necesario tener en cuenta el tipo de cambio organizativo que se dará en la organización. El cambio organizativo reactivo es una respuesta a los activadores de los sistemas de control de la organización, por ejemplo una nueva legislación, un cambio de política de dirección, etc. Este tipo de cambio debe ocurrir en un lapso de tiempo corto, sin sistematización de la planificación y la ejecución. El cambio organizativo proactivo se planifica y se gestiona consecuentemente con marcos y metodologías apropiadas. El objetivo de estas iniciativas es implementar nuevos procesos y sistemas empresariales conducentes a mejorar el desempeño organizacional. El manejo proactivo del cambio es impulsado casi siempre por la alta gerencia, con la ayuda de asesores o gestores de cambio que tienen experiencia especializada en estrategias y marcos de gestión del cambio. Estos gestores comprenden y son capaces de adaptar y aplicar modelos, métodos, técnicas, herramientas, habilidades y otras formas de conocimiento para ayudar a las organizaciones a implementar el cambio. El cambio organizativo eficaz no es un asunto que se adapte a todos. El compromiso pleno del líder (o líderes), que permita entender el propósito, metas y programas de negocios de la organización, es esencial para el éxito del cambio organizacional.

La cultura de seguridad industrial A continuación se presenta en su totalidad el artículo publicado por los autores Ciro Martínez y Ricardo Montero en la Revista Salud de los trabajadores¸ titulado La cultura de la seguridad en una empresa constructora: evaluación e interpretación de sus resultados. Cada vez hay más evidencia de que la garantía de un ambiente sano y seguro, tiene el potencial de aumentar la productividad del trabajo y la competitividad de las organizaciones. Sin embargo, contradictoriamente en la actualidad, existe reticencia por parte de muchos empresarios para priorizar recursos dirigidos a promover la seguridad y la salud, a pesar de entender y aceptar esta realidad. En una industria de alto riesgo como es la construcción, la seguridad es una inversión que ofrece beneficios reales. Un ambiente de trabajo seguro ayuda a

Capítulo 7: Cultura de la seguridad mantener trabajadores cualificados en el trabajo, así como proyectos enfocados en la reducción de accidentes que de ocurrir pueden ocasionar lesiones, retrasos en los programas, y problemas por litigios y medidas reglamentarias. Adicionalmente un historial de buen desempeño en seguridad, mejora la reputación de una empresa y hace que esta sea más competitiva en un ambiente donde el desempeño en seguridad es cada vez más importante, escenario en que se encuentra la empresa objeto de estudio. El término cultura de seguridad fue popularizado por la Agencia Internacional de Energía Atómica, en su informe sobre el desastre de la planta nuclear de Chernobyl en el año 1986, en el cual quedó definido que los errores y las violaciones de los procedimientos operativos que contribuyeron al desastre de Chernobyl eran demostraciones de una pobre cultura de seguridad. En este accidente, como en el Challenger queda en evidencia el hecho de que en la búsqueda de las causas de muchos de los accidentes modernos a gran escala, debe considerarse la interacción entre la tecnología y los fallos de organización (Pidgeon, 2010). Para Frazier, Ludwig, Whitaker & Roberts (2013), la cultura en seguridad consiste en los valores, actitudes, creencias, percepciones y conductas de riesgo en lo que respecta a la seguridad de los empleados. Según Dos Santos Grecco, Vidal, Cosenza & De Carvalho (2014), esta tiene que ver con actitudes personales y hábitos de pensamiento al estilo de la organización. De acuerdo a Morrow, Koves & Barnes (2014), la cultura son creencias de los empleados acerca de la importancia de la seguridad, moldeadas por la cultura de la organización, que a su vez influye en sus actitudes hacia la misma, como normas percibidas sobre las conductas seguras y las percepciones de control sobre el comportamiento de trabajo seguro. Hoy en día, la cultura de seguridad ha de ser reconocida y ser prevalente como un aspecto clave que está estrechamente vinculado a la gestión de la seguridad en muchas industrias (Håvold, 2010; Mearns, Kirwan, Reader, Jackson, Kennedy & Gordon, 2013). Para reducir el número de fallos de seguridad, Edwards & Jabs (2009), consideran que los empleados deben crear cultura de seguridad, al hablar de sus preocupaciones y desafíos a las autoridades en la organización. Sin embargo, no se puede suponer que la comunicación proactiva sobre cuestiones de seguridad siempre puede existir dentro de la organización (Ismail, F., Baharuddin, Hashim & Ismail, R., 2012). Los nuevos miembros de una organización aprenden de la cultura formal o informal, a través de la observación, la interacción social, la prueba y el error. La cultura de seguridad trasciende de un miembro a otro en una organización, ya que son las cosas que se transmiten y perduran. En esencia, la cultura de la seguridad es independiente de las personas que forman parte de la organización; existirá cultura de seguridad incluso después de que todas estas hayan abandonado la misma. En esencia, la cultura de seguridad de una

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad organización encuentra expresiones a través del complejo mundo de las relaciones entre las personas, sistemas, conocimientos y estilos de liderazgo. El tránsito hacia una cultura generativa en salud, seguridad y medio ambiente (HSE) De acuerdo a Lawrie, Parker & Hudson (2006), las organizaciones han logrado comprender mejor su cultura de seguridad mediante el desarrollo de un modelo de madurez o evolutivo de la misma, por medio del cual: • Se proporciona un marco normativo en el que se establece lo que forma parte de una buena o mala cultura de la seguridad. • Se expone cómo la cultura de seguridad podría mejorarse en el contexto antes definido. •

Se facilita la comparación entre las culturas y subculturas de cada organización.

Basado en este modelo evolutivo y según Filho, Andrade & Marinho (2010), las etapas de madurez de la cultura de seguridad, muestran el tránsito de las culturas desde las del tipo patológico al modo reactivo, de ésta a la burocrática, y más adelante hacia la cultura proactiva, transitando y evolucionando hasta llegar a la cultura generativa, sobre la base de perfeccionar cada vez más la confianza, la información y el liderazgo comprometido. Éste modelo de madurez de seguridad es muy útil para evaluar el nivel de cualquier organización, así como para identificar qué se debe hacer para transitar a los siguientes niveles y con ello mejorar la cultura de seguridad existente. El modelo de madurez de seguridad consta de cinco etapas, que idealmente cualquier organización trabaja con la finalidad de llegar al más alto nivel de madurez de las etapas (patológica, reactiva, burocrática, proactiva y generativa). Por tanto, la evaluación de la madurez de seguridad será importante para mejorar y enfocar las acciones en este sentido. Según Ayers, Culvenor, Sillitoe & Dennis, 2013 & Filho et al., 2010, de acuerdo a cada uno de los tipos y dimensiones de la cultura en seguridad, se pueden definir diversas características del proceso de maduración y desarrollo de la cultura (tabla 75).

Los gerentes se interesan por la seguridad hasta que algo sale mal.

El costo es importante, pero existe alguna inversión en la prevención de accidentes de trabajo y enfermedades.

La comunicación es principalmente de arriba hacia abajo, por lo general ocurre para resolver un problema. La información tienen una eficacia limitada y cualquier impacto positivo disminuye muy pronto. La salud y el bienestar son tratadas como una responsabilidad de cada Individuo. En el lugar de trabajo existen bajos niveles de cooperación.

Los administradores responden negativamente a toda crítica. Los gerentes están más preocupados por cuestiones operativas.

La Seguridad es vista como un costo.

La comunicación es en un sentido y desde la gerencia.

El trabajo se ha diseñado y programado de una manera que crea excesiva presión de tiempo, carga de trabajo, estrés y fatiga.

Liderazgo

Influencia del medio ambiente

Comunicación

Objetivos y valores organizacionales

Reactiva

Patológicas

Dimensiones de la cultura

El trabajo se reestructura hasta donde sea posible para apoyar el equilibrio entre la salud y la vida laboral. El lugar de trabajo físico y equipo proporcionado reflejan las buenas prácticas de la industria.

La información sobre H&S se comunica de forma rutinaria y regularmente a los trabajadores y contratistas La comunicación bidireccional se fomenta activamente

Los gerentes comparten información limitada sobre H&S con los trabajadores y contratistas.

Los directivos son conscientes de la importancia de la gestión H&S. El lugar de trabajo físico, instalaciones y equipos cumplen con normas industriales.

La organización afirma que H&S es la máxima prioridad. La razón es que H&S contribuye al éxito financiero.

La alta gerencia es visible en el lugar de trabajo y demuestra interés en la seguridad.

Proactiva

La seguridad es considerada como un impedimento burocrático al trabajo.

La seguridad es acerca de la gestión de riesgos y evitar las críticas.

Burocrática

Tabla 75. Proceso de maduración de la cultura por dimensión relacionada con la Higiene y la Seguridad (H&S)

El diseño del trabajo y las condiciones de trabajo promueven de forma positiva el equilibrio de la salud y la vida laboral. Es caracterizada por una cooperación eficaz y trabajo en equipo. Todas las personas sienten que tienen los conocimientos, las habilidades y la capacidad para trabajar en un ambiente sano y seguro.

La organización comparte activa y abiertamente la información sobre H&S con los trabajadores y contratistas. La comunicación relacionada con H&S es frecuente, abierta y eficaz.

La H&S y la rentabilidad están bien equilibradas. La H&S se entiende como una contribución positiva al futuro de la empresa.

La seguridad es impulsada por una preocupación genuina de la gente.

Generativa

Capítulo 7: Cultura de la seguridad

289

Resiliencia

Aprendizaje

Responsabilidad

Dimensiones de la cultura

El desempeño en H&S es medido solamente a través de la incidencia de lesiones graves. Las investigaciones de accidentes se enfocan en la identificación de las causas inmediatas. No se intenta identificar las causas sistémicas de los accidentes.

La organización elabora Las políticas y procedimientos Las políticas y procedimienpolíticas y procedimientos de están escritos en respuesta a tos de H&S cubren de forma H&S para cumplir los requisitos los peligros y riesgos, y son exhaustiva las actividades de la legislativos mínimos. destinados a regular el compororganización. tamiento de los individuos. Las políticas y los procedimientos son integrados en la formación de trabajadores y contratistas.

Los gerentes son complacientes y creen que el papel del sistema H&S es una manera a prueba de fallos para evitar accidentes.

El desempeño de H&S es medido usando indicadores retrospectivos, tales como la ocurrencia de accidentes, lesiones y enfermedades. El entrenamiento en H&S es pasivo y procedimental.

Generativa

El desempeño en H&S es medido utilizando principalmente algunos indicadores retrospectivos, sin embargo, son también usados algunos indicadores prospectivos. Acciones preventivas enfocadas en aspectos organizativos. El entrenamiento es atractivo y produce conocimientos al trabajador.

La cultura soporta el pensamiento creativo para generar nuevas soluciones y diseños.

La retroalimentación de los trabajadores y contratistas acerca de los aspectos prácticos de H&S son incorporados en la revisión de las políticas y procedimientos.

El desempeño en H&S es medido utilizando una mezcla balanceada de indicadores reactivos y proactivos. Las acciones preventivas se enfocan en aspectos superiores incluyendo la seguridad en el diseño y planificación de los proyectos. Se alienta la retroalimentación activa de los trabajadores. El entrenamiento en H&S es reflexiva y permite ser aplicado de forma inteligente.

Los trabajadores detienen las El papel de supervisor de prácticas inseguras cuando son seguridad es asumido por todo observadas. el mundo. Los Gerentes, trabajadores y En todos los niveles existe la contratistas están desarrollan- voluntad de asumir responsabido un compromiso por la H&S, lidad personal en H&S. interés y preocupación por sí Todo el personal demuestra mismos y otros. preocupación en su cuidado H&S y el de los demás.

El análisis de los accidentes, errores o desviaciones procedimentales se centra en identificar a los culpables.

Los incidentes provocados por prácticas inseguras son reportadas pero la responsabilidad personal es evitada. Se trabaja acogido a la ley.

Todo el mundo se siente mal cuando algo sale mal, pero no aceptan responsabilidades. Existe la hipótesis de que los accidentes suceden y que algunos individuos son más propensos que otros.

Proactiva

Los gerentes creen que H&S es responsabilidad de cada individuo y la gente debe cuidarse a sí mismos. Ausencia de voluntad generalizada para asumir responsabilidad de H&S.

Burocrática

Reactiva

Patológicas

290 Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

La confianza en las personas y los sistemas

Compromiso

Dimensiones de la cultura Reactiva Los trabajadores y contratistas son invitados a participar en actividades de H&S sólo después que un accidente grave ha ocurrido.

Los procedimientos se desarrollaron en respuesta a los incidentes después de haber sucedido. Los sistemas se han desarrollado para identificar al culpable después de un incidente. Los trabajadores no reportan las cuestiones de H&S, ya que creen que nada será hecho para resolverlos. Las causas sistémicas de accidentes pueden ser identificadas, pero no se solucionan.

Patológicas

Los gerentes no tienen interés en comprometerse en las actividades de H&S de trabajadores o contratistas.

Los accidentes son ocultados y mantenidos en secreto.

Burocrática

Los procedimientos se utilizan para hacer cumplir las normas. A pesar de los sistemas de reportes oficiales, muchos accidentes, errores o desviaciones de procedimiento no son reportados. Los trabajadores se sienten incómodos reportando los accidentes, errores o desviaciones de procedimientos y están reacios a hacerlo.

Algunos trabajadores y contratistas participan en actividades relacionadas a la H&S. Los gerentes se involucran de forma limitada con trabajadores y contratistas en cuestiones básicas de H&S, como entrenamiento y formación de equipos de seguridad.

Proactiva

Los procedimientos son continuamente actualizados para reflejar el cambio. La auditoría interna y externa a la organización alienta a los sistemas de mejoramiento. La mayoría de los accidentes, errores y desviaciones de procedimientos se informan y son investigados.

Los trabajadores y contratistas son animados generalmente a participar en las actividades de H&S.

Generativa

Los accidentes son reportados. Existe una continua búsqueda de información no tan obvia para ayudar a identificar problemas, nuevas ideas y soluciones. Las investigaciones son abiertas y transparentes. Existe un seguimiento sistemático para asegurar el cambio en la investigación siguiente. Los trabajadores se sienten cómodos reportando los errores o desviaciones de los procedimientos y creen firmemente que esta dará lugar al mejoramiento de la H&S.

Todos los trabajadores y contratistas se sienten involucrados activamente y son capaces de influir en las actividades de H&S. Los trabajadores poseen un conocimiento tácito sobre H&S, que es evaluado y usado en una manera positiva.

Capítulo 7: Cultura de la seguridad

291

292

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Según Cooper (2010), se consideran la presencia de dos tipos de factores en la cultura de la seguridad de una compañía: factores psicológicos internos y externos, y factores observables relacionados con la seguridad, a los cuales habría que agregar las características situacionales de carácter subjetivo. La investigación en esta área no es una tarea sencilla, dada la cantidad de variables y condiciones que pueden influir en la caracterización de la cultura. La investigación que se describe estuvo orientada por una parte a evaluar el estado de la cultura en seguridad en una empresa del sector de la construcción, su desarrollo y el potencial de impactar significativamente la disminución de accidentes. Por otra parte, se orientó a desarrollar un examen de la relación entre varias medidas que expresan el desempeño de seguridad en el trabajo, por medio de percepciones de seguridad y datos basados en la evidencia, lo que puede proporcionar una base para la investigación y la discusión futura en este ámbito. Para Guldenmund (2010a), se pueden distinguir tres grandes enfoques al evaluar la cultura de seguridad: la académica (antropológica), la analítica (psicológica) y la pragmática. Cada uno de estos enfoques implica métodos e instrumentos específicos para evaluar la cultura de seguridad de una organización. La cultura de seguridad se ha estudiado sobre la base de tres enfoques metodológicos principales: percepción conocida por medio de encuestas (cuestionarios), la etnografía, y a través de materiales reunidos desde las principales investigaciones de accidentes (Hopkins, 2006). En pocos estudios relativamente empíricos sobre la cultura de seguridad, se utiliza la metodología cualitativa (Glendon, 2008 & Guldenmund, 2010b). Esta investigación desarrollada por consultores de la Universidad Autónoma de Occidente, en casi seis meses del año 2014, en una empresa de la Construcción de la Ciudad de Cartagena con unas particularidades notables en su diseño organizacional, los procesos de comunicación y el liderazgo de sus dueños, que no eran otros que los que definían la alta gerencia de la compañía para ese momento y también los Directores de los grande equipos de proyectos a pie de obra, fue posible revisar una serie de aspectos prácticos relacionados con la gestión, normas de grupo, valores y comportamientos, por medio de entrevistas focales. Se emplearon 8 dimensiones que permitieron evaluar la cultura en seguridad, a través de numerosas entrevistas individuales y grupales que abarcaron trabajadores, personal de staff, gerentes de nivel medio y alta gerencia. Metodología En esta investigación desarrollada en los primeros meses del año 2014, se empleó el método de las entrevistas individuales y por grupos focales, complementadas con el estudio de casos, el análisis de situaciones prácticas que relacionaban a la gerencia y los trabajadores con las formas de gestionar la seguridad industrial y el reconocimiento de los comportamientos directamente vinculados a la ejecución de las tareas. Todos ellos permitieron valorar el estado de la cultura de la seguridad dentro de la compañía.

Capítulo 7: Cultura de la seguridad Se realizó una revisión rigurosa de publicaciones sobre las dimensiones que evalúan a la cultura de la seguridad (sobre las cuales realmente no hay consenso entre todos los investigadores) con el objeto de establecer la evidencia de los enfoques actuales de la investigación en cultura en seguridad aplicados en la industria y para la decisión sobre las dimensiones para evaluar la misma a través de la percepción de las personas a utilizar en la investigación que se reporta. De dicha revisión, se decidieron utilizar las siguientes dimensiones: Compromiso. Se evaluó la prioridad de la seguridad, la interpretación de la responsabilidad que los trabajadores perciben existe hacia la misma por parte de la gerencia, los recursos que asignan la organización y el liderazgo de los gerentes, mandos medios y supervisores, en estos temas. Comunicación. Se evaluó la recepción del flujo de información hacia las personas, si se enteran por las vías establecidas de los temas de seguridad, y la facilidad o restricciones que sienten para comunicarse sobre este tema con sus gerentes, mandos medios y supervisores. Participación. Se evaluó la percepción que tiene los trabajadores en cuanto a ser tenidos en cuenta en decisiones relacionadas con la seguridad industrial. Confianza. Se evaluó la percepción de poder intervenir en el tema de la seguridad, tanto por reportar, como por recibir una adecuada respuesta ante estos temas. Aprendizaje organizacional. Se evaluó la percepción relacionada con el hecho de realizar estudios sistemáticos de las lecciones aprendidas y si las acciones desarrolladas se dirigían preferentemente hacia la prevención, y no a la actuación reactiva. Relaciones con los jefes. Se evaluó la percepción de que tan posible resultaba abordar el tema de la seguridad con sus gerentes, mandos medios y personal técnico, con facilidad. Capacitación. Se evaluó la percepción sobre la utilidad de la capacitación. Percepción general. Se evaluó la percepción sobre la forma y rapidez con que se actúa bajo el enfoque de la seguridad, motivados por presión externa, o por disposición interna. Estas dimensiones fueron evaluadas por medio de entrevistas individuales o en grupos focales, de tipo semiestructuradas, aplicadas a personas de diferentes categorías ocupacionales de la organización. La duración promedio de cada entrevista fue de una hora por individuo/grupo. La empresa está dedicada al diseño, ejecución e interventoría de proyectos de construcción de diversos tipos en el sector industrial (ninguno residencial). La población objetivo abarcada fue de 435 trabajadores, entre los cuales se extrajo la muestra dividida por categorías ocupacionales. La tabla 76 muestra la cantidad de grupos y personas entrevistadas.

293

294

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Tabla 76. Personas entrevistadas por categoría ocupacional Categorías ocupacionales

Grupos

Alta Gerencia

Personas entrevistadas 4

Gerencia Intermedia

2

15

Personal de staff

6

19

Trabajadores (incluye ingenieros de un proyecto)

18

155

Total de entrevistados

26

193

Fuente: en el caso de la Alta Gerencia y Gerencia intermedia las entrevistas fueron individuales.

Las transcripciones de las entrevistas fueron sometidas a un análisis para distinguir las tendencias entre las diferentes categorías ocupacionales. Según los resultados de estas entrevistas, se hizo, a partir de una evaluación de la información cualitativa una valoración a resultados cuantitativos, la cual se construyó a partir de una evaluación de las percepciones expresadas, conjuntamente entre entrevistados e investigadores. Estos resultados se expresaron en un rango de 1 a 10 para cada dimensión y categoría ocupacional de los entrevistados. Otras técnicas empleadas en la obtención de información incluyeron: la observación, la revisión y análisis de diversas fuentes de información, entre los que se encontraban documentos y registros aportados por la empresa. Los resultados se analizarán para identificar posibles áreas de mejora a lo cual también se aportó la experiencia de los autores que acumulan numerosos años en intervenciones para mejorar el desempeño de la seguridad. El análisis de los resultados de la empresa y los argumentos de contraste con los niveles de avances y desarrollo de la cultura en seguridad, fueron extraídos de los diferentes reportes estadísticos de la compañía, los criterios de la alta gerencia de la empresa y los documentos que fueron aportados en su momento para examinar los cambios graduales y sostenidos operados en la organización. Resultados Análisis de indicadores de accidentalidad Entre los análisis iniciales que se realizaron en la compañía como parte de la investigación, se destacó el de la dinámica de los accidentes, discriminada por tipo de consecuencias (figura 97). De acuerdo a los resultados que se muestran, aunque el número total de incidentes que demandó primeros auxilios y cuasi-accidentes reportados, haya aumentado en el año 2013, respecto al 2012, son valores muy bajos.

295

Capítulo 1: Aplicación de la antropometría en el diseño/evaluación de objetos Figura 97. Dinámica de incidentes discriminados por tipo de consecuencias

40 30 20 10 0 2005

Atendidos por ARL Primeros Auxilios Cuasi accidentes

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

21 0 0

26 0 0

31 0 3

24 0 3

22 0 4

30 13 6

15 20 9

2013 2012

23 4 2

2013

8 2 9

Por lo general, los eventos graves deben aparecer en un número muy inferior al resto de los eventos, pero en este caso sucede lo contrario. No tiene lógica que haya menos cuasi accidentes, que incidentes con lesiones graves. Se comprobó que existe la percepción generalizada entre todos los grupos encuestados de que se reporta todo y que no existe al parecer, temor en reportar. Es evidente que hay inconsistencias entre las declaraciones y los indicadores que se reportan, una explicación es que no se reporten los eventos hacia arriba, a pesar de que se declare que sí se hace. Si esto sucede, significa que hay sub-registro, no solo de cuasi-accidentes, sino también de accidentes con lesiones. En el próximo párrafo se explicará mejor el porqué de la inconsistencia En realidad, la clasificación de los eventos que muestra la figura 97, es decidida centralmente, o sea, la unidades productivas o proyectos reportan todo lo que les parecen accidentes y en la compañía de manera centralizada, después de un análisis, se decide cuáles de ellos son accidentes reportables a la Aseguradora de Riesgos Laborales (accidentes con pérdidas de tiempo o más graves), cuales se relacionan con primeros auxilios y finalmente los cuasi accidentes. De cualquier modo, el reporte de cuasi accidentes no parecería que estaba siendo bien reportado ni bien analizado en la organización. Una explicación es que desde abajo no se reporten cuasi accidentes y arriba algunos accidentes reportados y considerados muy leves se pasan a esta categoría, por lo cual quedan efectivamente contabilizados muy pocos, ninguno reportado como cuasi accidente por la base. Análisis general Al analizar los resultados en base a los promedios obtenidos en las dimensiones evaluadas, queda evidenciada la excelencia de la empresa. Sólo al observar de cerca la variabilidad relativa a diferentes estratos de la muestra, se distinguen oportunidades de mejoras en el diagnóstico realizado.

296

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad Al analizar los resultados de las dimensiones evaluadas a través de las entrevistas individuales y focales, el nivel de la cultura de la seguridad en la empresa muestra un nivel de excelencia, los resultados obtenidos por cada dimensión así lo reflejan, ver la figura 98, donde la línea interna representa los valores de las percepciones de los trabajadores respecto a cada dimensión. Figura 98. Percepciones de los trabajadores respecto a la cultura de seguridad Compromiso 10 Percepción General

8

Comunicación

6 4 2 Capacitación

0

Relaciones Industriales

Participación

Confianza

Aprendizaje Organizacional

Es notorio que los resultados obtenidos por tipo de dimensión, expresen una sobresaliente coincidencia en las percepciones de los grupos y las categorías ocupacionales. Cuando se mira a la muestra en su conjunto, no se aprecian diferencias significativas entre los diferentes grupos de trabajadores por categorías ocupacionales (figura 99). Figura 99. Percepciones de los trabajadores versus percepción de la Alta Gerencia Compromiso 10 Percepción General

8

Comunicación

6 4 2 Capacitación

0

Relaciones Industriales

Participación

Confianza

Aprendizaje Organizacional

En la mayoría de las empresas es común encontrar que los directivos perciban la seguridad de forma más positiva que los propios trabajadores, ya que es muy difícil que un gerente tenga el interés de realizar públicamente cualquier comentario negativo acerca de la seguridad. Sin embargo, en este caso, tal y como se observa en la figura 99, los gerentes, representados por medio

Capítulo 7: Cultura de la seguridad de la línea de color azul, reportaron una percepción más crítica de la seguridad y su gestión, en al menos 3 dimensiones respecto a los trabajadores, representados por medio de la línea de color rojo. En organizaciones donde se manifiestan estos rasgos sobre la cultura, hay que asumir que la misma ha trascendido a niveles de gestión muy avanzados, donde la proactividad y la mejora permanente, son condiciones que caracterizan a las diversas dinámicas de desarrollo que enfrentan. Resultados y análisis por dimensión Compromiso Es la dimensión que respecto a las demás alcanzó la valoración más baja. El típico conflicto entre la política enunciada y la práctica respecto a la seguridad, tiene aún algunas manifestaciones en la empresa, donde a pesar del énfasis con que la misma ha tratado este tema, a veces los trabajadores perciben que hay que cumplir prioritariamente con metas de producción por encima de cualquier otra variable de desempeño o gestión. Comunicación Hay un problema de comunicación gerencial reportado por los diferentes grupos entrevistados respecto a los temas de seguridad, que probablemente está ligado al diseño organizacional, pues la compañía trabaja en sitios diferentes y con personal diferente en cada uno. Quizás debería existir un escenario donde, con mayor frecuencia se rinda cuenta del desempeño de la seguridad, desde los mandos medios a la alta gerencia, los problemas a enfrentar y las propuestas de mejora que requieren de una aprobación de ese nivel, o sean importantes para el conocimiento de la organización con miras a diseminar las buenas prácticas. Se percibe que existe un determinado control sobre los comportamientos inseguros entre los propios trabajadores, al menos en los proyectos a pie de obra, declaran que entre ellos se llaman la atención y recomiendan comportamientos de trabajo más seguros. Esta es una práctica en extremo valiosa para el desempeño en seguridad y debería ser estimulada más de lo que se hace hoy en día en la compañía. Participación Se percibe como muy buena por todos, es otro punto a favor en la cultura. Las charlas de seguridad que se realizan a principio de la jornada resultan una práctica muy beneficiosa para ello, los trabajadores perciben que se les escuchan sus propuestas y pueden poner su experiencia en función de la seguridad. Debería aprovecharse esta percepción para explotar más este conocimiento tácito que poseen los trabajadores. No se tiene una buena percepción por parte del personal de higiene, seguridad y medio ambiente, de que a ellos se les tomen muy en cuenta sus criterios

297

298

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad en las fases de inicio y planeación de los proyectos, consideran que es algo que puede maximizar el impacto de su trabajo en aras de garantizar una seguridad de carácter proactivo. Confianza En general los miembros de la compañía de cualquier grupo perciben que hay confianza para tratar los temas de seguridad entre los diferentes niveles gerenciales, y además que son atendidos con niveles de respuesta que se interpretan como variables en el tiempo, pero siempre respondidos. Se reportan los eventos relacionados con la seguridad, aunque exista un sesgo importante, ya que todos los reportes no fluyen hasta el control dispuesto por la compañía. Los resultados en el hecho de reportar que se deducen a partir de la Figura No 1, demuestra el comportamiento inconsistente en las prácticas del reporte de incidentes, puesto que no es lógico que los cuasi accidentes sean menos que las demás categorías. Aprendizaje organizacional Buena percepción de que se aprende, aun así, hay variabilidad en la percepción de la eficiencia de este proceso. La compañía deberá asegurarse que las lecciones aprendidas, sean más frecuentes, se orienten mejor en lo referente a los fallos administrativos y lleguen a todos en la organización. Sobre todo, debería enfatizarse el estudio de las buenas prácticas que producen buenos resultados, no sólo aquellas que se derivan de fallos en alguna parte de la organización. Aunque se reconoce que las causas principales relacionadas con la ocurrencia de los accidentes reportados han sido mayormente controladas, se percibe a veces como insuficiente la corrección de desviaciones y la aplicación de medidas para resolverlas, peor cuando se refieren a medidas preventivas. Relaciones con los jefes Esta es la dimensión en la que mejores resultados se obtuvo, con la particularidad que de acuerdo a las percepciones de los mandos de dirección intermedios estas eran mejores mientras que los trabajadores la consideraron buenas, pero por debajo de los mandos medios. Los mandos de dirección intermedios perciben que pueden intercambiar sobre este tema con sus superiores sin dificultades, mientras que los trabajadores perciben la calidad de la relación por la respuesta que obtienen de ello, al plantearles problemas. Capacitación Hay una percepción general muy favorable en el tema de la capacitación, la mayoría de las observaciones que se formulan en las entrevistas son de forma (gestión) no se señalan aspectos relativos a la cantidad y calidad de la misma. Por supuesto la forma puede afectar todo, por ejemplo: informar que se desarrollará una jornada de capacitación el mismo día que fuera progra-

Capítulo 7: Cultura de la seguridad mada, siendo además en un horario extra–laboral, lo cual también implica la necesidad de transportación desde y hacia los hogares, puede volver difícil logísticamente la acción para los trabajadores, y por ello consecuentemente algunos decidan no participar. En algunos proyectos de obras se plantea que la capacitación no es tan oportuna como en otros. Se percibe que en muchos casos la presión por comenzar proyectos, determina que la capacitación termine afectada. En uno de los proyectos que involucra al personal de mayor cualificación de la compañía, ingenieros mecánicos, eléctricos, civiles, etc., se evidencia que todavía existe una importante oportunidad de mejorar, si se aumentan los niveles de conocimientos sobre seguridad, higiene y ergonomía para que puedan aplicarlos directamente en los diseños que gestionan. Adicionalmente, hay que reconocer que los procesos de interventoría, por los que hoy responden también los miembros de este grupo, demandan mayores conocimientos de seguridad e higiene, que los que declaran tener para ejecutar dicha tarea. Desarrollar estas competencias es una clara oportunidad de mejora. Percepción general El sentimiento generalizado es que la gestión de la seguridad es un tema de convicción de los trabajadores, acompañado de cierta presión por la dirección, que puede ser indeseable en algunos casos, y que eventualmente genera más intranquilidad que confianza. Es la segunda dimensión con menor puntuación, lo cual demuestra una prioridad en continuar mejorándola. Resalta la percepción de que la actuación de la organización es preventiva, en lugar de ser reactiva. Esta dimensión debería ser reforzada continuamente por la empresa. Discusión En esta compañía se presupuesta la función de seguridad de acuerdo con los objetivos, estrategias y políticas relacionadas con la seguridad y salud en el trabajo. La pertinencia del presupuesto, ajustado al nivel de éxito esperado en la seguridad, es reconocida por los trabajadores, y constituye un factor positivo y determinante en el estado actual de la cultura y el clima de seguridad. La comunicación entre la dirección y los trabajadores, es al parecer de los autores un elemento clave que soporta el nivel alcanzado. Cuando se obtienen valores bajos de accidentalidad, habría que desarrollar el análisis a partir de indicadores de desempeño prospectivos en la seguridad industrial, donde los incidentes juegan un papel muy importante, es muy claro que se debería perfeccionar este punto en la organización. Muy relacionado a lo anterior, están los temas del liderazgo de la gerencia media y las definiciones claras de responsabilidades de los especialistas que gestionan la seguridad y salud en el trabajo a nivel de proyectos, lo cuales

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad pueden ser perfeccionados claramente para evitar ambigüedades e inconsistencias como las que reportan a veces los entrevistados. El hecho de que se exija por parte de los clientes, la presencia de una gran cantidad de técnicos y especialistas de seguridad en los proyectos que ejecuta la empresa para esos clientes, hace que la atención a la función sea muy fuerte, pero por otro lado debilita el liderazgo de los mandos de dirección intermedios. Aunque en efecto, se percibe por investigadores y mandos de la empresa que es una estructura excesiva, que impone sobrecostos a la organización, hay que reconocer que hoy es un aspecto de estricto cumplimiento. En general, el liderazgo en gestión de la seguridad queda a cargo de la estructura de seguridad definida por la compañía conformada por esos especialistas y se percibe muchas veces como represiva, sancionatoria y de imposición. El debilitamiento del liderazgo de los supervisores y mandos medios se expresa en forma de enajenación ante la responsabilidad y funciones relacionadas con la seguridad industrial, en la propensión a tomar decisiones a favor de la producción cuando ésta entra en conflicto con la seguridad y entre otras manifestaciones, debilidad en el control y la exigencia por el cumplimiento de los comportamientos y estándares de seguridad. Existe un claro reconocimiento de la inversión en seguridad que hace la compañía, éste es un aspecto que debe ser mejor explotado desde el punto de vista de la comunicación, para continuar mejorando la cultura del reporte de incidentes. Es de destacar que las percepciones de la alta gerencia se diferencian poco de la que expresaron los trabajadores, por lo general, los directivos tienden a creer que la situación es mucho mejor, que lo que realmente es. La presencia permanente de los gerentes de los proyectos, a pie de obra, es una práctica que sin dudas acerca su percepción, a la de los trabajadores que se exponen directamente al riesgo. Esta práctica es importante, aunque en los casos de la alta gerencia y los mandos de dirección intermedios, que también se ocupan de estar presente a nivel de proyectos, representan un costo de personal elevado, debido a la multiplicidad de funciones que tratan de abarcar sus miembros y el tiempo y carga de trabajo que ello les impone. Conclusiones Por medio de esta investigación se conocen los resultados en gestión de la seguridad industrial de la compañía, los cuales pueden estar relacionados con el impacto de las buenas prácticas que contribuyeron a impulsar el desarrollo de su cultura en seguridad. Es de destacar que al parecer los procesos de comunicación directos entre los trabajadores y la gerencia así como la presencia permanente de la alta dirección en los proyectos de construcción, se convirtieron en una parte importante del éxito del desempeño en seguridad de esta organización.

Capítulo 7: Cultura de la seguridad El desarrollo experimentado por la cultura de seguridad en todos estos años, le ha permitido a la empresa objeto de estudio consolidar una disminución progresiva de sus accidentes en los últimos años, o sea una disminución significativa de los resultados medidos a través de los indicadores reactivos de la seguridad, ejemplo: el índice de frecuencia para este último año fue de 3.35 accidentes por cada 240.000 horas hombre de exposición, en un entorno donde la media de este indicador es muchísima más alta para las empresas dedicadas a actividades similares a la objeto de estudio. La falta de indicadores predictivos determina que el control de las intervenciones y resultados obtenidos en materia de seguridad sean considerados todavía muy limitados, si se compara, por ejemplo, con la gestión del control de avance de los proyectos el cual es prácticamente en tiempo real. El compromiso, la percepción general sobre la seguridad, y la confianza, son las dimensiones que más oportunidades de mejora presentan entre todas las investigadas. Las acciones que se proponga realizar la organización deben estar muy bien enfocadas en esta dirección.

Bibliografía Martínez, C. y Montero, R. (2015). La cultura de la seguridad en una empresa constructora: evaluación e interpretación de sus resultados. Salud de los Trabajadores, v. 23(2). Dispoonible en: http://www.redalyc.org/ jatsRepo/3758/375844217005/html/index.html Schein, E. (2004). Organizational Culture and Leadership (3rd Ed.). San Francisco, USA: John Wiley & Sons.

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C APÍTULO 8

M O D E LO S , M É TO D O S Y T É C N I C A S M AC R O E R G O N Ó M I C A S

Modelo macroergonómico para la intervención los trastornos musculoesqueléticos en las oficinas de trabajo El enfoque macroergonómico y los modelos para abordar los trabajos relacionados con los trastornos musculoesqueléticos en el trabajo de oficina son discutidos por varios investigadores (O’Neill, 1998, y Robertson y O’Neill, 1995). Pues aunque los desórdenes musculoesqueléticos en oficinas son controlados por medio de intervenciones microergonómicas relacionadas con la inclusión de mobiliario y ambientes de trabajo diseñados ergonómicamente y formación sobre el diseño ergonómico de la estación de trabajo, las enfermedades osteomusculares no se han reducido a los niveles esperados. O’Neill (1998) propuso un modelo macroergonómico integrado aplicado a los sistemas de trabajo de oficina, en el cual sugiere que la relación entre el espacio físico para desarrollar el trabajo y su eficacia debe propiciar el cambio de pensamiento frente a la relevancia de alinear el entorno de trabajo con los objetivos organizacionales.

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Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

Modelo macroergonómico para la intervención de las operaciones aéreas y labores de mantenimiento en la aviación Las operaciones aéreas y las labores de mantenimiento en la aviación son complejas, exigentes y dependen de una buena comunicación y trabajo en equipo para alcanzar el éxito. En tales circunstancias se hace cada vez más necesario capacitar y entrenar en las más diversas funciones y tareas a las que se les brinda cumplimiento. La gestión de los procesos de formación en labores de mantenimiento y operaciones aéreas requiere siempre de intervención con enfoque macroergonómico de los factores humanos, diseñada para mejorar la comunicación, la efectividad y la seguridad en las operaciones de las líneas aéreas. En el caso de la efectividad se mide a través de la reducción de los errores, el aumento del rendimiento individual y de la mejor coordinación de cada unidad operacional involucrada. Los entrenamientos enfocado a este tipo de labores dentro de este sector son también utilizados para modificar la “cultura de la seguridad en el trabajo” mediante el establecimiento de una actitud positiva hacia la seguridad, además los comportamientos se refuerzan positivamente para lograr cambios de actuación.

Modelo macroergonómico para la intervención del estrés ocupacional Numerosos investigadores han identificado las variables organizacionales y factores que contribuyen a la salud y el bienestar de los trabajadores (Karasek y Theorell, 1990), el control de empleo y el modelo de la demanda (Szilagyi y Wallace,1990). Ejemplos de estos factores son la organización del trabajo, el diseño de trabajos (turnos), el contenido del trabajo, la participación, la satisfacción en el trabajo, solicitudes de empleo, funciones de trabajo (responsabilidad, la autoridad, el flujo de información, métodos de trabajo, los requisitos de coordinación) y relaciones (equipos, habilidades interpersonales, comunicación intragrupo), procesos organizativos (la comunicación, la cooperación, el compromiso, la toma de decisiones), cultura organizacional (políticas formales, diseño de instalaciones y espacio físico, símbolos explícitos, de estructura centralizada o descentralizada), y la fatiga y el estrés laboral. Además, los estudios han demostrado cómo el diseño de puestos de trabajo, la organización del trabajo y la cultura organizacional afectan la salud y seguridad de los trabajadores, el rendimiento y la eficacia de la organización (Sauter y Swanson, 1996). El modelo de equilibrio de un sistema de trabajo inadaptado, descrito por Smith y Carayon (2001), conceptualiza los diversos elementos de un sistema de trabajo, es decir, las cargas que las condiciones de trabajo representan para los trabajadores. En este modelo los diversos elementos interactúan para determinar la forma de

Capítulo 8: Modelos, métodos y técnicas macroergonómicas

realizar el trabajo y la eficacia del mismo en el logro de las necesidades individuales y las metas de la organización. El individuo se ubica en el centro de este modelo con sus características físicas, percepciones, personalidad y comportamientos. El trabajador, como consecuencia del aprendizaje, del dominio de habilidades y destrezas en su trabajo, tiene tecnologías disponibles para desarrollar tareas específicas. El diseño, capacidades y restricciones de estas tecnologías afecta su desempeño, habilidades y conocimiento. Las tareas y tecnologías de trabajo afectan el contenido y las exigencias físicas del trabajo sobre el trabajador. Estas actividades de trabajo ocurren dentro de un entorno de trabajo dividido en físico y social. En una estructura organizacional, que define la naturaleza y el nivel de participación individual, la interacción y el control están incluidas en el modelo. Por lo tanto, para reducir la carga de estrés y eliminar la tensión, se sugiere el rediseño y modificación de los elementos del sistema de trabajo de oficina. Este modelo se ha utilizado para describir las cargas del sistema de trabajo impuestas y sus efectos sobre los trabajadores de oficina (Smith y Carayon, 2001).

Métodos macroergonómicos Existen varios métodos macroergonómicos que se están desarrollando y validando. Uno de estos es el de ergonomía participativa, que parece ser un enfoque bastante común entre los métodos de Análisis y Diseño Macroergonómico (MEAD). Otros métodos frecuentemente utilizados en estudios macroergonómicos son el experimento de laboratorio, el estudio de campo, el experimento de campo, el cuestionario organizacional, la encuesta de entrevistas y grupos focales (Hollnagel, Woods y Leveson, 2006). El subsistema tecnológico se define como “las técnicas utilizadas por una organización o sus subunidades para transformar salidas” (Billings, Klimoski y Breaugh, 1977, p.139). Este puede confundirse con aspectos relacionados estrictamente con la tecnología, pero tecnológico (o técnico) se refiere a no–humano o a aspectos estructurales del trabajo (Trist, 1981). Dimensiones del trabajo, como el diseño organizacional, que están fuertemente relacionadas con las características del trabajo en las que se incluyen la autonomía, la variedad de habilidades y la importancia de la tarea (Brass, 1985; y Morgeson, Dierdorff y Hmurovic, 2010). Existen varios métodos macroergonómicos que estudian las interacciones entre las dimensiones del trabajo o el diseño organizacional con el trabajo de los equipos de trabajo, las relaciones interpersonales, los procesos de comunicación y flujo de información, entre otros, que se están desarrollando y validando. Uno de estos es el de ergonomía participativa, que parece ser un enfoque bastante común entre los métodos de Análisis y Diseño Macroergonómico (MEAD). Otros métodos frecuentemente utilizados en estudios macroergonómicos son el experimento

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de laboratorio, el estudio de campo, el experimento de campo, el cuestionario organizacional, la encuesta y entrevistas a grupos focales (Hollnagel, Woods y Leveson, 2006). El análisis subsistema de personal se compone de al menos tres grandes características críticas para el diseño del sistema de trabajo de una organización, a saber, (a) el nivel de profesionalismo, (b) las características demográficas y (c) los aspectos psicosociales de la fuerza de trabajo (Hollnagel, Woods y Leveson, 2006). Sobre la base de la teoría de los sistemas abiertos, las organizaciones requieren de mecanismos de seguimiento y retroalimentación para seguir y sentir los cambios en sus entornos de trabajo y hacer ajustes. Los entornos de tareas se refieren a la parte del entorno externo de la empresa que influye positiva o negativamente en la eficacia de la organización (Hollnagel, Woods y Leveson, 2006). La supervivencia de las organizaciones depende de su capacidad para adaptarse a su entorno externo. Negandhi (1977) identificó cinco tipos de ambientes externos que afectan significativamente el funcionamiento de la organización: 1) socioeconómico, 2) educación, 3) político, 4) cultural y 5) legal. La selección del mejor tipo de estructura, para el sistema de trabajo que se adapte a las características y dimensiones del sistema sociotécnico de trabajo, es la clave para mejorar el funcionamiento de la organización.

Otros métodos y técnicas de intervención macroergonómica En el año 1996 se produce el desarrollo de nuevos métodos (y adaptación de viejos métodos) para el análisis, diseño y evaluación macroergonómico de los sistemas de trabajo. Actualmente los conceptos macroergonómico, enfoque y metodología para el análisis, diseño y evaluación de sistemas de trabajo, son ampliamente aceptados internacionalmente y han alcanzado resultados verdaderamente notables, tales como la reducción del 60 a 90 % de los trastornos musculoesqueléticos relacionado con el trabajo, los accidentes, las lesiones y las tasas de pérdidas, y las mejoras en la productividad (Hendrick, 1997; y Hendrick y Kleiner, 2002).

El cuestionario organizacional de enfoque macroergonómico Se utiliza para recopilar información sobre una serie de variables ergonómicas (Salvendy y Carayon, 1997); sobre diversos aspectos del sistema de trabajo (Carayon y Smith, 2000), incluyendo las tareas, las condiciones organizativas, ambientales, herramientas, tecnologías y características individuales; sobre varios resultados, como la satisfacción laboral, el estrés físico y psicológico, la salud física y mental, el rendimiento y las actitudes (ej. la intención de abandonar el puesto de trabajo). Es

Capítulo 8: Modelos, métodos y técnicas macroergonómicas

además una herramienta útil en la etapa de diagnóstico, la evaluación comparativa de una organización y el seguimiento de las opiniones de los trabajadores durante la implementación de un cambio.

Método de la entrevista El proceso de la entrevista se ha utilizado como herramienta para recopilar información durante décadas. Las raíces de este proceso se remontan a los egipcios durante la recolección de los datos censales (Fontana y Frey, 2000). El proceso de la entrevista permite intercambios altamente detallados entre los investigadores y los participantes, es una ventana a la comprensión de los comportamientos de los entrevistados (Seidman, 2012) y, en aplicaciones macroergonómicas, es particularmente útil en la identificación de problemas del sistema de trabajo o síntomas de problemas.

Grupos focales Recientemente los grupos de enfoque han adquirido gran popularidad entre los investigadores cualitativos, pues consideran que el proceso de grupo de enfoque es una ventana a la interacción humana (Madriz, 2000). Los grupos focales permiten entrevistar a pequeños grupos de personas al mismo tiempo, lo que permite a los entrevistados sentirse más cómodos hablando abiertamente sobre temas delicados. Pues las personas han indicado sentirse menos intimidadas durante las entrevistas de grupos focales y las encuentran más gratificante que las entrevistas individuales. Además, los grupos focales proporcionan a los participantes un ambiente seguro en el que comparten información con personas de similares etnia, género y nivel socioeconómico (Madriz, 2000).

Experimentos de laboratorio Los experimentos de laboratorio suelen incluir una hipótesis de investigación que predice los efectos causales de una o más variables en las demás; al menos dos niveles de una o más variables independientes; una asignación objetiva de los sujetos a condiciones; unos procedimientos sistemáticos para probar empíricamente las relaciones causales hipotéticas; y algunos controles específicos para reducir las amenazas a la validez interna (Graziano y Raulin, 2009). En el diseño de sistemas de trabajo, la experimentación y la cuasiexperimentación, se necesitan para comprender qué y por qué funciona (Hendrick y Kleiner, 2001).

Experimento de campo En el experimento de campo una o más variables en el campo o entorno organizacional es manipulada, para revisar su efecto sobre la variable dependiente de

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interés general en el desempeño del sistema de trabajo, que puede ser observada directamente. A menudo, el experimento de campo se realiza en una parte del sistema de trabajo de la organización y, si el cambio resulta eficaz, se implementa en la organización.

La ergonomía participativa Constituye un enfoque estable en el análisis y diseño de la macroergonomía. La ergonomía participativa implica involucrar a los usuarios finales en el desarrollo e implementación de los cambios del lugar de trabajo (Imada, Noro y Nagamachi, 1986), así como en el diseño de herramientas y útiles de trabajo, y en el desarrollo y ejecución de programas de formación en ergonomía. Además, los usuarios finales tienen un papel activo en la identificación y análisis de peligros biomecánicos, debido a sus conocimientos y habilidades (o falta de estos), así como en el diseño de soluciones ergonómicas, por ejemplo, el rediseño del trabajo, la formación, la organización del trabajo. La ergonomía participativa permite a los trabajadores obtener una mejor comprensión del factor de riesgo que afecta su comportamiento en el trabajo, su salud y su seguridad. En la etapa de planificación, la ergonomía participativa es particularmente útil mediante la participación de los trabajadores en la identificación y análisis de los problemas ergonómicos. Existen varios enfoques para abordar la ergonomía participativa, como los grupos de diseño, los círculos de calidad y los comités de trabajadores. Algunas de las características comunes de estos diversos programas se relacionan con la participación de los trabajadores en el desarrollo e implementación de las soluciones ergonómicas, la difusión y el intercambio sobre temas de ergonomía, la información sobre la salud y seguridad, promoviendo así la ergonomía organizacional y la cooperación entre expertos y no expertos, y la consideración y el respeto por las opiniones de los trabajadores (Hendrick y Kleiner, 2001). Utilizando un enfoque de ergonomía participativa en el diseño e implementación de programas de cambio y formación en el lugar de trabajo, se crea un sentido de propiedad individual y compromiso con los objetivos de la organización y el programa de formación. Ser miembro de un equipo, que desarrolla e implementa un programa de capacitación en ergonomía, motiva, recompensa y beneficia tanto al individuo como a la organización. Además, trabajar en un equipo multifuncional e interdisciplinar proporciona una fuerza única en el diseño y desarrollo de un programa de formación (Hendrick y Kleiner, 2001). Si los trabajadores no participan activamente en el programa de formación, su motivación para comprender el material presentado es baja y su resistencia al cambio es alta.

Capítulo 8: Modelos, métodos y técnicas macroergonómicas

En la ergonomía participativa, los usuarios tienen el control activo para la identificación y el análisis de los factores de riesgo ergonómicos, así como una mayor apropiación del diseño e implementación de soluciones ergonómicas. De acuerdo con Van Eerd et al. (2010), se realiza una revisión sistemática de las intervenciones, identificando los componentes clave a considerar dentro de la ergonomía participativa, entre los más importantes se destacan asegurar que los equipos con los miembros apropiados estén involucrados, ejemplo personas con experiencia, supervisores, especialistas o asesores (dentro o fuera del lugar de trabajo); las responsabilidades de cada participante deben estar claramente definidas y cualquier toma de decisiones debe hacerse de forma colaborativa; y la formación ergonómica. Los investigadores deben ser además de facilitadores, potenciales barreras a cualquier intervención (Van Eerd, et al., 2010). Los roles más comunes son de apoyo a la intervención, análisis de disponibilidad de recursos, formación en ergonomía, creación de equipos y comunicación organizacional.

Método de Análisis y Diseño Macroergonómico (MEAD) Según Kleiner (2006), la macroergonomía, como otras subdisciplinas de la ergonomía, se evalúa por medio de una combinación de métodos y herramientas. Estos métodos se basan en sistemas y modelados fundamentados en un proceso de análisis micro y macroergonómico integral. El análisis y diseño macroergonómico (MEAD) se desarrolla a través de pasos o fases metodológicas y se utiliza para evaluar el diseño de los sistemas de trabajo (Hendrick y Kleiner, 2001). Se basa en parte en las contribuciones de Taylor y Felten (1993). Su metodología es:: • • • • • • • • •

Diagnóstico del diseño del subsistema y el medio ambiente organizacional. Definir el tipo de sistema de producción y las expectativas de rendimiento. Definición de las operaciones unitarias y procesos de trabajo. Identificación de las variaciones. Determinación de las variaciones críticas o clave. Asignación de funciones. Comprensión de las funciones y percepciones acerca de las responsabilidades. Diseñar / rediseñar el subsistema e interfaces de apoyo. Ejecución y mejora de la iteración.

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Paso 1: Diagnóstico del diseño del subsistema y el medio ambiente organizacional Dado que el entorno externo opera bajo el principio de causalidad conjunta, es el subsistema más influyente y,por lo tanto, es importante para alcanzar el punto de optimización entre los subsistemas tecnológico y de personal. Para ello se requiere un análisis adecuado del sistema y el medio ambiente, de modo que, en primera instancia, se evalúan las declaraciones formales de la empresa sobre la misión (es decir, propósito), la visión y los principios. La misión de la organización es típicamente detallada en términos de sistemas (entradas, salidas, procesos, proveedores, clientes, controles internos y proceso de retroalimentación). Los análisis del sistema también establecen límites iniciales al sistema de trabajo. Al referirse a los modelos empíricos para analizar el ambiente externo, Hendrick y Kleiner (2001) plantean que los niveles óptimos de complejidad (diferenciación e integración), la centralización y la formalización son el punto de referencia investigativa.

Paso 2: Definir el tipo de sistema de producción y las expectativas de rendimiento La identificación de la producción ayuda a determinar los niveles óptimos de complejidad, centralización y formalización. El diagnostico anterior debe ayudar en este sentido. En este contexto, se identifican los criterios clave de rendimiento. Esto requiere determinar los impulsores del rendimiento de los productos y servicios. Las medidas de este rendimiento son de carácter subjetivo, como los autoinformes, o medidas tomadas directamente de rendimiento de los sistemas. Según Sink y Tuttle (1989), el rendimiento de la organización se mide o evalúa a través de de siete criterios de desempeño o grupos de medidas: la eficiencia, la eficacia, la productividad, la calidad, la calidad de vida laboral, la innovación y la rentabilidad. De acuerdo con Kleiner (1997), se añade un criterio de flexibilidad. Una vez que el tipo de sistema de producción ha sido identificado y los modelos de producción revisados empíricamente, las hipótesis de diseño organizacional generadas en el paso anterior se deben apoyar o modificar hasta que el subsistema personal también sea completamente analizado. En términos de asignación de funciones, los requisitos de las especificaciones se desarrollan, incluyendo requisitos ergonómicos tradicionales. También se incluyen preferencias de diseño de sistemas de complejidad, centralización y formalización.

Paso 3: Definición de las operaciones unitarias y procesos de trabajo Las operaciones unitarias a menudo son identificadas por el producto distintivo que emplean los trabajadores o por las interrupciones naturales del proceso, es

Capítulo 8: Modelos, métodos y técnicas macroergonómicas

decir, los límites determinados por los cambios de estado (transformación) o del material, forma o ubicación (entrada) o almacenamiento del material. Si la tecnología es compleja, ello presupone organizar el sistema de producción en forma de talleres o tecnologías, adicionalmente la segmentación de acuerdo con la diferenciación horizontal puede ser necesaria. El flujo de proceso debe contar con una distribución física de los flujos de materiales, estaciones de trabajo y límites informales o imaginarios. En la mayor parte de los sistemas de producción la salida de un paso es la entrada del siguiente. Es necesario identificar las funciones y subfunciones (tareas) del sistema. El propósito de este paso es evaluar las oportunidades de mejora y problemas potenciales de coordinación.

Paso 4: Identificación de las desviaciones Una variación es una desviación inesperada o indeseada de las condiciones estándar de operación, especificaciones o normas.

Paso 5: Determinación de las variaciones críticas o clave Las variaciones críticas son aquellas que impactan significativamente los criterios de rendimiento y/o interactúen con otras variables produciendo un efecto compuesto. Una variación es considerada clave si afecta significativamente la cantidad de la producción, la calidad de la producción, los costes operacionales, o si tiene numerosas relaciones con otras variaciones. Sólo entre el 10 – 20 % de las variaciones son determinantes significativos de la calidad, la cantidad o el costo del producto. La creación de la tabla de control de desviación clave requiere conocer si las variaciones existentes han sido controladas y si el personal responsable requiere hacer alguna intervención adicional. La Tabla de control de variaciones clave incluye el funcionamiento de la unidad de la variación controlada o corregida; el responsable; las actividades de control llevadas a cabo actualmente; las interfaces, herramientas o tecnologías necesarias para apoyar el control; y el soporte brindado por la comunicación y la información.

Paso 6: Asignación de funciones Antes de proceder a la asignación de funciones, es útil revisar cualquier tipo de restricción en determinados subambiente, ejemplos: político, financiero, etc.

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A continuación, las asignaciones de funciones se hacen de forma provisional al ser humano, a la máquina, a ambos o a ninguno. En el último caso, corresponde volver a desarrollar los requisitos, para ello es apropiado utilizar los siguientes criterios: viabilidad técnica, salud y seguridad, requisitos operativos (físicos, de información, interacción), y características de la función (la criticidad, la imprevisibilidad, cognitiva). El diseño centrado en el hombre es necesario para apoyar a los operadores en su intento de prevenir o controlar variaciones clave: las interfaces; la información de los sistemas; las ayudas de trabajo; las herramientas para el control de procesos; el uso de una tecnología más flexible; el rediseño de la estación de trabajo o sistema de manipulación; o la integración de mecanismos. Revisar finalmente los requisitos de conocimientos y/o habilidades del operador exigidos desde los proceso de selección y desarrollo del talento humano.

Paso 7: Comprensión de las funciones y percepciones acerca de las responsabilidades Es importante identificar cómo los trabajadores perciben su roles, para lo cual se analizan con los mecanismos descritos, hasta identificar las variaciones. Las variaciones son controladas a través de la formación y el mejoramiento del proceso de selección, así como a través la tecnología. Cualquier variación se gestiona a través de la ergonomía participativa, formación, comunicación, diseño de interfaz o diseño de la herramienta.

Paso 8: Diseñar/rediseñar el subsistema e interfaces de apoyo El objetivo de este paso es determinar el grado en el que una determinada variación del sistema sociotécnico de soporte impacta al sistema de producción, evaluando la naturaleza de la variación, el nivel en que la misma se controla y el grado en que las tareas determinan el rediseño de funciones operativas en las unidades del subsistema de soporte. Además es necesario revisar por medio de una lista de chequeo la asignación de funciones, las interfaces entre los subsistemas y rediseñando bajo la nueva coyuntura. Es de especial interés el trabajo en equipo y los niveles de trabajo individuales, por los cuales el entorno físico interno debe ser ergonómicamente ajustado para promover el bienestar humano, la seguridad y/o la eficacia.

Paso 9: Ejecución y mejora de la iteración Por lo general, el equipo de diseño macroergonómico no tendrá la autoridad suficiente para implementar los cambios que sugiere el análisis y propuestas de

Capítulo 8: Modelos, métodos y técnicas macroergonómicas

recomendaciones, por ende es necesaria la revisión por parte de la gerencia para aprobar los cambios. Sobre la base del proceso de retroalimentación, que se produzca con la propuesta, se determina la necesidad de hacer modificaciones a la misma, lo cual requerirá volver al paso anterior. Este proceso es iterativo. Una vez que la propuesta de cambio es aceptada por la gerencia, comienza la ejecución. Asimismo, deben llevarse a cabo actualizaciones regulares.

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Tabla C

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Paso 15: Localizar columna en Tabla C Ingresar a Tabla C con la suma de los pasos 12, 13 y 14 = Puntuación final muñeca , antebrazo y brazo

Paso 14: Añadir puntuación de la Fuerza / Carga Si carga o esfuerzo < 2 Kg. intermitente: Si es de 2 a 10 Kg. intermitente: +1 Si es de 2 a 10 Kg. estática o repetitiva: +2 = Puntuaciónfuerza/carga Si es una carga >10 Kg. ó vibrante ó súbita: +3

Paso 13: Añadir puntuación utilización muscular Si la postura es principalmente estática (p.e. agarres superiores a 1 min.) ó si sucede repetidamente la acción (4 veces/min. ó más): +1 = Puntuación uso muscular

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+4

Pioernas

Tronco

7

6

4

4

1 3

Pioernas

3

+3

20º - 60º

en extensión, cualquier ángulo

+4

Paso 12: Localizar puntuación postural en Tabla B Utilizar valores de pasos 9, 10 y 11 para localizar puntuación postural en Tabla B = Puntuación postural B

+1 +2 Si piernas y pies apoyados y equilibrados: +1 Si no: +2 = Puntuación piernas

Paso 11:

Paso 10a: Corregir... Si hay torsión +1; si hay inclinación lateral: +1 = Puntuación tronco

-20º sentado + 1 parado o sentado, tronco erecto

Paso 10: Localizar la posición del tronco

+3

Referencias: ......................................................................................................... Observador: .............................................................. Firma: ........................

=

+

+

+1 Paso 9a: Corregir... Si hay rotación: +1; si hay inclinación lateral: +1 = Puntuación cuello

0º-10º

Paso 9: Localizar la posición del cuello

B. Análisis de cuello, tronco y pierna

PUNTUACIÓN FINAL: 1 ó 2: Aceptable; 3 ó 4: Ampliar el estudio; 5 ó 6: Ampliar el estudio y modificar pronto; 7: estudiar y modificar inmediatamente

Empresa: ............................................................... Fecha: ............................ Puesto / Sección: ...............................................................................................

Paso 8: Localizar fila en Tabla C Ingresar a Tabla C con la suma de los pasos 5, 6 y 7 Puntuación final muñeca , antebrazo y brazo =

Paso 7: Añadir puntuación de la Fuerza / Carga Si carga ó esfuerzo < 2 Kg. intermitente: +0 Si es de 2 a 10 Kg. intermitente: +1 Si es de 2 a 10 Kg. estática o repetitiva: +2 Si es una carga >10 Kg. ó vibrante ó súbita: +3

Paso 6: Añadir puntuación utilización muscular Si la postura es principalmente estática (p.e. agarres superiores a 1 min.) ó si sucede repetidamente la acción (4 veces/min. ó más): +1 Puntuación muscular =

Paso 5: Localizar puntuación postural en Tabla A Utilizar valores de pasos 1, 2, 3 y 4 para localizar puntuación postural en Tabla A Puntuación postural A =

Paso 4: Giro de muñeca Si la muñeca está en el rango medio de giro: +1 Si la muñeca está girada próxima al rango final de giro: +2 Puntuación giro de muñeca =

Paso 3a: Corregir... Si la muñeca está doblada por la línea media: +1

+1

0º - +15º

Paso 3: Localizar la posición de la muñeca

Paso 2a: Corregir... Si el brazo cruza la línea media del cuerpo: +1 Si el brazo sale de la línea del cuerpo: +1

60º - 100º

+1

Paso 2: Localizar la posición del antebrazo

45º - 90º 90º ó > >20º 20º - 45º Paso - 20ª 1a: 20ºCorregir... Si el hombro está elevado +1 Si el brazo está abducido (despegado del cuerpo): +1 Si el brazo está apoyado o sostenido: -1 Puntuación brazo=

+1

Paso 1: Localizar la posición del brazo

A. Análisis de brazo, antebrazo y muñeca

Hoja de Campo

Tabla B

Método R.U.L.A.

A N E XO S ANEXO 1

318

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

ANEXO 2

2

>20º flexión o extensión

1

2

3

4

0º-20º flexión 0º-20º extensión

20º-60º flexión >20º extensión

> 60º flexión

+1

+

2 3 4 6 7 8 9 10 11 12

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 4 4 6 7 8 9 10 11 12

2 1 2

1 2 3 1 2 3

3 4 4 6 7 8 9 10 11 12

3 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 11 12

4 2 3

4 5 6 8 9 10 10 11 12 12

5 3 4

5 6 7 8 9 10 10 11 12 12

6 3 4

6 7 8 9 9 10 11 11 12 12

7 4 5

7 8 8 9 10 10 11 12 12 12

8 5 6

TABLA C Puntuación B

TABLA B BRAZO 1 2 3 4 1 1 3 4 2 2 4 5 2 3 5 5 1 2 4 5 2 3 5 6 3 4 5 7

7 8 9 10 10 10 11 12 12 12

9 6 6

TABLA A TRONCO 1 2 3 4 1 1 2 2 3 2 2 3 4 5 3 3 4 5 6 4 4 5 6 7 1 1 3 4 5 2 2 4 5 6 3 3 5 6 7 4 4 6 7 8 1 3 4 5 6 2 3 5 6 7 3 5 6 7 8 4 6 7 8 9

8 9 9 10 11 11 12 12 12 12

10 7 7

5 6 7 8 7 8 8

6 7 8 8 8 9 9

8 9 9 10 11 11 12 12 12 12

11 7 7

5 4 6 7 8 6 7 8 9 7 8 9 9

8 9 9 10 11 11 12 12 12 12

12 7 8

Corrección: Añadir +1 si: Una o más partes del cuerpo permanecen estáticas, por ej. aguantadas más de 1 min. Movimientos repetitivos, por ej. repetición superior a 4 ves/min. Cambios posturales importantes o posturas inestables.

1 1 1

2

1

MUÑECA

3

2

1

PIERNAS

+

2

2

>20º extensión

4

PUNTUACIÓN B

0 - Bueno 1-Regular Buen aga- Agarre rre y fuerza aceptable de agarre

Resultado TABLA B

>90º flexión

3

1

20º-45º flexión

Puntuación

Posición

2

1

0º-20º flexión/ extensión

>15º flexión/ extensión

0º-15º flexión/ extensión

AGARRE 3-Inaceptable Incómodo, sin agarre manual. Aceptable usando otras partes del cuerpo

BRAZOS

MUÑECAS

ANTEBRAZOS

PUNTUACIÓN FINAL

2-Malo Agarre posible pero no aceptable

Corrección Añadir: + 1si hay abducción o rotación. + 1 si hay elevación del hombro. -1 si hay apoyo o postura a favor de la gravedad.

Añadir + 1 si hay torsión o desviación lateral

Movimiento Puntuación Corrección

1

100º flexión

Puntuación

60º-100º flexión

Movimiento

Grupo B: Análisis de brazos, antebrazos y muñecas

NIVEL DE ACCIÓN: 1 = No necesario; 2-3 = Puede ser necesario; 4 a 7 = Necesario; 8 a 10 = Necesario pronto; 11 a 15 = Actuación inmediata

PUNTUACIÓN A

Instauración rápida o brusca

Añadir + 1 si hay torsión o inclinación lateral

Resultado TABLA A

Añadir + 2 si las rodillas están flexionadas + de 60º (salvo postura sedente)

Corrección

> 10 Kg.

2

Corrección

Añadir + 1 si hay flexión de rodillas entre 30º y 60º

Empresa: .................................................... Puesto de trabajo: ...................................... Realizó: ....................................................... Fecha: .........................................................

1

5 a 10 Kg.

0

< 5 Kg.

CARGA / FUERZA

2

1

Puntuación

Erguido

TRONCO Movimiento

Soporte unilateral, soporte ligero o postura inestable

Soporte bilateral, andando o sentado

Corrección

Añadir + 1 si hay torsión o inclinación lateral

Puntuación

1

0º-20º flexión

PIERNAS Movimiento

Puntuación

CUELLO Movimiento

CUELLO ANTEBRAZ O Puntuación A

Grupo A: Análisis de cuello, piernas y tronco

Método R.E.B.A. Hoja de Campo

Anexos

319

ANEXO 3

320

Ergonomía: Productividad, calidad y seguridad

ANEXO 4

Este libro fue compuesto en caracteres Minion a 11 puntos, impreso sobre papel Bond de 75 gramos y encuadernado con el método hot melt, en enero de 2020, en Bogotá, Colombia.

ERGONOMÍA Productividad, calidad y seguridad

El mensaje de la ergonomía es claro: el trabajo debe adaptarse al hombre. En ese sentido, esta ciencia estudia y hace recomendaciones sobre los aspectos de los factores humanos presentes en la interfaz que se produce entre el hombre y el resto de los elementos del sistema socio-técnico con que se interactúa. Esta obra describe algunos de estos factores y hace recomendaciones sobre cómo tenerlos en cuenta al diseñar o rediseñar dicho sistema socio-técnico. El libro señala qué es la ergonomía para desglosar este saber en tres dimensiones del conocimiento: física, cognitiva y organizacional o macroergonomía. Abarca el dimensionamiento de los objetos, el diseño del trabajo físico, la prevención de desórdenes músculo-esqueléticos, el ruido, el estrés térmico, características de la cognición, el error humano, la ingeniería de la resiliencia, el diseño organizacional, la cultura de la seguridad y algunas técnicas de la macroergonomía. Dirigido a estudiantes que requieran estudios de ergonomía, y a todo tipo de profesional que esté interesado en aplicar los conocimientos sobre la interfaz hombre-sistema en su campo de acción, para obtener buenos resultados en temas de productividad, calidad y seguridad y salud en el trabajo. Colección: Ingeniería y salud en el trabajo Área: Seguridad y salud en el trabajo

Incluye Tres dimensiones de la ergonomía: física, cognitiva y organizacional. Un apartado dedicado a la ingeniería de resiliencia. Síntesis y compilación de diferentes conocimientos. Resultados de investigaciones publicados por primera vez en un libro. Ricardo de La Caridad Montero Martínez Ingeniero Industrial y Doctor en Ciencias Técnicas del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría de La Habana. Cuenta con más de 30 años de experiencia en docencia universitaria, investigación y consultoría en la temática de Seguridad, Higiene y Ergonomía. Actualmente es profesor en la Universidad Autónoma de Occidente de Cali y director del programa de especialización en Higiene y Seguridad Industrial. Ciro Martínez Oropesa Economista Industrial de la Universidad de Holguín, Cuba; Doctor en integración y desarrollo económico territorial de la Universidad de León, Doctor en proyectos de la Universidad Internacional Iberoamericana. Magíster en Dirección de Empresas, en Prevención de Riesgos Laborales, Master en Project Management del Instituto Europeo de Posgrados y Especialista en Ergonomía y Factores Psicosociales. Actualmente es docente e Investigador de la Universidad Autónoma de Occidente de Cali. Giovanni de Jesús Arias Castro Ingeniero Industrial de la Universidad Autónoma de Occidente de la ciudad de Cali, Especialista en Higiene y Seguridad Industrial, Master en Ingeniería Industrial de la Universidad del Valle y Doctor en Ciencias Técnicas de la Universidad Tecnológica de la Habana, Cuba. Cuenta con más de 20 años de experiencia en docencia universitaria, investigación y consultoría en el área de Seguridad y Salud en el Trabajo y Gestión de Operaciones. Actualmente es profesor de tiempo completo en la Universidad Autónoma de Occidente.

ISBN 978-958-771-856-0

9 789587 718560

ecoeediciones.com

e-ISBN 978-958-771-857-7