Resumen: Con el objeto de valorar la demanda biomecánica del ensamblaje de un vehículo compacto, se realiza un estudio de corte transversal que utiliza las metodologías Suzanne Rodgers y REBA para identificar situaciones críticas y paralelamente, establecer cuál de estas herramientas resulta más apropiada para la realidad de la empresa. La evaluación multitarea de la carga física se emplea para estimar el nivel de riesgo ponderado del conjunto de actividades que ejecutan los trabajadores. Los resultados muestran que la mayoría de las operaciones tienen un moderado nivel de riesgo a lesiones del sistema osteomuscular. Hay evidencia estadística para afirmar con una significancia del 1%, que existe diferencia significativa entre Rodgers y REBA y se concluye que éste último debe utilizarse para la evaluación biomecánica por ser sensible a los factores de riesgo presentes en la ejecución de las tareas. Finalmente se plantean recomendaciones técnicas y administrativas a las disconformidades detectadas.

Palabras Clave: Biomecánica/ Metodología Suzanne Rodgers/ Método REBA/ Riesgo músculo esquelético.

Biomechanical demand on compact vehicle assembly

Keywords: Biomechanics/ Suzanne Rodgers Methodology/ REBA Method/ Muscle-skeletal isk

Manuscrito finalizado en Valencia, Venezuela, el 2008/08/21, recibido el 2008/09/23, en su forma final (aceptado) el 2008/12/01.

I. INTRODUCCIÓN

Investigaciones científicas han encontrado que la mayoría de los desórdenes del sistema osteomuscular tienen etiología multifactorial [1], así pues se han detectado relaciones con factores de riesgo físico [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8], fisiológicos [9] y psicosociales [10, 11, 12, 13] con este tipo de patologías. Sin embargo, siguen siendo los problemas asociados a la carga postural, repetitividad y grandes esfuerzos musculares los de mayor aporte en la etiología de dichos desórdenes. Rodríguez y Cols. [14] en una investigación realizada en el sector automotriz, mostraron que la biomecánica se sitúa en un renglón preponderante en la magnitud del nivel de riesgo cuando se usa un instrumento de carácter integral para evaluar un puesto de trabajo, seguido de los aspectos fisiológicos, esfuerzo percibido y factores psicosociales.

En este sentido parece insoslayable que el primer paso para la erradicación paulatina de las lesiones músculo esqueléticas (LME) asociadas al trabajo, sea la estimación de la demanda biomecánica que las tareas suponen. Es importante destacar que ningún método específico podrá dar solución a todo, pero la escogencia de aquel con mayor sensibilidad a las situaciones particulares que se presentan en la actividad en estudio, podrá sin lugar a dudas colaborar con la adecuación ergonómica del puesto de trabajo [15].

La evaluación de la demanda biomecánica de las actividades (así como de todos los factores de riesgo presentes en los puestos de trabajo), además de ser una obligación del empleador en el marco legal venezolano, provee para las empresas una oportunidad para fijar un orden de prioridades de atención, pues de esta manera se pueden ofrecer soluciones de manera más expedita a aquellos casos en situaciones críticas, aun cuando éstos no tengan ya manifestaciones claras de problemas osteomusculares e inclusive, se puede combinar esta información con la proporcionada por el servicio médico para programar las intervenciones.

El propósito de este estudio es evaluar la demanda biomecánica de las tareas de ensamblaje de un vehículo compacto de una ensambladora ubicada en Valencia, Estado Carabobo, utilizando para ello el método Suzanne Rodgers [16] y la metodología REBA [17], para de esta forma poder identificar operaciones que requieren modificaciones urgentes para disminuir su impacto negativo en la salud de los trabajadores y además, establecer cuál de los métodos parece más apropiado para la realidad de la empresa. Asímismo, dado que los trabajadores ejecutan una variedad de subtareas durante el tiempo de ciclo de la operación y que cada una impone un nivel de riesgo a LME distinto, se utiliza la evaluación multitarea de la carga física [18] para estimar el nivel de riesgo ponderado de este conjunto. Finalmente se plantean soluciones técnicas y administrativas que necesariamente deben combinarse con estudios sistémicos para aquellos casos críticos y que deben ser ampliamente discutidas con los participantes del proceso de producción para garantizar su éxito.

II. DESARROLLO

1. Materiales y métodos

La población estuvo conformada por la totalidad de los trabajadores de la línea de producción (246 operarios) quienes voluntariamente aceptaron participar en el estudio de acuerdo a la Declaración de Helsinski de 1983. La demanda biomecánica de las actividades fue evaluada con los métodos Suzanne Rodgers y Rapid Entire Body Assessment (REBA) con apoyo en la técnica de la filmación en tiempo real. En este sentido se filmaron 1513 elementos de trabajo (operaciones) teniendo en consideración los siguientes aspectos [19]:

• Se mantuvo la imagen del trabajador dentro del campo visual durante toda la filmación y ésta se mantuvo estable para observar la integridad de los movimientos efectuados por el sujeto.

• La duración de la filmación estuvo directamente relacionada con la duración de un ciclo de trabajo o más. Posteriormente, la filmografía fue analizada de la siguiente forma:

• Se dividió el tiempo de ciclo en elementos racionales de corta duración en los cuales los operarios realizan actividades específicas. Posteriormente, el tiempo de duración de este elemento se subdividió en 10 o más partes iguales (dependiendo de su duración) y este valor determinó la cantidad de segundos entre una observación y otra.

• Cada imagen observada fue analizada a través de los métodos Rodgers y REBA.

Posteriormente se realizó una evaluación multitarea de la carga física basada en la obtención de los valores medios ponderados de los tiempos de exposición a cada elemento de trabajo y el método ergonómico REBA.

Los datos arrojados por los métodos REBA y Rodgers fueron analizados estadísticamente, para verificar si existen diferencias significativas entre los resultados arrojados por los dos instrumentos distintos.

Por último, para corregir los problemas detectados, se hacen recomendaciones técnicas y administrativas que se clasifican en cinco categorías:

• Equipo: diseñar nuevos dispositivos o mejora de los existentes, que faciliten la ejecución actual de las actividades, disminuyendo los riesgos disergonómicos.

• Postura: educar al operario en las posturas más adecuadas para realizar las actividades inherentes al trabajo.

• Condiciones antropométricas: adaptar las condiciones del puesto de trabajo a las características antropométricas del trabajador, con el fin de disminuir el compromiso postural .

• Rediseño: rediseñar el puesto de trabajo, integrando mejoras de equipo, método, postura y condiciones antropométricas simultáneamente

2. Métodos de evaluación de la demanda biomecánica

Método Suzanne Rodgers:

Este es un método de análisis ergonómico que estudia tres factores importantes: el nivel de esfuerzo, su duración antes de la relajación (o antes de pasar a un nivel de menor esfuerzo) y la frecuencia de la activación de los músculos para efectuar la actividad. Con estos parámetros se estima el nivel de fatiga muscular que se produce en las siguientes partes del cuerpo: cuello, hombros, espalda, brazos-codos, muñecas-manosdedos, piernas-rodillas, tobillos-pies-dedos.

El nivel de esfuerzo está referido al requerido para realizar la tarea, y para ello se tienen tres clasificaciones: ligero, moderado o fuerte, éstas aplicarán según descripciones cualitativas para cada parte del cuerpo. Asímismo, por duración del esfuerzo se entiende el tiempo que un músculo de las partes del cuerpo antes mencionadas, permanece activo de manera contínua, y se clasifica como sigue: duración menor a 6 segundos, entre 6 y 20 segundos y más de 20 segundos. En cuanto a la frecuencia, esta variable se mide para un grupo de músculos y para un nivel de esfuerzo específico, y se clasifica también en tres categorías: menos de una repetición por minuto, de 1 a 5 repeticiones por minuto, y de 5 hasta 15 repeticiones por minuto.

Con esta metodología se establece la prioridad de cambio de una actividad en función de la combinación de los valores obtenidos a través de los tres factores estudiados: el nivel de esfuerzo, la duración del mismo y la frecuencia.

Método

El REBA provee de un sistema de escala para actividades musculares causadas por cambios rápidos, carga estática o dinámica y posturas inestables. Además, incluye un concepto novedoso al reflejar la importancia del acoplamiento o agarre en el manejo de herramientas o controles. Los resultados de aplicación de la metodología son niveles de riesgo a LME con un indicador de urgencia. El REBA divide el cuerpo en diferentes posturas, para lo cual establece dos grandes grupos: El Grupo A, que involucra el tronco, el cuello y las piernas, con el que se puede establecer un total de 60 combinaciones de posturas para estos miembros del cuerpo. Y el Grupo B, que involucra los brazos, antebrazos y muñecas, para los cuales se establecen hasta 36 combinaciones de posturas. Estas combinaciones se establecen en tablas que generan un índice en cada uno de los grupos y al cual se debe añadir un factor por Fuerza o Carga y otro factor por las características de la actividad que se realiza, estableciéndose así el índice de REBA que indicará el nivel de acción asociado a un nivel de riesgo a LME.

Evaluación Multitarea de la Carga Física

La evaluación multitarea de la carga física es una metodología basada en el hecho que la mayoría de las actividades laborales están compuestas por sub-tareas con duración y compromisos posturales distintos y que la presencia de una postura forzada en una de estas sub-tareas no es compensable con una postura no forzada. En este sentido, el método combina los tiempos de duración de elementos racionales de trabajo (también llamados subtareas) y sus respectivos compromisos posturales descritos a través del método ergonómico REBA.

Al igual que el método original, la evaluación multitarea contempla la valoración de las siguientes estructuras corporales: hombro, codo, mano-muñeca, columna cervical, columna lumbar y posición de las piernas. Se incluyen además aspectos como la adición de puntos por el manejo de cargas y/o la aplicación de fuerza y calidad del acoplamiento. Una vez obtenidos los valores medios ponderados de cada una de las variables mencionadas se hace uso de las tablas determinantes descritas por Hignett y McAtamney, obteniendo el nivel de riesgo a LME según REBA.

La razón para utilizarlo es la inclusión de una ponderación temporal que tiene en cuenta el tiempo de exposición a una postura concreta, y, por lo tanto, el resultado final guarda relación con la exposición. Por otra parte, se señalan como ventajas la sencillez de la evaluación que se realiza con el método y su posibilidad de uso en la mayoría de las tareas desarrolladas en la actividad laboral, entre otras.

Los métodos descritos anteriormente fueron aplicados en la evaluación de los puestos de trabajo que se muestran en la Tabla I.

3. Resultados

3.1 Evaluación del Compromiso Biomecánico según el Método Suzanne Rodgers

Para las áreas de acabado metálico y pintura, los compromisos biomecánicos descritos por el método Rodgers, son muy similares. 85,71% de las operaciones de acabado metálico se clasifican como de leve nivel de riesgo a LME al igual que el 61,09% de las provenientes del área de pintura. Esto se debe a la poca exigencia en términos de aplicación de fuerza o levantamiento de cargas que conllevan las actividades realizadas en estas áreas. En la Tabla II puede observarse el compromiso biomecánico según el método Rodgers de algunas actividades típicas de cada área.

En cuanto al área de vestidura, la mayoría de las operaciones también se ubican en la categoría de nivel de riesgo leve a LME (73,79%), pues se trata de tareas que involucran pequeños esfuerzos musculares para la instalación de accesorios tales como gomas, esponjas antirruido, clips de sujeción, y pequeños tornillos.

En las áreas de monorriel y línea final se trata de operaciones de ajuste de componentes críticos de la unidad, tales como suspensión trasera, cauchos, tubo de escape y cuadratura de puertas. Se observa que para monorriel, el 60,60% de las tareas describen un nivel leve de riesgo a LME, mientras que para línea final, el 52,38% de las tareas se ubican en la categoría de riesgo moderado. Se destacan las operaciones de colocación y ajustes finales a los amortiguadores, torque a tornillos de suspensión trasera y ajustes finales de la instalación del motor como actividades de alto riesgo a LME, básicamente por exigir esfuerzos musculares importantes en posturas no neutrales.

3.2 Evaluación del Compromiso Biomecánico según el Método REBA

En cuanto al compromiso biomecánico descrito por el método REBA, para el área de soldadura por electropunto, se observa a un 51,79% de las tareas con nivel de riesgo moderado, siendo las estructuras más comprometidas hombros, cuello y tronco. En la Tabla III, se puede apreciar el compromiso biomecánico de una tarea típica del área. En la zona de repunteo, el REBA califica al 58,98% de las tareas como de riesgo moderado, destacándose en la mayoría de los casos, actividades que involucran flexión de tronco entre 20 y 60°, acompañadas de lateralización de cuello. En referencia a la zona de acabado metálico, el 38,46% de las tareas también se presentan como de moderado riesgo a LME.

La aplicación del REBA al área de pintura refiere compromisos biomecánicos para el 48,89% de las operaciones, en la categoría de bajo riesgo y el 48,45% en la de riesgo moderado. En su mayoría, las actividades involucran movimientos repetitivos de miembros superiores con flexión de hombros entre 45° y 90°. Esta situación se presenta principalmente en las operaciones de limpieza y preparación del vehículo para ser pintado, en la aplicación de fondos anticorrosivos y esmaltes, y en las áreas de limpieza final.

El área de vestidura presenta una carga postural que para el 45,15% de los casos se ubica en la categoría de riesgo moderado pues, por lo general, las actividades requieren de movimientos de dorsoflexión y lateralización de cuello acompañados de flexión de hombros. En las zonas de monorriel y línea final, la demanda biomecánica se sitúa en la categoría de moderado para el 39,39% y para el 52,38% respectivamente. Resaltan nuevamente como actividades de alta criticidad las relativas a la colocación y ajustes finales a los amortiguadores, torque a tornillos de suspensión trasera y ajustes finales de la instalación del motor. Sin embargo, el método REBA también clasifica a las actividades de instalación de molduras, alfombras y aislantes en puertas, como de alto nivel de riesgo a LME.

La evaluación multitarea de la carga física mostró que el 69,57% de los trabajadores del área de soldadura por electropunto operan bajo un esquema de actividades de nivel ponderado de riesgo a LME considerado como moderado, ver Tabla IV. En esta misma situación se ubican las áreas de pintura, vestidura, monorriel y línea final. Es relevante mencionar que estos resultados están asociados a la combinación de tareas que en su mayoría exigen compromisos posturales importantes (no muy disímiles entre sí) y tiempos de ciclo de las tareas en los cuales no se ofrecen oportunidades para la recuperación de las estructuras involucradas. Sólo las áreas de repunteo y acabado metálico, muestran comportamientos de bajo riesgo ponderado a lesiones del sistema osteomuscular.

3.4 Análisis Estadístico

Haciendo uso del coeficiente de Correlación de Spearman, el cual es una medida del grado de asociación entre dos variables y que para la data estudiada arrojó un valor de rS = 0,447, puede afirmarse con un nivel de significación del 1%, que ambos métodos son uniformes en cuanto a la evaluación biomecánica que hacen sobre las tareas.

Por otra parte, con la intención de identificar si existe diferencia significativa en la evaluación del compromiso biomecánico según los métodos REBA y Rodgers, se aplicó la prueba de rangos con signo de Wilcoxon, obteniendo un valor para el estadístico de contraste z = 8,114 para la diferencia “REBA – Rodgers”. Esto indica que existe suficiente evidencia estadística para afirmar que el método REBA tiene una valoración mayor (más severa) en cuanto al nivel de exigencias requerido para la ejecución de una actividad que el método Rodgers a un nivel de significación del 1%, por lo que resulta conveniente utilizar el método REBA para la evaluación biomecánica ya que es más sensible en la valoración de los riesgos presentes en la ejecución de las tareas.

4. Oportunidades de mejora detectadas

Una vez realizada la evaluación biomecánica, se identificó una serie de oportunidades de mejora a cada actividad que se encontró en situación de riesgo. Es así como se plantearon 798 recomendaciones para el ensamblaje del vehículo compacto que pueden disgregarse tal y como se muestra en la Tabla V.

Para el área de electropunto las recomendaciones están dirigidas al rediseño del equipo en, este caso las pistolas de soldadura, no ofrecen posibilidades para una adaptación con el hombre y obligan a éste a la admisión de posturas no neutrales durante prolongados períodos de tiempo. En este sentido, la ubicación de los controles de mando es uno de los aspectos en los cuales se hace mayor énfasis.

Esta necesidad de educación postural se hace más clara para las áreas de pintura, vestidura y línea final, en la cuales la mayoría de las propuestas están asociadas a este rubro, así como también con el cambio de deficientes métodos de trabajo que pueden causar daños al sistema osteomuscular. Es así como se recomienda la sustitución de equipos y herramientas para disminuir los niveles de nocividad encontrados y paralelamente, realizar un nuevo balance de actividades de tal manera que sean parejas las demandas de los trabajadores. La sustitución o modificación de algunas facilidades mecánicas existentes en las líneas también son sugeridos.

Para el área de monorriel, la necesidad de corregir situaciones de alto compromiso muscular en posturas no neutrales, originan que el 55,6% de las mejoras estén asociadas al cambio y/o rediseño de los equipos y herramientas, así como también de los métodos de trabajo. Se destaca aquí el sentido en el que se mueve la unidad a través de la línea, pues en buena parte de este sector los operarios permanecen debajo del vehículo suspendido, por lo que los ajustes se realizan con movimientos de hiperflexión de hombros y codos acompañado de torsión y/o lateralización de tronco con torquímetros de gran tamaño y potencia.

5. Discusión

Luego de la evaluación biomecánica de las tareas se observa como las de mayor criticidad son las relativas a la colocación y ajustes finales a los amortiguadores, torque a tornillos de suspensión trasera, ajustes finales de la instalación del motor, instalación de molduras, alfombras y aislantes en puertas. El denominador común de todas estas actividades es el compromiso de la columna lumbar. En este sentido, es pertinente recordar que esta clase de postura se constituye como uno de los factores de riesgo más importantes en la aparición de lesiones en la parte baja de la espalda. Otro punto a considerar es la condición de bipedestación prolongada a la cual está sometida la totalidad de los sujetos evaluados, pues investigaciones científicas han podido encontrar que la postura de pie combinada con otro grupo de factores de riesgos físicos, incluyendo por supuesto el tiempo de exposición, incrementa el riesgo de prevalencia de las lumbalgias [20, 21, 22].

En cuanto a los modelos utilizados para la evaluación biomecánica, el Rodgers resultó ser sensible a aquellas tareas que implican esfuerzos musculares importantes. El REBA por su parte, parece ser más específico para los casos en los cuales el compromiso es, en buena parte postural, no obstante muestra versatilidad al poder realizar ajustes por aplicación de fuerza, calidad del agarre, carga estática y movimientos repetitivos.

El análisis estadístico evidencia dos aspectos importantes. El primero, que los métodos Rodgers y REBA son uniformes en la evaluación biomecánica. Y Segundo, que con el nivel de significancia del 1%, el método REBA tiene una valoración más severa que el método Rodgers, por lo que resulta conveniente utilizar el método REBA para la evaluación biomecánica en la muestra estudiada.

Luego del procesamiento estadístico, es importante considerar el momento tecnológico que atraviesa la empresa ensambladora. En este sentido se pudo verificar como se han ido corrigiendo paulatinamente los problemas asociados con la manipulación de cargas y aplicación de fuerza a través de la incorporación de facilidades. Sin embargo, persisten ampliamente los compromisos posturales. Por tal razón, parece más prudente utilizar REBA para la evaluación biomecánica de las tareas, al ser éste mucho más sensible a los factores de riesgo presentes en las líneas de trabajo.

La evaluación multitarea de la carga física permitió fijar un orden de prioridades de atención a los problemas detectados y además se constituye como una excelente herramienta para reorganizar las demandas de trabajo entre los operadores. La posibilidad de combinar estos resultados con la morbilidad músculo esquelética que puede proporcionar el servicio médico es imprescindible para planificar correctamente las intervenciones. En este punto es pertinente mencionar que las recomendaciones planteadas no brindaran el beneficio esperado sino son ampliamente discutidas con los protagonistas del proceso.

III. CONCLUSIONES

2. El estudio minucioso de la aplicación de cada modelo también permitió destacar las bondades que cada una de estas herramientas ofrecen en términos de variables incluidas en el análisis.

3. El procesamiento estadístico de la información y el estudio de los factores de riesgo presentes en la línea de ensamblaje muestran que el método REBA tiene una valoración más severa que el método Rodgers, por lo que resulta conveniente utilizar el primero para el estudio de los compromisos del sistema osteomuscular en dichos puestos de trabajo.

4. Finalmente, es necesario destacar la importancia de la valoración multitarea de la carga física para establecer las prioridades de la intervención conjuntamente con la opinión de os trabajadores.

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