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Centro Universitário de Patos de Minas – UNIPAM – Patos de Minas – MG – 08/08/2016 a 23/09/
DESENVOLVIMENTO DE UM PROTETOR AURICULAR QUE MONITORA AS CONDIÇÕES AMBIENTAIS DE EXPOSIÇÃO A RISCOS DO TRABALHADOR^1
Bruno MULLER^2 Camilo Lelis VALINHAS^3 Daniel Lucas Rodrigues da SILVA^4 Elias BORGES^5 Henrique Caixeta MATIAS^6 Luis Augusto Ferreira de SOUSA^7 Luis HENRIQUE^8 Marcos Pereira de LIMA^9 Marco Tulio Sousa LUZ^10
RESUMO
O presente artigo tem por objetivo explanar sobre a elaboração e o desenvolver de testes em um protetor auricular e abafador auditivo com sistema de monitoramento de condições ambientais, a fim de reduzir-se os riscos à saúde dos profissionais. O artigo porta-se como uma forma de avaliar a possibilidade de inserção de um novo produto no mercado, assim como, o desenvolvimento de um protótipo que atenda as necessidades de grandes empresas e das normas NR 6 e NR 15 de segurança do trabalho e uso de proteção individual. O uso do EPI em empresas visa gerar dados estatísticos que irão auxiliar o controle e a gestão da segurança do trabalho, evitando que essas empresas venham a sofrer prejuízos oriundos de ações trabalhistas. PALAVRAS-CHAVE: EPI; SEGURANÇA DO TRABALHO; ANÁLISE DE CONDIÇÕES AMBIENTAIS
(^1) Trabalho apresentado na área temática 1 - Novas tecnologias e ferramentas para gestão empreendedora do XII Congresso Mineiro de Empreendedorismo, realizado de 17 de outubro a 20 de outubro de 2018. 2 Daniel Lucas Rodrigues da Silva do 7º período de Engenharia Elétrica, e-mail: daniellucasrodriguess@gmail.com 3 44 Luis Augusto Ferreira de Sousa do 7º período de Engenharia Elétrica, e-mail: luis.augusto.fs@hotmail.com Luiz Henrique Caixeta Gonçalves do 7º período de Engenharia Elétrica, e-mail: luizhenriqueeng.eletricista@gmail.com 5 6 Marcos Pereira de Lima do 5º período de Sistemas de Informação, e-mail: marcoslima_1212@hotmail.com 7 Bruno Muller Araújo Godinho do 5º período de Sistemas de Informação, e-mail: bwk.bruno@gmail.com 8 Elias Junio Borges do 5º período de Sistemas de Informação, e-mail: eliasborges@unipam.edu.br 9 Camilo Leles Valinhas do 7º período de Engenharia Mecânica, e-mail: camilovalinhas@hotmail.com Henrique Caixeta Matias do 7º período de Engenharia Mecânica, e-mail: henriquecmatias@hotmail.com (^10) Marco Tulio Sousa Luz do 7º período de Engenharia Mecânica, e-mail: marco-tullio@hotmail.com
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1. INTRODUÇÃO
Com a consolidação da CLT, em 1943, os trabalhadores e operários de todos os setores da economia brasileira deram um grande passo em direção ao avanço desenvolvimentista desse pais, assim como, conquistaram direitos que lhes permitiram ter uma menor exposição a ambientes hostis e prejudiciais à sua saúde, assim como exposição à riscos que poderiam vir a prejudicar a integridade física do trabalhador. Essa vitória gerou nos setores trabalhistas uma maior preocupação sobre os riscos ambientais, ambientes insalubres, equipamentos de proteção individual e bem estar ocupacional, tendo em vista essas duas vertentes que o impulsionam: a saúde do trabalhador, pois este é importante para empresa, e porque as empresas que negligenciarem esse fator estarão sujeitas a sanções trabalhistas. A preocupação é tamanha que segundo a OIT (Organização internacional do trabalho) no Brasil, no ano de 2011, houveram 636118 acidentes de trabalho, de ambos os sexos. Um funcionário quando se acidenta acarreta prejuízos para a empresa, não só quanto a indisponibilidade de sua força de trabalho no setor da empresa, mas também quanto aos custos oriundos de despesas médicas, perda de produtividade, além das consequências judiciais que podem ser aplicadas resultando em pagamentos de multas e indenizações. Segundo o site do TST (Tribunal Superior do Trabalho) no ano de 2015, teve-se um recorde de recebimento de processos trabalhistas, onde 291 454 processos foram recebidos, e foram julgados 305 271. No ano de 2017, foram 277 270 recebidos e 285 743 foram julgados. Tais dados evidenciam dois fatores: a eficiência do poder judiciário, e a quantidade de empresas que sofrem perdas resultantes dos descuidos com a saúde do trabalhador. O projeto integrador sete, matéria básica dos cursos de graduação do Centro Universitário de Patos de Minas (UNIPAM), propôs, no ano de 2018, o desenvolvimento de um novo produto que traga inovações tecnológicas integrada a indústria 4.0 embasada em alguma dor de mercado.
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trabalhador devido a sua exposição constante à altas temperaturas ou a níveis muito altos de ruídos, gases tóxicos e até mesmo à poeira. O art. 19 da Lei nº 8.213/91 (BRASIL, 24 de julho de 1991) assim classifica: Acidente do trabalho é o que ocorre pelo exercício do trabalho a serviço de empresa ou de empregador doméstico ou pelo exercício do trabalho dos segurados (...) provocando lesão corporal ou perturbação funcional que cause a morte ou a perda ou redução, permanente ou temporária, da capacidade para o trabalho. (Redação dada pela Lei Complementar nº 150, de 2015) § 1º A empresa é responsável pela adoção e uso das medidas coletivas e individuais de proteção e segurança da saúde do trabalhador. § 2º Constitui contravenção penal, punível com multa, deixar a empresa de cumprir as normas de segurança e higiene do trabalho.” Dessa forma, percebe-se que a responsabilidade fiscal e a aplicação de equipamentos de proteção individual recai totalmente sobre a empresa, que fornece o mesmo de acordo com mensurações feitas por técnicos de segurança do trabalho que dimensionam e determinam os tipos de EPI’s a serem utilizados. Em contra partida, temos a responsabilidade que foge ao líder ou ao gestor de empresas de se manter os cuidados quanto a higiene do EPI e ao seu uso correto, sendo esta do funcionário, que nem sempre o faz. Fatos dessa natureza tendem a gerar custos maiores para as empresas, não só no âmbito judicial, como também ao pagamento do custo adicional de insalubridade, como é previsto na norma regulamentadora n°15, que define as atividades insalubres por limites de tolerância. Descrito segundo BRASIL (1978, parágrafos 15.1.5 e 15.2): [...]Entende-se por “Limite de Tolerância”, para os fins desta Norma, a concentração ou intensidade máxima ou mínima, relacionada com a natureza e o tempo de exposição ao agente, que não causará danos à saúde do trabalhador, durante a sua vida laboral. (...) O exercício de trabalho em condições de insalubridade, de acordo com os subitens do item anterior, assegura ao trabalhador a percepção de adicional, incidente sobre o salário mínimo da região.
2.2 MODELO DE NEGÓCIO
O modelo de negócio o qual se identificou como mais viável e aplicável ao produto, dado que trata-se de uma inovação tecnológica que busca possíveis futuros investidores, foi o canvas. Descrito por DORNLAS (2015) como:
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[...]o modelo de negócio Canvas foi criado e proposto originalmente por Alexander Osterwalder e Yves Pigneur. A tese que defende Steve Blank é de que uma startup está em busca de um modelo de negócio sustentável e replicável e, por isso, precisa criar protótipos, testar hipóteses, “dar a cara a tapa” para, então, começar a crescer. Já empresas maiores buscam executar modelos de negócios comprovados. Assim, ele sugere que, nos casos das empresas iniciantes, não se dê tanta atenção ao plano de negócios e se priorize o Canvas.
Onde, por sua vez, o modelo descrito se integrou no projeto da seguinte forma: Imagem 1: Integração do canvas com o plano de negócios
Fonte: DORNELAS (2015)
2.3 ARDUINO E SEUS COMPONENTES
O protótipo do produto apresentado e os instrumentos de mensuração os quais serão utilizados nos testes, foram ambos projetados sob a plataforma de automação e montagem de circuitos Arduino. Onde utilizou-se uma placa microprocessadora e os componentes que ligavam-se a mesma, já desenvolvidos para atuarem em conjunto. Essa configuração, apresentou grande facilidade e aplicabilidade ao projeto, dado a simplicidade de programação e os recursos próprios da plataforma. OLIVEIRA (2015) descreveu a plataforma arduino como: [...] uma plataforma de hardware open source, projetada sobre o micro controlador Atmel AVR, que pode ser programado através de uma linguagem de programação similar a C/C++, permitindo a elaboração de projetos com um conhecimento mínimo ou mesmo nenhum de eletrônica. Foi criado com o objetivo de fornecer uma plataforma de fácil prototipação de projetos interativos, unindo software e hardware, características da Computação Física.
Assim, sua função e aplicabilidade se encaixa nos afins do projeto, porém apresenta outra vantagem quanto a componentes modulares que podem ser utilizados e aplicados de forma variada e simultânea nesse tipo de plataforma. Esses componentes são os responsáveis pelo sensoriamento do dispositivo, que realizará o processamento de dados na placa Arduino mini.
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como verificar a influência do equipamento sob a rotina do trabalhador, e sua aceitação no mercado, tanto para quem usa, quanto aos possíveis investidores. Para o desenvolvimento do projeto aliado a intenção de criar-se um novo produto foi utilizado a metodologia canvas, onde, a partir da elaboração de uma proposta de valor, embasada em uma dor de mercado, foi desenvolvida a base do nosso plano de negócio, fixando de forma bem definida os segmentos chaves, como parceiros, ramo de clientes, fontes de custo e de receita, para que pudéssemos basear e guiar o desenvolvimento do produto. A análise de mercado foi feita com base em questionamentos e exposições de ideias levantadas à empresários conhecidos por membros do grupo, e assessoria de desenvolvedores da empresa ALGAR Telecom que auxiliaram no projeto. Embasado na coleta de dados obtida, e na carga teórica acumulada, deu-se início a fase de prototipagem, com as necessidades de entrega do mesmo bem definidas. O protótipo deverá ser capaz de atender as seguintes especificações: Realizar medições de nível de ruído em db (decibéis). Realizar medições da temperatura ambiente. Definir status de uso do equipamento e registrar o tempo (tempo que foi usado) Armazenar informações para posterior quantificação. Emitir alerta de exposição de risco. Ser compacto e adaptável ao tamanho de um EPI real. Apresentar viabilidade econômica Gerar dados aplicáveis às empresas Para a simulação do circuito empregado, assim como para a validação do funcionamento do mesmo, foi utilizada a plataforma online de desenvolvimento de circuitos da Autodesk (https://circuits.io/). Nela, foi simulada as ligações assim como possíveis variações e melhorias no circuito empregado. Consequentemente, com a definição dos materiais empregados estabeleceu-se que para a confecção desse protótipo que atendesse as especificações referidas, seriam gastos os seguintes materiais para sua produção: Tabela 2: lista de materiais gastos para prototipagem
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Fonte: Autor (2018)
O protótipo, tendo em vista que seu funcionamento é dado à partir de um circuito logico-programável, teve seu código desenvolvido sob a IDE própria do Arduino, com linguagem de programação em C++. O programa por sua vez, realiza a leitura dos sensores empregados e aplica sobre elas um filtro digital de: média móvel obtida por uma distribuição gaussiana dos últimos valores de leitura obtidos. A aplicação de filtros digitais é feita de forma autônoma pelo Arduino, e é indispensável para a análise de leitura de sensores, posto a variação das constâncias de leitura do mesmo em um curto espaço de tempo. Sobre a confecção do protótipo, foi definido que seria necessário criar uma solução com interatividade do equipamento com o usuário de forma a indicar se a exposição de temperatura ou o ruído é superior à capacidade de atenuação do protetor auditivo, através de um sinal sonoro para o usuário, e acionando indicadores luminosos, indicado assim que o ambiente encontra-se insalubre. Para a inserção do produto no mercado o mesmo deveria fornecer dados estatísticos que poderiam auxiliar a empresa em tomadas de decisões. Tendo em vista as novas tendências de acessibilidade, comodidade, e rapidez na geração e troca de informações, optou-se por criar uma plataforma online onde o responsável pela gestão de segurança do trabalho da empresa poderia ter acesso aos dados gerados pelo uso do EPI. O desenvolvimento da plataforma que atuará no dispositivo será o pluging Sublime, empregando as tecnologias HTML 5, CSS, PHP e Java Script. Deste modo, irá ser utilizado o
ITEM QUANTIDADE VALOR CUSTO Abafador de ruido 3M H9 1 R$ 100,80 R$ - Arduino mini PRO 1 R$ 41,50 R$ 41, Sensor de temperatura 1 R$ 24,90 R$ - Sensor de ruido 1 R$ 29,00 R$ 29, LED's 3 R$ 1,50 R$ - Bateria 1 R$ 14,50 R$ 14, Cabos e Jumpers 20 R$ 5,00 R$ - Button 1 R$ 0,20 R$ - Chave 2 posições 1 R$ 1,00 R$ - Resistores 3 R$ 1,00 R$ - Suporte de bateria 1 R$ 4,00 R$ - R$223, R$ 85,
MATERIAIS PROTÓTIPO
Custo Total Custo real de prototipagem
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Tabela 3: Cronograma de projeto EPI
Fonte: Autor (2018)
4. CONCLUSÃO O desenvolvimento do protótipo demonstrou-se baseado em testes bastante eficaz para realizar mensurações de níveis de exposição a ruídos, intemperes, e monitoramento do uso, atendendo assim as expectativas geradas, e suprindo as condições de uso as quais foram determinadas. Testes foram realizados com funcionários das empresas: CEMIL (Cooperativa Central Mineira de Laticínios LTDA- CNPJ 42.942.235/0001-42), e CONSERBRAS (Conserbras Multi-Serviços Ltda- CNPJ 66.343.518/0001-36) para verificar a aprovação e usabilidade do produto. Aplicado à rotina de operários e trabalhadores, os mesmos demonstraram-se satisfatórios, alegando a fácil utilização, mínima interferência em suas rotinas, e o fato de não lhes causarem incomodo, além de apresentar uma maior segurança quanto isenção de riscos e à capacidade de atenuação do EPI, que já era comumente utilizado. Por parte dos empresários, esses ficaram entusiasmados com a capacidade do sistema em apresentar dados, sua confiabilidade e a segurança de obter, gerar e armazenar os dados em bancos de dados individuais e coletivos. Mostrou-se também um grande aliado dos técnicos de segurança do trabalho, por eximir os mesmos de inconvenientes e empáticos, quando cobram a utilização correta do EPI de um funcionário, isentando-os de um acompanhamento severo dos funcionários.
Imagem: Heduardo, torneiro da empresa CEMIL
ATIVIDADES INT EGRAR T URMAS 08/02/2018 15/02/2018 23/02/2018 05/03/2018 07/03/2018 15/03/2018 22/03/2018 16/04/2018 17/04/2018 20/04/2018 23/04/2018 30/04/2018 12/05/2018 14/05/2018 30/05/2018 13/06/ OBSERVAR NECESSECIDADESVER POSSÍVEL SOLUÇÃO DEFINIR PROJET OVALIDAR DEFINIR CANVASDEFINIR ORÇAMENT O CONST RUIR PROT ÓT IPODESENVOLVIMENT O DA PLAT AFORMA ONLINE INT EGRAÇÃO SOFT WARE E HARDWAREAFERIÇÃO T EST ESAPROVAÇÃO DE FUNCIONARIOS APRESENT AÇÃO A POSSÍVEIS INVEST IDORESENCERRAMENT O DO PROJET O
CRONOGRAMA PROJETO EPI
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Imagem: Anderson, chefe de manutenção da empresa CEMIL
Imagem: Elismar, funcionaria da empresa CONSERBRAS
Imagem: Carlos, Operador de escova rotativa da empresa CONCERBRAS
A empresa CEMIL que possui 750 funcionários, tendo 16 participado do teste trajando o protótipo como um simples EPI. O projeto teve por objetivo analisar um possível nicho de mercado com a intenção de trazer alguma inovação para o mesmo, cumprindo assim com seus objetivos propostos, trazendo um produto com tendência de aplicabilidade ao mercado. No entanto, limitou-se por não ter tido condições de suprir o investimento necessário para continuação do projeto de R$ 50.000,00 (cinquenta mil reais), dado que os integrantes do grupo não disponibilizam de tal poder aquisitivo capaz de arcar com os custos.
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OLIVEIRA, Claudio Luis Vieira. ZANETTI, Humberto Augusto Piovesana, Arduino Descomplicado - Como Elaborar Projetos de Eletrônica, 1° Ed. Editora Érica, ISBN: 9788536512280, 2015, 288p. STEVAN JUNIOR, Sergio Luiz; SILVA, Rodrigo Adamshuk. Automação e Instrumentação Industrial Com Arduino : Teoria e Projetos. São Paulo: Érica, 2015. 296 p.
