ANÁLISIS BIOMECÁNICO AVANZADO
DE PUESTOS DE TRABAJO
Lorenzo Noguera Guirao
Coordinador Ergonomía y Psicosociología
Regional Levante
Las lesiones osteomusculares por carga física son hoy en día, tanto desde el punto de vista
fisiológico (estructuras corporales afectadas) como desde el punto de vista meramente estadístico
(porcentaje de accidentes de trabajo que supone sobre el total de los accidentes de trabajo que
ocurren), uno de los mayores problemas cuando hablamos de accidentabilidad laboral.
Desde el punto de vista fisiológico incluyen un amplio grupo de trastornos que afectan a diferentes
estructuras corporales, como son los tendones y sus vainas, las terminaciones nerviosas, vasos
sanguíneos, músculos y articulaciones, etc…. Dichas lesiones están asociadas a determinados
factores de tipo físico presentes en muchas tareas (repetitividad, desarrollo de fuerzas, malas
posturas y exposición a vibraciones, entre otros) y presentan un carácter acumulativo, y en
muchos casos de una muy difícil solución desde el punto de vista de la recuperación de la
persona afectada.
Desde el punto de vista estadístico nos encontramos con cifras ciertamente preocupantes.
Desde el año 2003 el parte de accidente de trabajo incluye una serie de campos de obligado
cumplimiento, cuyo objetivo es reconstruir una descripción de lo sucedido, y poder identificar los
factores de riesgo causantes de la accidentabilidad; así, variables como “actividad física” que
describe la acción que realizaba el trabajador justo antes del accidente, la “desviación”
que
describe el hecho anormal que ha provocado el accidente, y la “forma-contacto” que muestra el
modo en que la víctima se ha lesionado, nos ayudan a identificar más claramente estos factores
de riesgo, y demuestran que la forma de accidente más frecuente que se da en la actualidad es el
sobreesfuerzo físico, que supone un porcentaje en torno al 37,5% del total de los accidentes con
baja.
Hay que señalar que estas cifras suponen una descripción muy parcial de la gravedad del
problema, ya que se centran exclusivamente en los accidentes con baja y se evalúan sólo las
consecuencias inmediatas (días no trabajados). Por desgracia muchas lesiones osteomusculares
provocan secuelas en los trabajadores que no sólo afectan a la actividad laboral, sino que
supondrán una merma importante en su calidad de vida incluso una vez alcanzada la edad de
jubilación. Los problemas de pérdida de autonomía personal y los costes de la asistencia médica
que conllevarán sobre la población anciana todavía no han sido evaluados.
Cuando las posturas y movimientos a analizar muestran ambigüedades en la presentación o
tienen una complejidad especial es necesario utilizar procedimientos que vayan más allá de la
simple percepción de un vídeo o la visión personal en campo, aunque ésta sea de un especialista
en la materia.
Entonces, es necesario acudir a procedimientos que sean capaces de “ver donde no puede llegar
el ojo humano”.
Este sería el caso del HADA (Herramienta de Análisis por Diseño Asistido), que utiliza el sistema
Move-Human, permitiendo la captura del movimiento en el propio puesto de trabajo con la máxima
precisión posible y pudiendo confeccionar un completo análisis tridimensional del movimiento
(medida de ángulos, distancias, velocidades y aceleraciones).
La Sociedad de Prevención de Fremap, como líder del mercado de prevención de riesgos
laborales, dispone de equipos HADA para el análisis biomecánico y evaluación de puestos de
trabajo basados en la tecnología Move-Human en su versión Sensors. Estos equipos consisten en
varios sensores inerciales de posición y aceleración que permiten conocer el estado de las partes
del cuerpo sometidas a análisis (tronco, cuello, extremidades), tanto en su orientación (ángulo)
respecto de otro segmento corporal, como de su velocidad y aceleración.
Los sensores se colocan sobre el trabajador sin interferir en las tareas realizadas, convirtiéndolo
en un sistema portátil, inalámbrico y utilizable en cualquier situación laboral que se plantee.
Objetivos
• Aumentar la precisión y alcance de los métodos tradicionales de evaluación ergonómica de
puestos aportando datos para la profundización en detalles de los resultados obtenidos.
• Proporcionar herramientas de diseño y rediseño avanzado de puestos/ equipos/herramientas de
trabajo así como para una más precisa puntualización de las medidas preventivas planteadas en
los informes de ergonomía.
Cabe destacar, por su rentabilidad y flexibilidad, el diseño de puestos que, por sus características,
sean especialmente sensibles a cambios en parámetros dimensionales o antropométricos o de los
que, por su complejidad, no sea posible la creación de maquetas o modelos a escala.
Con las herramientas disponibles por la Sociedad de Prevención de Fremap de diseño asistido
por ordenador se pueden proponer tantos cambios o combinaciones como sean necesarios para
el ajuste de las variables de configuración del puesto a los requisitos impuestos por otros criterios:
seguridad, uso de herramientas, visibilidad, etc.
¿Cómo se lleva a cabo?
Se realiza una primera toma de datos en donde se identifican ciclos de trabajo, tiempos de
realización de tareas, la utilización de equipos, herramientas y materiales, etc.
Posteriormente, y con la colaboración de un trabajador adiestrado en el puesto, se toman los
datos mediante el sistema Move-Human y se importan a un entorno informático que permite tratar
toda la información de los movimientos realizados rápidamente.
Seguidamente, se aplican métodos biomecánicos y fisiológicos de evaluación según los datos
obtenidos en la medición. Estas metodologías, validadas tanto por organismos nacionales como
por entidades internacionales, permiten una homogeneización de resultados y una presentación
clara e inteligible de la situación estudiada en el momento.
A su vez, la aplicación detallada de las metodologías y los datos proporcionados por el sistema,
orientan con mucha precisión en relación al origen de los problemas existentes, facilitando así la
selección de las medidas más adecuadas para resolverlos.
v, inalámbrico y utilizable en cualquier situación
Entre otros, se pueden emplear el método REBA para la evaluación de posturas forzadas de cada
tarea, el método NIOSH para la evaluación de manipulación manual de cargas (mono o
multitarea) y el método OCRA para la evaluación de los movimientos repetitivos en extremidades
superiores.
oral que se plantee.
SISTEMA DE CAPTURA DE MOVIMIENTOS “MOVE HUMAN”
El objeto del Sistema MOVE HUMAN - Sensors es la captura y análisis tridimensional del
movimiento humano en puestos de trabajo basado en sensores inerciales de movimiento y
simulación 3D con modelos biomecánicos. Es un equipo de última generación, muy versátil en sus
posibilidades de interpretación de resultados y con múltiples aplicaciones adicionales (sustitución
de personas por modelos, comparación entre varios modelos de diferente antropometría, etc…).
MH-Sensors es un Sistema portátil que está compuesto por un conjunto de sensores de
movimiento alojados en una chaqueta instrumentalizada que lleva el trabajador y un software para
captura y análisis de movimiento. Este sistema se comunica vía inalámbrica con un equipo de
adquisición de datos y grabación en video que permite un control y supervisión de la tarea a una
distancia suficiente para no interferir con el trabajador que porta el equipo.
Trabajador portando el equipo de captura de movimientos.
No limita la movilidad, es ligero e independiente del equipo
de análisis, por lo que puede ser utilizado en cualquier
entorno industrial.
La información proporcionada por los sensores durante la captura en campo, permite reproducir el
movimiento del trabajador con un modelo biomecánico virtual, posibilitando la evaluación
ergonómica de su actividad productiva. La información recogida en campo es procesada con un
software que nos permite visualizar el movimiento resultante sobre un modelo biomecánico de
hombre o mujer, cuya antropometría podremos ajustar según nos interese.
Toma de datos mediante dispositivo MOVE-HUMAN Sensors.
La toma de datos en campo se realiza mediante un moderno y actualizado (versión 2011) sistema
portátil de captura y análisis biomecánico tridimensional del movimiento humano en puestos de
trabajo. Sus principales características son:
-
Portátil. Permite su transporte y utilización inmediata en cualquier puesto de trabajo real.
-
Inalámbrico y no invasivo. No interfiere en la tarea desarrollada por el trabajador y, por lo
tanto, no influye en los valores medidos durante la fase de captura. No requiere una
distancia mínima ni tiene restricciones de movimiento al trabajador.
-
Precalibrado: no requiere de calibración inter-medición, por lo que es un sistema rápido de
poner en marcha en situación de trabajo real. No requiere de condiciones especiales de
laboratorio (iluminación, temperatura, distancias) por lo que se puede utilizar en casi
cualquier condición de trabajo.
-
Independiente: Muy buena repetitividad interoperador. No está influenciado por el
trabajador que lo lleva ni el operador que supervisa la medición. No requiere de formación
para su uso, salvo las instrucciones impartidas por el especialista para su ajuste inicial al
cuerpo.
La valoración de los esfuerzos realizados en cada tarea se realizará mediante técnicas no
invasivas y mediciones reales de los esfuerzos (dinamometría). Para las tareas continuadas y con
esfuerzos variables, se utilizará el procedimiento de carga física calculada mediante la
monitorización de la frecuencia cardíaca del trabajador mediante un sistema inalámbrico de
medición (cardio-pulsómetro) o bien por el análisis detallado de la tarea por tablas de valoración.
Imágenes: Representación de colocación de sensores, unidad de
comunicación y cámara de captura análisis tridimensional.
Posteriormente el software nos permitirá precisar en qué momentos de la actividad del trabajador
pueden producirse lesiones musculo esqueléticas y sobre qué articulaciones en concreto. Ello nos
facilitará realizar un rediseño de la operativa de trabajo evitando posibles situaciones de riesgo.
También se puede comprobar la influencia de parámetros antropométricos, físicos por edad o de
tipo de población (hombre-mujer) en los valores de los niveles de riesgo que se calculan para la
tarea.
Una vez realizada la captura del movimiento del trabajador en el entorno real de la tarea
muestreada se traslada a un personaje virtual o modelo humano sintético.
Imágenes: Ejemplos de animación virtual de tareas muestreadas.
Una vez que el movimiento del trabajador a lo largo de la secuencia analizada está reconstruido y
ajustada la antropometría del modelo virtual convenientemente, podremos acceder al módulo de
análisis del movimiento, el cual permite determinar la cinemática del movimiento del sujeto:
ángulos de los segmentos corporales en cada instante así como posiciones, velocidades y
aceleraciones, tanto de translación como de rotación.
De cada segmento corporal del modelo virtual se podrá visualizar gráficamente la variación de los
siguientes parámetros:
- Ángulos de flexión-extensión en brazos, antebrazos o en cabeza y cuello.
- Ángulos de desviación lateral en columna, cabeza o manos; o de prono-supinación en
antebrazos, y ángulos de rotación del segmento corporal deseado.
- Velocidades y aceleraciones angulares de los citados ángulos.
- Desplazamientos del centro de gravedad del cuerpo y de los extremos de brazos y las
velocidades y aceleraciones de dichos desplazamientos.
Una vez obtenida toda la información, podemos realizar un análisis biomecánico de las tareas
estudiadas y evaluar ergonómicamente las mismas aplicando los métodos específicos por cada
riesgo.
Aplicaciones:
Además de la evaluación de aspectos ergonómicos, el equipo permite:
-
Rediseño de tareas (simulación 3D) con medios o herramientas optimizados a la tarea. Se
simula en un entorno virtual de tres dimensiones los cambios necesarios para disminuir
los riesgos biomecánicos calculados. En caso de presentar varias alternativas posibles, se
simula cada una de ellas para comprobar su viabilidad o ventajas y desventajas de las
opciones disponibles.
-
Re-evaluación de la tarea con los cambios propuestos en el apartado anterior. En base a
las modificaciones propuestas e implantadas virtualmente en el paso anterior se
recalculan los niveles de riesgo de los trabajadores en ese caso para comprobar el grado
de eficiencia de la medida: disminución de los riesgos a los trabajadores.
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