ergonomia de produto - producao.ufrgs.br · arranjo físico do posto de trabalho estudo da...
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ERGONOMIA DE PRODUTO
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� Aquisição de Conhecimento
� Estudo dos Conceitos
� Design Básico
� Construção de um Protótipo
� Produção-Piloto
� Scale-Up
Etapas de design de um produto
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� Aquisição de Conhecimento - compreende uma avaliação do mercado e do estado-da-artetecnológico.
� Estudo dos Conceitos - incorporação de características de produto baseadas na demanda do mercado e em opiniões de especialistas.
� Design Básico - converter os conceitos estudados em características de produto.
Etapas de design de um produto
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� Construção de um Protótipo - geralmente, oprotótipo destina-se a testes de viabilidade (de produção, custos, etc.) e testes de mercado.
� Produção-Piloto - compreende os ajustes finais para manufatura do produto.
� Scale-Up - tranferência da produção da planta-piloto para a planta industrial.
Etapas de design de um produto
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Origens da Ergonomia
nasce da necessidade de melhores equipamentos na 2º guerra mundial
de início, a prática da ergonomia preocupou-se em acomodar bem os diversos indivíduos: concentrou-se na coleta e uso de dados antropométricos
depois expandiu preocupação para força, alcance, capacidadecardiovascular, cognição, L.E.R.
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Inserção da ergonomia
Hoje, há mais interesse em ergonomia do queantes. Por quê?
a indústria tradicional, segurança e saúde eram separadas do projeto e produção
segurança e saúde eram de responsabilidadedo departamento de pessoal (DP)
projeto e produção eram de responsabilidade do departamento de P&D
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Inserção da ergonomia
o que mudou?
a briga pelo mercado!
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1984
1986
1988
geladeira
telefoneTV
automóvel
TV cores
lava-louça
freezerVCR
Desaceleração industrial mundial
difusão de bens duráveis na França
taxa de equipamentos das casas (em % do total)
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Inserção da ergonomia
a diferenciação de produtos fica mais difícil de ocorrer apenas com base na tecnologia
a diferenciação do produto recai, então, na qualidade
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qualidade para o usuário externo einterno
qualidade para o usuário externo que compra o produto que melhor atendesuas funções (prática, estética esimbólica)
qualidade para o usuário interno, poiso trabalhador em um sistema melhor resolvido, produz mais e melhor
Inserção da ergonomia
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Usabilidade
Qualidade de um produto pode ser avaliada com base em sua usabilidade
melhoria da usabilidade deve ser considerada comoum todo
considerações econômicas são de difícil avaliação devido a falta de dados
pode ser fácil considerar custos de acidentes mas émais difícil considerar fatores como perda deindependência, custo da necessidade deassistência, etc.
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Usabilidade deve ser aferida:
“vivenciando” o produto e medindo-se a reação subjetiva das pessoas (gosta, não gosta...)
usando-se o produto e medindo-se a reação objetiva das pessoas (facilidade de uso, acesso,movimentação, etc.)
IMPORTANTE: usabilidade de todas as pessoas que se interessam pelo produto
Usabilidade
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É fácil pensar em projetar para um usário“médio” mas aí, muito provavelmente não inclui-se:
crianças
idosos
pessoas com deficiência
pessoas extremas
muito altas ou muito baixas
muito gordas, etc.
USABILIDADE
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Funções de um produto
a qualidade de um produto está diretamente relacionado com o atendimento de suas funções
as funções de um produto, quer bidimensional quer tridimensional, são basicamente três:
função prática
função estética
função simbólica
deve-se acrescentar mais uma função ambiental:função ecológica
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Neste módulo serão tratadas as três primeiras:função prática
evidenciada pelo funcionalismo
função estética
procurada por todos os movimentos artísticos
função simbólica
evidenciada no styling e no pós-modernismo quando interpretaram as aspirações do público acoplando-as ao produto
Funções de um produto
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Funções de um produto
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FUNÇÃO PRÁTICA
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Funções de um produtoanos 50-70
Ênfase demasiada na função prática
movimento moderno e funcionalismo acusados de cúmplice de uma civilização tecnológica alienada
sob regime de capitalismo especulativo que reduz a qualidade doproduto em favor do lucro: restringiu a forma do produto aos materiais eprocessos
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Funções de um produtoanos 70-80
Resgate da função simbólica
pós-modernismo
incorpora ao produto asnecessidade do plano cultural doambiente cotidiano
objeto ultrapassa a função simbólica
o funcional não é mais o que seadapta a um fim prático
mas o que se adapta à ordem de um sistema
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FUNÇÃO SIMBÓLICA
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Aspirador de pó “com rosto e bigode” daDynamic Classics
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Funções de um produto
Abraham Moles
Jean Baudrillard
Roland Barthes
Estudos em semiótica:função do objeto não mais se esgota na sua função prática imediata engloba fatores estéticos e principalmente simbólicos que fazem parte de nossa existência cultural
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“Ascetismo e produção de objetos definitivos está em contradição com asidéias de uma sociedade afluente. Asociedade da abundância caracteriza-sepela vontade de fazer funcionar amáquina econômica através da demanda eterna do consumidor. Trata-se de uma ética do supérfluo, da extinção planejadae do consumo forçado...” (A. Moles)
Funções de um produto
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Resgate da função simbólica
pós-modernismo dos anos 70
critica o funcionalismo, acusando-o de mono-cultura
acentua o ecletismo da linguagem
combate a massificação e banalização
enfatiza a importância da colocação doproduto no mercado
Funções de um produto
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Design de Postos de Trabalho
Como tem sido o seu desenvolvimento?
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Análise de postos de trabalhoenfoque tradicional
desenvolvimento de um método preferido
preparação do método padrão
determinação do tempo-padrão
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BIOMECÂNICA
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estudo dos tempos e movimentos corporais necessários para executar um trabalho
medição do tempo gasto em cada umdesses movimentos desde
Taylor, 1856-1915
Frank & Lilian Gilbreth, com seus
20 princípios de economia dosmovimentos que
Barnes (1977) aperfeiçoou para 22
Análise de postos de trabalhoenfoque tradicional
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Ellis (1951)
velocidade máxima de trabalho manual, executado em frente ao corpo, é alcançada quando:
cotovelo está baixo
braço está dobrado em ângulo reto
Análise de postos de trabalhoenfoque tradicional
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Tichauer
braços em ângulo lateral de 45ºexigem posturas de correção dosombros
isto é geralmente resultado deassentos muito baixos
Análise de postos de trabalhoenfoque tradicional
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Movimento de precisão é mais rápidoe preciso quando maior parte domovimento é executado pelo ante-braço/mão
quando não há necessidade de sustentar o braço (existência de apoio, boa superfície de trabalho)
Análise de postos de trabalhoenfoque tradicional
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Trabalho de precisão
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Trabalho de precisão
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McCormick : movimentos deajustagem com a mão direita são mais rápidos e precisos
da direita para a esquerda
com movimento de dentro para fora
quando alvo está a 60º em diagonalpara frente (em relação à linha vertical do corpo)
OBS: precisão diminui com aumento da distância
Análise de postos de trabalhoenfoque tradicional
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Barnes (1936) observou:
distância (cm) tempo de preensão (%)
100 13
115 26
125 39
Análise de postos de trabalhoenfoque tradicional
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Schmidtke e Stier: velocidade demovimento horizontal da mão direita
é maior a 45º à direita
é menor a 45º à esquerda
Análise de postos de trabalhoenfoque tradicional
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enfoque ergonômico tradicionaldesenvolver postos que reduzam asexigências biomecânicascritério do esforço físicocoloquem o operador em boa postura de trabalhocritério da posturadisponham os objetos dentro do alcancedos movimentos corporais e que haja facilidade de percepção de informações
Análise de postos de trabalho
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arranjo físico do posto de trabalho
estudo da distribuição espacial ou doposicionamento relativo dos diversos elementos que compõe o posto detrabalho
Análise de postos de trabalho
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Arranjo considera
agrupamento funcional
sequência de uso
intensidade de fluxo
ligações preferenciais
a escolha dos critérios mais relevantes vai depender de cada caso
critérios para seleção podem serimportância ou frequência de uso
Análise de postos de trabalho
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análise das ações
concentram nas características que influem no projeto da interface homem-máquina
ações classificam-se em informaçõese controles
Análise de postos de trabalho
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informações: a nível sensorial
canal sensorial envolvido
tipos de sinais
características dos sinais
tipos e características dos dispositivosde informação
Análise de postos de trabalho
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controles: a nível motor
tipo de movimento corporal exigido
membros envolvidos no movimento
alcances manuais
tipos e características dos instrumentosde controle (botões, alavancas,volantes, pedais)
características dos movimentos(velocidade, força, precisão, duração)
Análise de postos de trabalho
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controles: a nível biomecânico
tipo de movimento corporal exigido
membros envolvidos no movimento
alcances
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MANEJO E CONTROLES
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Manejo e controles
movimento de controle é aquele executado pelo corpo humano para transmitir alguma forma de energia àmáquina
são geralmente executados com mãose pés
movimentos devem seguir os movimentos naturais
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Controles para pequenas forças deativação, são principalmente acionados com os dedos
botões, interruptores
Controles para forças maiores deativação, são acionados com músculosdos braços ou pernas
alavancas, pedais
Manejo e controles
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Controles manuais
devem estar dispostos a um altura entre o cotovelo e ombros
devem estar visíveis
devem ser facilmente identificados sem erros
Na 2º Guerra houveram 400 acidentes de avião em 22 meses na Força Aérea Americana, devido àconfusão entre alavanca de trem de aterrissagem eoutras alavancas (McFarlane)
Manejo e controles
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Força de Preensão das mãos
Manejo e controlesControles manuais
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dois botões ou alavancas
operados com o dedo devem estara uma distância mínima de 15 mm
operados com a mão devem estar auma distância mínima de 50 mm
Manejo e controlesControles manuais
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Botões de pressão, interruptores de alavanca, botões giratórios para
Operações de controle contínuo ou discreto
com pequeno uso de força,
pouco curso e
alta precisão
Manejo e controlesControles manuais
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Botões para regulagem contínua
diâmetro para manejo por 2 a 3 dedos = 10-30 mm
diâmetro para manejo com toda a mão = 35-75 mm
altura para manejo com os dedos =15-25 mm
altura para manejo com a mão = 30-50 mm
Manejo e controlesControles manuais
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Botões de pressão para acionamento por
dedo mão
diâmetro 12-15 mm60 mm
(botão solitário) 30-40 mm
curso 3-10 mm10mm
resistência 2,5 -5 N10 N
Manejo e controlesControles manuais
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Interruptores com grandes alavancas, manivelas, rodas de mão, pedais para
operações com grande uso de força,
longo curso e relativamente pouca precisão
Manejo e controlesControles manuais
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Pedais não devem ser usados em trabalhos de pé
geram grande trabalho estático na perna de apoio
quando usados devem ter a forma de estribo
este permite alternância do uso daspernas
Manejo e controles
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O design de controles por pedais baseia-se no espaço de ação dos pés
o campo ótimo pra movimentos delicados de ação de pedais com amenor força é hachurado mais escuro. (Kroemer)
ManejoManejo e e controlescontroles
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ManejoManejo e e controlescontrolesCompatibilidadeCompatibilidade de de movimentosmovimentos
quando manipulados, os controles produzem:
efeito diferente do movimento(interruptor de luz, botão decampainha)
um determinado movimento (botão desintonizar rádio, volante de carro)
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existe um sentido esperado dosmovimentos e controles: estereótipopopular
controle é compatível se ao manejaro controle num determinado sentido, oefeito resultante é o esperado pela maioria da população.
controle é incompatível, caso contrário
ManejoManejo e e controlescontrolesCompatibilidadeCompatibilidade de de movimentosmovimentos
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experiência de Louck (1945) sobre apossível incompatibilidade do sistema
experiência com 585 sujeitos concluiu que:
desempenho era melhor quando horizonte permanecia horizontalenquanto o avião se inclinava
ManejoManejo e e controlescontrolesCompatibilidadeCompatibilidade de de movimentosmovimentos
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Existem variações individuais quanto estereótipos
ordenações ótimas para destros não são para canhotos
rotação do botão de água ou gás para a direita diminui o fluxo
isto pode gerar conflitos quando em um mesmo console com outros dispositivos
ManejoManejo e e controlescontrolesCompatibilidadeCompatibilidade de de movimentosmovimentos
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relação entre mostrador e controle
horizonte artificial
avião é mantido nivelado e horizonte éinclinado
se horizonte inclina para a esquerda, opiloto deveria girar o avião para adireita (horário)
ManejoManejo e e controlescontrolesCompatibilidadeCompatibilidade de de movimentosmovimentos
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ANTROPOMETRIAANTROPOMETRIA
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AnáliseAnálise dede postoposto dede trabalhotrabalho
No projeto de manejo e controles
A distância para alcance considera ocomprimento ombro-mão.
A área de trabalho considera adistância cotovelo-mão.
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Exemplo de função prática:
pega de ferramentas
A pega deve ter forma e localização que possibilite uma boa postura para as mãose braços.
Caso a pega seja pela palma das mãos para exercício de força, o diâmetro deveser de 3 cm e o comprimento 10 cm.
Funções de um produto: prática
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FunçõesFunções de umde um produtoproduto:: práticaprática
Não usar ferramentas comempunhadura reta. Isto exige torcer opunho.
Deve-se usar ferramentas comempunhadura curva de forma que opunho fique reto.
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Pega Incorreta Pega Correta
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FunçõesFunções de um de um produtoprodutoAnosAnos 9090
Função ecológica
projetar pensando no produto “do berço ao túmulo”
desde a extração da matéria-prima
processo de fabricação
transporte
mão de obra
saúde das pessoas envolvidas
o uso e o desuso do produto
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Função ecológica Função ecológica
““EcoergonomiaEcoergonomia””Algumas técnicas de desenvolvimentode produtos auxiliam melhorias noprojeto
DFx
DFA (design for assembly)
DFD (design for disassembly)
DFE (design for environment)
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Estudos para aumento da eficiência de montagemNa década de 70 a preocupação com melhoria
de qualidade e redução de custo de montagem gerou um esforço pela robotização.
O design for assembly ou DFA resultou de estudos experimentais atentando para os efeitos de simetria, tamanho, peso, espessura e flexibilidade de componentes durante montagem automática e robotizadaque depois foi incorporada na manual
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A montagem manual pode ser dividida em duas partes principais que mais influenciam o custo de uma montagem:o número total de componentes e a facilidade
de manuseio (pega, orientação e
movimentação de componentes) e
inserção e fixação de componentes.
Tendo em vista a redução do tempo, e portanto, do custo de montagem, foram definidas algumas diretrizes para orientar o design de produtos para montagem (design for assembly) ou DFA.
Estudos para aumento da eficiência de montagem
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Regras de Design para Montagem (DFA)
Evitar componentes escorregadios, delicados, flexíveis, muito pequenos ou muito grandes e que sejam perigosos de manusear
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Diretrizes que facilitam o manuseio de componentes.
Regras de Design para Montagem (DFA)
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ãesPara facilitar a inserção e fixação
deve-se projetar:1) componentes que reduzam a resistência a inserção e tenha chanfros para orientara inserção de dois componentes
2) padronizar utilizando componentes, processos e métodos iguais para vários modelos;
Regras de Design para Montagem (DFA)
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ães3) utlizar montagem piramidal:
montagem progressiva em torno de um eixo. Geralmente, é preferível que a montagem seja feita de baixo para cima
4) evitar segurar componentes a fim de manter a orientação enquanto outro está sendo manipulado
Regras de Design para Montagem (DFA)
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5) projetar de forma que um componente seja alocado antes de ser solto
6)quando fixações mecânicas são usadas, considerar o custo de montagem que tende a crescer na seguinte ordem: pressionamento, dobragem plástica, rebitagem, aparafusamento
Regras de Design para Montagem (DFA)
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análise de posto de trabalho
Helander (1999) propõe que um arranjoEm que a disposição de elementos esteja dentro da área de
alcance e engramado pelo usuário resulta em redução de 30% no tempo de execução do trabalho
Em que o usuário possa pegar os componentes com facilidade representa uma redução de 75% no tempo de execução dotrabalho
Helander (1999) propõe o Design para Montagem Manual (DHA) que consideratempo de detecção, decisão e manipulação
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Por quê O que como
Minimizar tempo depercepção
Partes visíveis Nada escondido
Discriminação visual Tamanho, cor
Discriminação tátil Textura, tamanho
Minimizar tempo de decisão Facilite a formação de modelo mental Partes visíveis
Reduzir tempo de tomada de decisão Minimizar número de partes
Compatibilidade espacial Disposição de elementos associados
Retorno visual, auditivo e tátil A montagem parece diferente, sinal auditivo e tátil
Minimizar Tempo demanipulação
Facilidade de manipulação Ferramentas que são fáceis de usar,dispositivos para segurar as partes,partes que são fáceis de pegar e que não engancham
Compatibilidade e constrangimentos físicos
Partes que se acomodam por si só,aumento de tolerâncias
Design para transferênciade treinamento
Novo produto igual ao antigo
Design para Montagem Manual (DHA)
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A utilização de técnicas de DFA e DFD auxiliam na concepção de produtos mais fáceis de montar e desmontar.
A ênfase na ergonomia de concepção de produtos deve considerar o usuário externo (final), o usuário interno(manufatura) e intermediário(manutenção)
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Fábrica dos anos 50:Fábrica dos anos 50:Montagem sem tanta consideração com o Montagem sem tanta consideração com o trabalhadortrabalhador
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Melhorias ergonômicas nas Melhorias ergonômicas nas fábricas mais recentesfábricas mais recentes
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Função ecológica Função ecológica EcoergonomiaEcoergonomia e Design verdee Design verde
Design for Disassembly (DfD) auxilia o design for environment
DfD determina a facilidade/dificuldadede desmontagem de cada componentedo produto.