HORARIOS DE TRABAJO ALTERNOS

Debido a un mayor flujo de mujeres, especialmente madres con niños en edad escolar, madres solteras, trabajadores de edad avanzada y empleados con dos trabajos como parte de la fuerza laboral y con los elevados costos y tiempo invertido en desplazarse de ida y de regreso al trabajo y el valor de la calidad de vida, se hizo necesario implantar horarios de trabajo alternos. Uno de dichos horarios lo constituye el tiempo flexible, método según el cual los tiempos de inicio y fi n del trabajo lo establecen los propios trabajadores, dentro de los límites que fi ja la gerencia. En la actualidad, existen planes de esta naturaleza. Algunos requieren que los empleados trabajen al menos 8 horas al día, otros que se trabaje un número específico de horas a la semana o al mes, mientras que otros requieren que todos los operarios estén en las instalaciones cuatro o cinco horas intermedias dentro del turno.

Existen un gran número de ventajas cuando se adoptan estos planes, tanto para los empleados como para la gerencia. Los empleados pueden trabajar durante horas por la mañana o por las tardes de una manera más apropiada con sus ritmos circadianos, manejar de mejor manera sus necesidades familiares o emergencias y ocuparse de sus negocios personales durante horas laborables de oficina sin requerir pedir permiso para salir de sus trabajos. La gerencia obtiene ganancias debido a que el personal no llega tarde ni tiene que salir por enfermedad. Aun la comunidad en la que se encuentra la empresa obtiene ganancias debido a una menor congestión de tránsito de automóviles y un mejor uso de instalaciones recreativas y de servicios. Por otro lado, es probable que el tiempo flexible pueda tener un uso limitado en las operaciones de manufactura de procesos continuos que dependan del ritmo de la máquina debido a problemas en la programación y coordinación de la fuerza de trabajo.

Sin embargo, en escenarios donde se hace uso de grupos de trabajo (vea el capítulo 8), la adopción de este método puede ser una opción (Eastman Kodak, 1986).

El trabajo en forma parcial y algunas formas de tareas compartidas puede ser especialmente útil para las madres solteras con niños o para los retirados que buscan un complemento a sus pensiones.

Ambos grupos pueden ofrecer su talento y sus servicios a la compañía, pero pueden estar limitados por diversas circunstancias para trabajar turnos convencionales de 8 horas. A pesar de que pueden surgir problemas con respecto a los beneficios u otros costos fijos del empleado, éstos pueden administrarse con base en el prorrateo u otra forma creativa.

COMPRESIÓN DE LA SEMANA LABORAL

La compresión de la semana laboral implica que lo que se realiza en 40 horas tenga que hacerse en menos de 5 días, Por lo general, este arreglo se presenta en la forma de cuatro días de 10 horas, tres días de 12 horas o cuatro días de 9 horas y medio día los viernes. Desde la perspectiva de la gerencia, este concepto ofrece varias ventajas: reduce el ausentismo, menor tiempo invertido en descansos para tomar café y para la comida y menores costos de arranque y paro de la maquinaria (en relación al tiempo de operación). Por ejemplo, las instalaciones para el tratamiento térmico, el forjado y el fundido requieren de una gran cantidad de tiempo, de hasta 15% del día laboral de 8 horas o más, para que la máquina y el material estén a la temperatura que se requiere antes de iniciar la producción.

Si se adopta un día de 10 horas, la operación puede ganar unas 2 horas adicionales de tiempo de producción sin ocupar tiempo para la puesta en marcha. En este caso, los ahorros económicos que se obtienen a partir de la adopción de un día laboral más largo pueden ser considerables. Los trabajadores también obtienen un benefi cio a partir de un mayor tiempo libre, menos tiempo para ir y regresar a su trabajo (relativo al tiempo laboral) y menores costos relacionados con el punto anterior.

Por otro lado, con base en los análisis acerca del tiempo extra, una semana laboral comprimida opera como tiempo extra continuo. A pesar de que el número de horas trabajadas es menor, las horas trabajadas en un determinado día son proporcionalmente mayores. Por lo tanto, muchas de las desventajas del tiempo extra se aplican a la semana laboral comprimida (Eastman Kodak, 1986). Otras objeciones a la semana de 4 días y 10 horas al día surgen de los miembros de la gerencia quienes dicen que están obligados a estar en el trabajo no sólo 10 horas durante los 4 días, sino al menos 8
horas en el quinto día.

TIEMPO EXTRA Parte 2

Datos obtenidos en fechas más recientes (citados en Eastman Kodak, 1986) indican que el aumento en la producción esperado es de aproximadamente 10% por cada incremento de 25% en las horas trabajadas. Defi nitivamente, este resultado no justifica el pago invertido de 50 adicional por tiempo extra. Este análisis presupone una escala de pagos por día de trabajo (vea el capítulo 17). Con un esquema de incentivos por horas extra, es probable que la reducción en la producción no sea tan abrupta. De manera similar, si el trabajo está sujeto al ritmo de la máquina, la productividad también está sujeta al ritmo de trabajo de esa máquina. Sin embargo, el operador puede alcanzar niveles inaceptables de fatiga y serán necesarios periodos de descanso adicionales (vea el capítulo 11). Un efecto secundario del tiempo extra es que cuando éste es excesivo o continuo está acompañado de un mayor número de accidentes y abandono del trabajo por enfermedad (Grandjean, 1988).

No se recomienda programar tiempo extra de manera regular. Sin embargo, puede ser necesario por periodos cortos transitorios con el fi n de mantener la producción o reponer de manera temporal la falta de trabajadores. En dichos casos, se deben seguir los lineamientos siguientes:
1. Evite el tiempo extra en áreas donde se realice trabajo manual pesado.
2. Reevalúe el trabajo que está sujeto al ritmo de trabajo de la máquina con el fin de asignar periodos de descanso adecuados o reducir la producción.
3. Para tiempo extra continuo o por largos periodos, rote el trabajo entre los trabajadores o analice los sistemas alternos de turnos.
4. Cuando tenga que seleccionar entre extender varios días laborables en 1 o 2 horas y extender la semana laboral en 1 día, la mayoría de los trabajadores optarán por el primer caso, con el fin de evitar perderse un día del fi n de semana con la familia (Eastman Kodak, 1986).

TIEMPO EXTRA Parte 1

Muchos estudios han demostrado que los cambios en la longitud de los días o semanas laborables tienen un efecto directo en la producción. Desafortunadamente, por lo general, el resultado no se puede representar mediante la proporción directa esperada. Observe que en la figura 6.19, el desempeño diario teórico es lineal (línea 1), pero en la práctica, tiene una forma de S (curva 2). Por ejemplo, existe una confi guración inicial o periodo preparatorio con muy poca productividad (área A), una etapa de calentamiento gradual, una sección más abrupta con una productividad mayor a la teórica (área B) y una nivelación gradual a medida que se acerca el fi nal del turno. En un turno de 8 horas, las dos áreas, la de menor producción (área A) y la de producción en exceso (área B), son iguales mientras que en turnos mayores a 8 horas de trabajo manual pesado (curva 3), la productividad menor es mayor que la productividad excesiva, especialmente con un desempeño menos productivo adicional
(área C) en las últimas horas (Lehmann, 1953).

Los resultados de un antiguo estudio británico (citado en Grandjean, 1988) demostró que al acortar el día laborable se genera una producción por hora más elevada, tomando un menor número de pausas para descanso. Este cambio en el desempeño del trabajo requirió de al menos varios días (a veces más) para que se llegara a un estado estable. De manera contraria, hacer el día laborable más prolongado, esto es, trabajar tiempo extra, provoca una reducción en la productividad, a veces hasta el punto en que la producción total en el curso del turno disminuye, a pesar de que el número de horas totales trabajadas es mayor (vea la curva 3 de la fi gura 6.19). Por lo tanto, cualquier beneficio que se espere a partir del aumento de horas de trabajo es típicamente contraproducente pues se obtiene una menor productividad. Este efecto depende del nivel de carga de trabajo física: a medida que el trabajo es más exigente, la reducción en la productividad será cada vez mayor y el trabajador empleará mayor tiempo para su descanso.

TRABAJO POR TURNOS Y HORAS LABORABLES - TRABAJO POR TURNOS Parte 4

Otro posible método consiste en programar turnos de 12 horas. Bajo dicho sistema, los trabajadores laboran turnos de 12 horas en el día (D) o turnos de 12 horas en la noche (N), con una programación de tres días activos y tres días inactivos (vea la tabla 6.14) o una programación más compleja consistente en dos o tres días activos o inactivos, y un fi n de semana activo y otro inactivo (vea la tabla 6.15). Este método conlleva varias ventajas en el sentido de que existen periodos de descanso más largos entre días laborables, y al menos la mitad del resto de los días coinciden con un fin de semana.

Desde luego, la desventaja evidente consiste en tener que trabajar por más días o, en esencia, trabajar tiempo extra de manera regular (vea la sección siguiente).

Existen sistemas más complicados con un menor número de horas a la semana (40 o menos), los que pueden estudiarse con más detalle en Eastman Kodak (1986) o Schwarzenau et. al. (1986).

En resumen, los riesgos por accidente y de la salud están asociados con el trabajo por turnos. Sin embargo, si el trabajo por turnos representa una cuestión inevitable debido a consideraciones relacionadas con los procesos de manufactura, se deben considerar las recomendaciones siguientes:

1. Evite el trabajo por turnos de personas mayores de 50 años.
2. Utilice rotaciones rápidas contrariamente a ciclos semanales o mensuales.
3. Programe el menor número de turnos sucesivos en la noche (tres o menos) cuando le sea posible.
4. Utilice la rotación de turnos hacia adelante si le es posible (por ejemplo, E-L-N o D-N).
5. Limite el número total de turnos de trabajo en forma consecutiva a siete o menos.
6. Incluya varios fi nes de semana libres con al menos dos días sucesivos completos libres.
7. Programe días de descanso después de que el personal haya trabajado en turnos nocturnos.
8. Mantenga la programación sencilla, predecible y equitativa para todos los trabajadores.

TRABAJO POR TURNOS Y HORAS LABORABLES - TRABAJO POR TURNOS Parte 3

Para llevar a cabo operaciones continuas durante todo el día, es necesario adoptar un sistema de turnos de siete días de rotación rápida. Dos esquemas comúnmente utilizados en Europa son el sistema 2-2-2, que consiste en no más de dos días en cualquier turno (vea tabla 6.12) y el sistema
2-2-3, que consiste en no más de tres días en cualquiera de los turnos (vea la tabla 6.13). Se pueden realizar reacomodos entre cada uno de estos sistemas. El sistema 2-2-2 proporciona un fin de semana libre sólo una vez cada ocho semanas. El sistema 2-2-3 proporciona un fin de semana de tres días una vez cada cuatro semanas, pero requiere de que los trabajadores laboren siete días en forma continua, lo cual no lo hace muy atractivo. El problema fundamental de ambos sistemas es que con turnos de 8 horas se trabaja un total de 42 horas/semana. Se puede requerir de sistemas alternos con más grupos de trabajadores y menor número de horas (Eastman Kodak, 1986).

TRABAJO POR TURNOS Y HORAS LABORABLES - TRABAJO POR TURNOS Parte 2

Implantar el tercer turno, el turno nocturno, hace que la situación se torne más problemática.
Puesto que existen problemas para ajustar un nuevo ritmo circadiano, aun durante el transcurso de varias semanas, la mayoría de los investigadores apoya la rotación rápida, con cambios de turno cada dos o tres días. Este arreglo mantiene la calidad del sueño lo mejor posible y no afecta la vida familiar y el contacto social por periodos prolongados. La rotación semanal que se experimenta en Estados Unidos es quizás el peor escenario, debido a que los trabajadores nunca se adaptan a ninguno de los turnos.

En la tabla 6.11 se proporciona un sistema de trabajo por turnos de rotación rápida para un sistema de producción de 5 días (es decir, sin fi nes de semana). Sin embargo, en muchas compañías, el turno nocturno es, principalmente, un turno de mantenimiento con producción limitada. En este
caso, no es necesario que trabaje todo el equipo, y sería más sencillo rotar sólo los turnos matutino y vespertino y trabajar con un grupo reducido y fijo en el turno nocturno, el cual puede formarse primordialmente con voluntarios que puedan adaptarse mejor a él.

TRABAJO POR TURNOS Y HORAS LABORABLES - TRABAJO POR TURNOS Parte 1

El trabajo por turnos, que se define como el trabajo diferente al que se desarrolla durante el día, se está convirtiendo en un problema cada vez mayor para la industria. Tradicionalmente, la necesidad de servicios policiacos, de bomberos y médicos de manera permanente o para la operación continua de las industrias químicas y farmacéuticas, ha requerido el uso de trabajo por turnos. Sin embargo, hasta fechas recientes, la economía de la manufactura, esto es, la capitalización o plazo de recuperación de la maquinaria automática cada vez más costosa también ha elevado la demanda del trabajo por turnos. De manera similar, la producción justo a tiempo y las demandas de productos por temporadas (es decir, un menor espacio para inventarios) también ha requerido de trabajo por turnos.

El problema con el trabajo por turnos es el estrés que se genera en los ritmos circadianos, los cuales son las variaciones que se producen cada 24 horas aproximadamente en las funciones corporales de los seres humanos (así como también en otros organismos). La longitud del ciclo varía de
22 a 25 horas, pero se mantiene sincronizado en un ciclo de 24 horas mediante varios cronómetros, como los cambios entre luz y oscuridad durante el día, los contactos sociales, el trabajo y el tiempo que marca el reloj. Los cambios cíclicos más marcados se presentan durante el sueño, la temperatura normal del cuerpo, el ritmo cardiaco, la presión sanguínea y el desempeño de tareas tales como la capacidad crítica de rastreo (vea la fi gura 6.18). Por lo general, las funciones y el desempeño corporales comienzan a aumentar al despertarnos, alcanzan un pico a media tarde y después disminuyen de manera permanente hasta que llegan a un punto inferior a medianoche. También puede presentarse una caída después del mediodía, conocido como el sueño después de comer. Por lo tanto, a las personas que se les pide trabajar en turnos nocturnos demuestran una marcada degradación en su desempeño, que se manifi esta en los choferes de camión que se duermen a media carretera o en los inspectores de gas que toman lecturas en medidores (Grandjean, 1988).

Se podría suponer que los trabajadores nocturnos se adaptarían al trabajo por la noche debido al cambio de los patrones de trabajo. Desafortunadamente, las demás interacciones sociales aún juegan un papel muy importante y el ritmo circadiano en realidad nunca se invierte (como sucede con las personas que viajan por periodos muy largos hasta el otro lado del globo) sino que se aplana, el cual algunos investigadores consideran el peor escenario. Por lo tanto, los trabajadores nocturnos también experimentan problemas de salud, tales como pérdida del apetito, problemas digestivos, úlceras y una mayor propensión a contraer enfermedades. Los problemas se hacen todavía más críticos a medida que el trabajador envejece.

Existen muchas formas de organizar el trabajo por turnos. Por lo general, el sistema de 3 turnos está conformado por un turno en la mañana (E) de 8 a.m. a 4 p.m., otro turno en la tarde (L) de 4 p.m. a 12 p.m. (medianoche) y otro en la noche (N) de 12 p.m. a 8 p.m. En el caso más simple, debido a las demandas de producción elevadas en el corto plazo, una compañía puede variar de tener un turno por la mañana a otro que consista en uno por la mañana y otro por la tarde. Generalmente, debido a la antigüedad, el turno por la mañana lo solicitan los trabajadores más grandes y establecidos, mientras que los recién contratados comienzan su trabajo en el turno de la tarde. La rotación de los dos turnos
de forma semanal no provoca ningún problema psicológico signifi cativo, puesto que el patrón de sueño no se ve afectado. Sin embargo, los patrones sociales sí pueden resultar afectados de manera considerable.

RADIACIÓN

A pesar de que todos los tipos de radiación ionizante pueden dañar los tejidos, las radiaciones beta y alfa son tan fáciles de bloquear que, en la actualidad, se le presta más atención a los rayos gama, rayos X y a la radiación de neutrones. Los rayos electrónicos de alta energía que inciden sobre el metal de un equipo al vacío pueden generar rayos X muy penetrantes que podrían requerir mucho más protección que el rayo electrónico en sí mismo.

La dosis que se absorbe es la cantidad de energía que imparte una radiación ionizante a una determinada masa de material. La unidad con la que se mide la dosis absorbida se denomina rad, la cual es equivalente a la absorción de 0.01 joules por kilogramo (J/kg) [100 ergs por gramo (erg/g)].

La dosis equivalente es una forma de corregir las diferencias en el efecto biológico de los diferentes tipos de radiación ionizante en las personas. La unidad de dosis equivalente es el rem, el cual produce un efecto biológico esencialmente similar que 1 rad de dosis absorbida de radiación X o gama. El roentgen (R) es una unidad de exposición que mide la cantidad de ionización producida en el aire por la radiación X o gama. Los tejidos localizados en un punto donde la exposición es 1 R reciben una dosis absorbida de aproximadamente 1 rad.

Las dosis extremadamente grandes de radiación ionizante ⎯100 rads o más⎯ recibidas a lo largo de un periodo corto en todo el cuerpo pueden provocar enfermedades por radiación. Una dosis absorbida de alrededor de 400 rads en todo el cuerpo puede ser fatal para aproximadamente la mitad de los adultos. Pequeñas dosis recibidas en lapsos prolongados pueden elevar la probabilidad de contraer varios tipos de cáncer y otras enfermedades. El riesgo total de un cáncer fatal provocado por una dosis de radiación equivalente a 1 rem es de alrededor de 10-4; esto es, una persona que reciba una dosis equivalente a 1 rem tiene una probabilidad de alrededor de 1 en 10 000 de morir por el cáncer producido por la radiación. El riesgo también puede expresarse como la esperanza de un cáncer fatal en un grupo de 10 000 personas, si cada una de éstas recibe una dosis equivalente a 1 rem.

Las personas que trabajan en áreas donde el acceso está controlado con el propósito de brindar protección contra la radiación se encuentran limitadas a una dosis equivalente a 5 rem/año. Por lo general, el límite en áreas sin control es el mismo. Trabajar dentro de dichos límites no debería tener ningún efecto signifi cativo en la salud de los individuos involucrados. Todas las personas están expuestas a la radiación proveniente de los radioisótopos que ocurren de forma natural en el organismo, la radiación cósmica y la radiación emitida por la tierra y por los materiales de construcción. La dosis equivalente proveniente de fuentes naturales de fondo es de alrededor de 0.1 rem/año (100 mrem/año).

VIBRACIÓN Parte 3

Las herramientas de poder trabajan en frecuencias del orden de 40 a 300 Hz y tienden a ocluir el flujo sanguíneo y a afectar los nervios, lo cual da como resultado el síndrome de los dedos blancos.

Dicho problema es aún más crítico en climas fríos, debido al problema adicional que consiste en la oclusión del flujo sanguíneo, o síndrome de Raynaud, producido por las bajas temperaturas. Con el fin de reducir este problema se utilizan herramientas con mayor protección que incrementan el amortiguamiento, mangos que absorben las vibraciones en lugar de los convencionales y el uso de guantes, especialmente aquellos que cuentan con un gel absorbente de vibraciones.

La gerencia puede proteger a los empleados de las vibraciones de varias formas. Se pueden reducir las fuerzas aplicadas responsables de iniciar la vibración mediante la modificación de la velocidad, la alimentación y el movimiento y dándole al equipo el mantenimiento apropiado mediante el balanceo o reemplazo de las partes gastadas. Los analistas pueden colocar el equipo en soportes antivibración (resortes, elastómeros del tipo de corte, soportes de compresión) o cambiar las posiciones corporales del cuerpo para aminorar los efectos de las fuerzas vibratorias molestas. Los analistas también pueden reducir los tiempos durante los cuales los trabajadores están expuestos a la vibración alternando las tareas del trabajo dentro de un determinado grupo de empleados. Por último, pueden implantar soportes acolchonados que protejan el cuerpo y, por ende, amortigüen las vibraciones de gran amplitud. Pueden utilizarse sistemas de suspensión del asiento que contengan absorbedores hidráulicos de impactos, resortes de bobina o rectos, soportes de hule tipo corte o barras de torsión. En operaciones que tengan que efectuarse de pie, es de gran utilidad el uso de tapetes suaves fabricados con elastómeros.

VIBRACIÓN Parte 2

Todo sistema mecánico puede representarse mediante el uso de una masa, un resorte y una base,elementos que, combinados, dan como resultado un sistema que tiene su propia frecuencia natural.
A medida que más se acerca la vibración a esta frecuencia, mayor será el efecto en ese sistema. En realidad, si las vibraciones forzadas inducen vibraciones de gran amplitud en el sistema, éste entra en resonancia. Lo anterior puede tener efectos dramáticos, por ejemplo, que los fuertes vientos provoquen que el puente Tacoma Narrows, de Washington oscile y, eventualmente, se colapse, o que soldados pierdan la cadencia en cruces de puentes. En la tabla 6.10 se proporcionan las frecuencias de resonancia críticas en el caso de una persona sentada.

Por otro lado, las oscilaciones en el cuerpo o en cualquier otro sistema tienden a amortiguarse. Por lo tanto, en una postura parada, los músculos de las piernas amortiguan signifi cativamente las vibraciones.

Las frecuencias superiores a 35 Hz son especialmente amortiguadas. Las amplitudes de las oscilaciones inducidas en los dedos se reducen 50% en las manos, 66% en los codos y 90% en los hombros.

La tolerancia humana a la vibración disminuye a medida que aumenta el tiempo de exposición. Por lo tanto, el nivel de aceleración tolerable aumenta cuando disminuye el tiempo de exposición. Los límites de la vibración en todo el cuerpo han sido desarrollados por la Organización Internacional de Estándares (ISO) y el Instituto de Estándares Nacional Americano (ANSI) (ASA,1980) para los casos de instalaciones de transporte e industriales. Dichos estándares especifi can los límites en términos de aceleración, frecuencia y duración en tiempo (fi gura 6.17). Las líneas grafi cadas muestran los límites del parámetro fatiga/desempeño. Para obtener los límites de confort, los valores de la aceleración se dividen entre 3.15; para determinar los límites de seguridad, los valores se multiplican por 2. Desafortunadamente, no se han desarrollado límites para las manos y las extremidades superiores.

Las vibraciones de gran amplitud y baja frecuencia (0.2 a 0.7 Hz) representan la causa principal del mareo en los viajes por aire y mar. Los trabajadores experimentan fatiga mucho más rápido cuando están expuestos a vibraciones en el rango de 1 a 250 Hz. Los síntomas de la fatiga por vibración son el dolor de cabeza, problemas de visión, pérdida del apetito y pérdida de interés. Estos últimos problemas incluyen deterioro del control de movimientos, degeneración de los discos, atrofia de los huesos y artritis. Las vibraciones que se experimentan en este rango a menudo son características de la industria del transporte. Las vibraciones verticales de muchos camiones con llantas de caucho cuando viajan a velocidades elevadas sobre carreteras convencionales varían en el rango de 3 a 7 Hz,aproximadamente, las cuales se encuentran justo dentro de rango crítico de resonancias del tronco del ser humano.

VIBRACIÓN Parte 1

Las vibraciones pueden provocar efectos que deterioran el desempeño de los trabajadores. Las vibraciones de gran amplitud y baja frecuencia tienen efectos especialmente indeseables en los órganos y tejidos del cuerpo. Los parámetros de la vibración son la frecuencia, la amplitud, la velocidad, la aceleración y el tirón. En el caso de las vibraciones sinusoidales, la amplitud y sus derivadas con respecto al tiempo son

El desplazamiento y la aceleración máxima son los parámetros principales que se utilizan para
caracterizar la intensidad de las vibraciones.
Existen tres clasifi caciones de exposición a la vibración:
1. Las circunstancias en las que toda o una gran parte de la superfi cie corporal resulta afectada, por ejemplo, cuando el sonido de alta intensidad en el aire o en el agua excita la vibración.

2. Casos en los que las vibraciones se transmiten al cuerpo a través de un área de soporte como, por ejemplo, a través de las nalgas de una persona que maneja un camión o a través de los pies de una persona parada cerca de un equipo que vibra en una fundidora.

3. Situaciones en las que las vibraciones inciden sobre un área específica del cuerpo, por ejemplo, en la mano cuando se sostiene u opera una máquina herramienta.

Frecuencias de resonancia de diferentes partes del cuerpo

Movimiento aceptable del aire sobre el trabajador

VENTILACIÓN Parte 2

En un edificio que cuente sólo con algunas áreas de trabajo, sería impráctico ventilar todo el edificio. En este caso, se puede proporcionar ventilación local a un menor nivel, o quizás en un área encerrada tal como en una estación de control o una caseta de grúa. Observe que la velocidad del ventilador se reduce drásticamente cuando aumenta la distancia con respecto al ventilador (vea la figura 6.16). Además, la direccionalidad del fl ujo de aire es un aspecto sumamente crítico. En la tabla 6.9 (ASHRAE, 1991) se especifican las velocidades aceptables del aire para el trabajador. Una regla general es que a una distancia equivalente a 30 diámetros del ventilador, la velocidad del aire que éste genera se reduce a menos de 10% de su velocidad frontal (Konz, 1995). Por último, en áreas con fuentes de calor localizadas, como los hornos refractarios, el enfriamiento de una sola área con una corriente de aire directa de alta velocidad dirigida hacia el trabajador aumentará el enfriamiento por convección y evaporación.

VENTILACIÓN Parte 1

Si el cuarto tiene personas, maquinaria o hay actividades llevándose a cabo dentro de él, el aire se viciará debido a la liberación de olores, el desprendimiento de calor, la formación de vapor de agua, la producción de dióxido de carbono y la generación de vapores tóxicos. Se debe proporcionar ventilación para disolver estos contaminantes, evacuar el aire viciado y suministrar aire fresco. Lo anterior se puede realizar en una o más de las tres formas siguientes: general, local o sólo en un área.
La ventilación general o de desplazamiento se lleva a cabo a un nivel de 8 a 12 pies (2.4 a 3.6 metros) y desplaza el aire caliente que surge del equipo, la luces y los trabajadores. En la fi gura 6.15 (Yaglou, Riley y Coggins, 1936) se muestran los lineamientos recomendados de las necesidades de aire fresco con base en el volumen del cuarto por persona. Una regla general indica 300 pies3 (8.5 m3) de aire fresco por persona por hora.

ESTRÉS POR FRÍO

El índice de estrés por frío que más se utiliza es el índice del viento frío, que describe la rapidez de pérdida de calor por radiación y convección en función de la temperatura ambiente y la velocidad del viento. Por lo general, el índice de estrés por frío no se utiliza directamente, sino que se convierte a una temperatura equivalente de viento frío. Ésta es la temperatura ambiente que, en condiciones de
calma, produce el mismo índice de viento frío que la combinación real de la temperatura del aire y la velocidad del viento (tabla 6.8). Para que el operador conserve un equilibrio térmico bajo dichas con diciones de baja temperatura, debe existir una relación estrecha entre la actividad física que realiza(producción de calor) y el aislamiento proporcionado por la ropa de protección (vea la fi gura 6.14).

Aquí, clo representa el aislamiento necesario para mantener el confort de una persona sentada donde la humedad relativa sea de 50%, el movimiento del aire sea de 20 pies/min. y la temperatura de bulbo seco sea de 70 °F (21.1 °C). Un traje de negocios ligero tiene un aislamiento térmico equivalente a alrededor de 1 clo.

Probablemente, los efectos más críticos sobre los trabajadores industriales expuestos a condiciones al aire libre sean la disminución de la sensibilidad táctil y de la destreza manual debida a la vasodilatación y a un decremento en el fl ujo de sangre hacia las manos. El desempeño manual puede reducirse hasta 50% debido a que la temperatura de la piel en las manos disminuye de 65 a 45 °F (18.3 a 7.2 °C) (Lockhart, Kiess y Clegg, 1975). Los quemadores auxiliares, los calentadores de manos y los guantes representan soluciones potenciales al problema. Desafortunadamente, como se indicó en el capítulo 5, los guantes pueden deteriorar el desempeño manual y reducir la fuerza de sujeción. Un arreglo que proteja las manos y que afecte en una proporción mínima el desempeño podría ser el uso de guantes sin dedos (Riley y Cochran, 1984).

Temperatura - MÉTODOS DE CONTROL Parte 2

La pérdida de calor por convección por parte del operador puede incrementarse mediante el aumento del movimiento de aire a través de la ventilación, siempre y cuando la temperatura de bulbo seco sea menor a la temperatura de la piel, la cual es típicamente de alrededor de 95 °F (35 °C) en dichos ambientes. La convección es más efi ciente sobre la piel desnuda; sin embargo, la piel desnuda también absorbe más radiación. Por lo tanto, existe una relación inversa entre la convección y la radiación.

Las pérdidas de calor del operador por evaporación pueden disminuirse mediante el aumento del movimiento del aire y la reducción de la presión ambiente del vapor de agua, a través del uso de deshumidifi cadores o aire acondicionado. Desafortunadamente, este último método, a pesar de generar un ambiente muy placentero, es demasiado costoso y a menudo no es práctico en una planta de producción típica.

Las medidas administrativas, a pesar de ser menos efi cientes, incluyen la modifi cación de los horarios de trabajo para reducir la carga metabólica mediante el uso de horarios de trabajo/descanso de acuerdo con la fi gura 6.13, la aclimatación de los trabajadores (esto puede tomar
cerca de dos semanas y el efecto se pierde en un periodo similar), la rotación de los operarios para que entren y salgan de ese ambiente caluroso de trabajo y el empleo de chaquetas de enfriamiento. Las chaquetas de enfriamiento más baratas utilizan agua congelada dentro de pequeñas bolsas de plástico que se colocan en los diferentes bolsillos con los que cuenta dicha chaqueta (Kamon et al., 1986).

Cálculo del WBGT y del nivel de estrés por calor

Considere un trabajador no climatizado que estiba piezas en estantes a 400 kcal/h (1 600 BU/h) con una carga térmica de WBGT = 77 °F (25 °C). Dicho individuo podrá trabajar 45 minutos y después necesitará descansar. A estas alturas, el trabajador debe descansar al menos 15 minutos en el mismo ambiente, o un periodo más corto, en un ambiente más estresante.

Temperatura - MÉTODOS DE CONTROL Parte 1

El estrés por efecto del calor puede reducirse a través de la implantación de controles ingenieriles, esto es, la modificación del ambiente, o mediante controles administrativos. La modificación del ambiente se deriva de manera directa a partir de la ecuación de balance de calor. Si la carga metabólica representa un factor que contribuya significativamente al almacenamiento de calor, la carga de trabajo debe reducirse a través de la mecanización de la operación. Trabajar más despacio también reduce la carga de trabajo, pero tendrá el efecto negativo de reducir la productividad. La carga de radiación puede reducirse mediante el control del calor en la fuente por medio del aislamiento del equipo caliente, construcción de desagües para el agua caliente, ajuste de las uniones donde es posible que se escape el vapor y el empleo de ventilación local de descarga para dispersar el aire caliente que surge de un proceso caliente. La radiación también puede ser interceptada antes de que la perciba el operador a través de un escudo de radiación conformado por hojas de material reflejante como, por ejemplo, el aluminio, placas de yeso cubiertas con hojas metálicas, cortinas de cadenas metálicas, pantallas con mallas de alambre o de vidrio templado, si es necesario tener visibilidad. Las prendas de vestir reflejantes, la ropa de protección o aun la ropa con manga larga ayudarán también a reducir la carga de radiación.

Temperatura - ESTRÉS POR CALOR: WBGT Parte 2

Probablemente, el índice que más se utiliza actualmente en la industria establezca los límites de exposición al calor y los ciclos de trabajo/descanso con base en la temperatura global de bulbo húmedo o WBGT (wet-bulb globe temperature, Yaglou y Minard, 1957), y en la carga metabólica. De una forma un poco diferente, está recomendada por la SCGIH (1985), el NIOSH (1986) y ASHRAE (1991). En el caso de ambientes al aire libre con carga solar, el WBGT se define como

Observe que el NWB es diferente del bulbo húmedo psicométrico, el cual utiliza una velocidad máxima del aire y se usa en conjunto con la DB con el fi n de establecer la humedad relativa y las zonas de confort térmico.

Una vez que se mide el WBGT (los instrumentos disponibles en el mercado proporcionan lecturas ponderadas instantáneas), se utiliza junto con la carga metabólica de los trabajadores para establecer el tiempo que se le permitirá trabajar en las condiciones dadas a un trabajador no climatizado y a uno climatizado (vea la fi gura 6.13). Dichos límites se basan en la temperatura del núcleo del individuo luego de haber aumentado en aproximadamente 1.8 °F (1 °C), como se calculó mediante el uso de la ecuación de balance de calor. El incremento de 1.8 °F fue establecido por el NIOSH (1986) como el límite superior aceptable para el almacenamiento de calor en el cuerpo. Se asumió que la cantidad apropiada de descanso se realizara en las mismas condiciones. Evidentemente, si el trabajador descansa en un área más confortable, necesitará menos tiempo de descanso.

Temperatura - ESTRÉS POR CALOR: WBGT

Se ha realizado una gran cantidad de intentos por combinar en un solo índice las manifestaciones psicológicas de estos intercambios de calor con las mediciones ambientales. Dichos intentos se han enfocado en el diseño de instrumentos para simular el cuerpo humano o para visualizar fórmulas y modelos basados en datos teóricos o empíricos para calcular las tensiones ambientales o los esfuerzos psicológicos resultantes. En su forma más simple, un índice consiste en el factor dominante como, por ejemplo, la temperatura de bulbo seco, la cual utilizan la mayoría de los habitantes de zonas templadas.

TEMPERATURA - TEORÍA

Típicamente, el ser humano se puede representar como un cilindro con una protección que corresponde a la piel, los tejidos de la superficie del cuerpo y las extremidades y un núcleo que corresponde a los tejidos profundos del tronco y la cabeza. Las temperaturas del núcleo exhiben un rango estrecho alrededor del valor normal de 98.6 °F (37 °C). A valores entre 100 y 102 °F (37.8 y 38.9 °C), el desempeño psicológico se reduce considerablemente. A temperaturas por arriba de 105 °F (40.6 °C), el mecanismo mediante el cual se genera sudor puede fallar, lo cual genera un incremento rápido de la temperatura en el núcleo y la eventual muerte. Por otro lado, los tejidos de protección del cuerpo pueden variar a lo largo de un rango mucho más amplio de temperaturas sin mostrar una pérdida significativa de eficiencia, y pueden actuar como un recubrimiento para aislar el núcleo de las temperaturas.

La ropa, si se utiliza, actúa como una segunda protección que sirve para aislar aún más el núcleo de la temperatura.
Los intercambios de calor entre el cuerpo y su medio ambiente puede representarse mediante la ecuación de balance de calor como:

Para obtener la neutralidad térmica, S debe ser cero. Si la suma de los diferentes intercambios de calor a través del cuerpo da como consecuencia una ganancia de calor, el calor resultante se almacenará en los tejidos del cuerpo, con el consiguiente incremento de la temperatura del núcleo y un problema potencial de estrés por calor.

Una zona de confort térmico, en áreas donde se realizan 8 horas de trabajo sedentario o ligero, se define como el rango de temperaturas de 66 a 79 °F (18.9 a 26.1 °C), con una humedad relativa que varía desde 20 a 80% (vea la fi gura 6.12). Desde luego, la carga de trabajo, la ropa y la carga de calor radiante afectan el sentido de confort del individuo dentro de la zona de confort.

TEMPERATURA

Tarde o temprano, la mayoría de los trabajadores está expuesta al calor excesivo. En muchas situaciones, se producen ambientes cálidos de manera artifi cial debido a las demandas de una industria en particular. Los mineros están sujetos a condiciones de trabajo cálidas debido al incremento de la temperatura en función de la profundidad, así como también a la falta de ventilación. Los trabajadores textiles están sujetos a las condiciones de calor y humedad necesarias para tejer la ropa. Los trabajadores del acero, coque y aluminio están expuestos a cargas de radiación intensa provenientes de hornos de fogón abierto y hornos refractarios. Dichas condiciones, aunque estén presentes sólo en un determinado periodo del día, pueden exceder el estrés climático que se encuentra en los climas más extremosos que se presentan en la naturaleza.

CONTROL DEL RUIDO Parte 2

El tercer nivel de control de ruido es el uso de protección contra el ruido, aunque en muchos casos la OSHA acepta este tipo de medidas sólo como una solución temporal. El equipo de protección personal puede incluir diferentes tipos de protectores para oídos, algunos de los cuales pueden
atenuar ruidos de todas las frecuencias hasta niveles de presión sonora de 110 dB o más. También se encuentran disponibles en el mercado orejeras que atenúan los ruidos de 125 dB sobre 600 Hz y hasta 115 dB por debajo de esta frecuencia. La efi cacia de los protectores para el oído se mide de manera cuantitativa mediante la tasa de reducción de ruido (NRR), la cual se indica sobre el estuche de dicho dispositivo. La exposición al ruido equivalente del escucha es igual al TWA más 7 menos el NRR (NIOSH, 1998). En general, los dispositivos del tipo de relleno (por ejemplo, el hule espuma expandible) proporcionan una mejor protección que los dispositivos tipo orejera. Mediante la combinación de un dispositivo de inserción y uno de orejera se pueden alcanzar valores de NRR tan elevados como 30. Observe que éste es un valor que se obtuvo en el laboratorio en condiciones ideales. Por lo general, en la vida real, debido al cabello, barba, lentes y una capacitación inadecuada, el valor NRR va a
ser considerablemente menor, quizás en el orden de 10 (Sanders y McCormick, 1993).

CONTROL DEL RUIDO Parte 1

La figura 6.11 muestra la cantidad de reducción de ruido que típicamente se puede alcanzar a través de los diferentes tratamientos y contenedores acústicos.

Observe que algunos sonidos son deseables en los ambientes de trabajo. Por ejemplo, por muchos años la música de fondo se ha utilizado en fábricas con la finalidad de mejorar el ambiente de trabajo, especialmente donde la comunicación de voz no representa un aspecto crítico. La gran mayoría de los trabajadores del área de producción e indirectos (mantenimiento, embarque, recepción, etc.) disfrutan escuchar música mientras trabajan. Sin embargo, primero consulte con los empleados acerca del tipo de música que desearían escuchar.

CONTROL DEL RUIDO

La gerencia puede controlar el nivel de ruido de tres maneras. La mejor y, en general, la más difícil consiste en reducir el nivel de ruido en la fuente que lo produce. Sin embargo, sería muy difícil rediseñar equipos tales como los martillos mecánicos, las prensas de fundición de vapor, los martillos y los aplanadores y ensambladores para el trabajo con madera, de tal manera que la eficiencia del equipo se conservara a la vez que los niveles de ruido se redujeran a un rango tolerable. Sin embargo, en algunos casos, pueden sustituirse instalaciones operativas que tienen un alto nivel de ruido por otras más silenciosas. Por ejemplo, una remachadora hidráulica puede sustituirse por una neumática, un aparato operado eléctricamente por uno operado mediante vapor y un barril de mezcla alineado por elastómero por un barril no alineado. El ruido de baja frecuencia en la fuente se controla de manera eficiente en la fuente mediante el uso de soportes de hule y una mejor alineación y mantenimiento del equipo.

Si el ruido no puede controlarse en la fuente, los analistas deben investigar la forma de aislar al equipo responsable del ruido; esto es, controlar el ruido que proviene de una máquina encerrándola toda o sólo una parte de ella en un contenedor aislado. Lo anterior se ha hecho muy a menudo en conjunto con las prensas de poder que cuentan con alimentación automática. Con frecuencia, el ruido presente en el ambiente se puede reducir aislando la fuente del ruido del resto de la estructura, lo que evita un efecto de cámara sonora. Lo anterior se puede llevar a cabo montando la instalación en un elastómero de tipo cortante, lo que amortigua la difusión del ruido.

En situaciones donde al aislamiento de la maquinaria no interfi era con la operación y la accesibilidad, los pasos siguientes pueden garantizar un diseño más satisfactorio del contenedor:

1. Establezca de manera clara los objetivos de diseño así como el desempeño acústico que requiere el contenedor.
2. Mida los niveles de ruido en la banda de las octavas del equipo que se va a colocar en el contenedor a 3 pies (1 metro) con respecto a las superfi cies principales de la máquina.
3. Determine la atenuación espectral de cada contenedor. Dicha atenuación es la diferencia entre el criterio de diseño calculado en el paso 1 y el nivel de ruido que se determinó en el paso 2.
4. Seleccione los materiales de la tabla 6.7 que sean de uso común para contenedores de tamaño relativamente pequeño y que ofrecen la protección que se necesita. Se debe aplicar un material de amortiguamiento visco-elástico, en caso de que se utilice cualquiera de estos materiales (a
excepción del plomo). Éste elemento puede proporcionar una atenuación adicional de 3 a 5 dB.

Ejemplo: Cálculo de la dosis de ruido de la OSHA cuando existen exposiciones adicionales