UNIVERSIDAD DE TALCA FACULTAD DE INGENIERIA

APUNTE SOBRE MÉTODOS Y TIEMPOS

FERNANDO ESPINOSA FUENTES

ANALISIS Y MEJORAS DE METODOS DE TRABAJO

1.- LA IMPORTANCIA DE LA PRODUCTIVIDAD. Uno de los caminos para que un negocio o empresa pueda crecer y aumentar su rentabilidad (o sus utilidades) es aumentando su productividad. Por incremento en la productividad se entiende el aumento en la producción por hora de trabajo. El instrumento fundamental que origina una mayor productividad es la utilización de métodos, el estudio de tiempos y un sistema de pago de salarios. Se debe comprender claramente que todos los aspectos de un negocio o industria -ventas, finanzas, producción, ingeniería, costos, mantenimiento y administración- son áreas fértiles para la aplicación de métodos, estudios de tiempos y sistemas adecuados de pago de salarios. Si se considera al departamento de producción como el corazón de una empresa industrial, las actividades de método, estudio de tiempos y salarios son el motor del grupo de fabricación. Más que en cualquier otra parte, es aquí donde se determina si un producto va a ser producido en base competitiva. También es aquí donde se aplican la iniciativa y el ingenio para desarrollar herramientas, relaciones hombre-máquina y estaciones de trabajo eficientes para trabajos nuevos o antes de iniciar la producción, asegurando de este modo que el producto pase las pruebas frente a la fuerte competencia. 2.- ALCANCE DE LA INGENIERÍA DE MÉTODOS Y DE ESTUDIO DE TIEMPOS. El campo de estas actividades comprende el diseño, formulación y la selección de los mejores métodos, procesos, herramientas, equipos diversos y especialidades necesarias para manufacturar un producto después de que han sido elaborados los dibujos y planos de trabajo en la sección de ingeniería del producto. El mejor método debe entonces compaginarse con las mejores técnicas o habilidades disponibles, a fin de lograr una eficiente interrelación humano-máquina. Una vez que se ha establecido cabalmente un método, la responsabilidad de determinar el tiempo requerido para fabricar el producto queda dentro del alcance de este trabajo. También está la responsabilidad de vigilar que se cumplan la norma o estándares predeterminado, y de que los trabajadores sean retribuidos adecuadamente según su rendimiento. Estas medidas incluyen también la definición del problema en relación con el costo esperado, la repartición del trabajo en diversas operaciones, el análisis de cada una de estas para determinar los procedimientos de manufactura más económicos según la producción considerada, la utilización de los tiempos apropiados y, finalmente, las acciones necesarias para asegurar que el método prescrito sea puesto en operación cabalmente. La figura 1 ilustra las posibilidades de reducir el tiempo de fabricación mediante el empleo de la ingeniería de métodos y estudio de tiempos.

La ingeniería de métodos implica la utilización de la capacidad tecnológica ya que es un proceso sin fin.

Tiempo total de operación

en las condiciones existentes o

en condiciones

futuras cuando no se

utilizan la ingeniería de métodos ni el

estudio de tiempos

Contenido total de trabajo

Tiempo infectivo

total

1

2

3

4

Contenido de trabajo mínimo del producto

Contenido de trabajo añadido por defectos en el diseño o en las especificaciones del producto, incluyendo las de material, geométricas y de tolerancias y de acabado.

Contenido de trabajo agregado por métodos ineficientes de fabricación u operación, incluyendo proceso de manufactura, preparación y herramental, condiciones de trabajo, distribución de equipos en la planta y economía de movimientos

Tiempo adicional por deficiencias en dirección o administración, comprendiendo mala planeación,material defectuoso o inapropiado, mal control de inventarios de herramientas, programación y supervisión ineficientes y falta de instrucción y entrenamiento adecuados

Tiempo adicional por ineficiencias del trabajador, comprendiendo trabajo a ritmo menor que el normal y uso de márgenes excesivos

Meta de la ingeniería de métodos y el

estudio de tiempos

Oportunidades de economizar mediante la

aplicación de la ingeniería de

métodos y estudio de tiempos

Fig. 1: Oportunidades de realización de economías mediante la aplicación de la ingeniería de métodos y el estudio de tiempos.

Para desarrollar un centro de trabajo, el ingeniero de métodos debe seguir un procedimiento sistemático, el cual comprenderá las siguientes operaciones: 1. Obtención de los hechos. Reunir todos los hechos importantes relacionados con el producto o

servicio. Esto incluye dibujos y especificaciones, requerimientos cuantitativos, requerimientos de distribución y proyecciones acerca de la vida prevista del producto o servicio.

2. Presentación de los hechos. Cuando toda la información importante ha sido recabada, se registra en forma ordenada para su estudio y análisis. Un diagrama de desarrollo del proceso en este punto es muy útil.

3. Efectuar un análisis. Utilícense los planteamientos primarios en el análisis de operaciones y los principios del estudio de movimientos para decidir cuál alternativa produce el mejor servicio o

producto. Tales enfoques incluyen: propósito de la operación, diseño de partes, tolerancias y especificaciones, materiales, procesos de fabricación, montajes y herramientas, condiciones de trabajo, manejo de materiales, distribución en la fábrica y los principios de economía de movimientos.

4. Desarrollo del método ideal. Seleccione el mejor procedimiento para cada operación, inspección y transporte considerando las variadas restricciones asociadas a cada alternativa.

5. Presentación del método. Explíquese el método propuesto en detalle a los responsables de su operación y mantenimiento.

6. Implantación del método. Considérese todos los detalles del centro de trabajo para asegurar que el método propuesto dará los resultados anticipados.

7. Desarrollo de un análisis de trabajo. Efectúese un análisis de trabajo del método de implantado para asegurar que el operador u operadores están adecuadamente capacitados, seleccionados y estimulados.

8. Establecimiento de estándares de tiempo. Establézcase un estándar justo y equitativo para el método implantado.

9. Seguimiento del método. A intervalos regulares hágase una revisión o examen del método implantado para determinar si la productividad anticipada se está cumpliendo, si los costos fueron proyectados correctamente y se pueden hacer mejoras posteriores.

Estudio de tiempos. Esta actividad implica la técnica de establecer un estándar de tiempo permisible para realizar una tarea determinada, con base de la medición del contenido de trabajo del método prescrito, con la debida consideración de la fatiga y las demoras personales y los retrasos inevitables. El analista de estudios de tiempo tiene varias técnicas que se utilizan para establecer un estándar: el estudio cronométrico de tiempos, datos estándares, datos de los movimientos fundamentales, muestreo del trabajo y estimaciones basadas en datos históricos. Obsérvese que el establecer valores de tiempo es un paso en el procedimiento sistemático de desarrollar nuevos centros de trabajo y mejorar los métodos existentes en centros de trabajos actuales. Los objetivos principales de estas actividades son aumentar la productividad y reducir el costo por unidad, permitiendo así que se logre la mayor producción de bienes para un número mayor de personas. La capacidad para producir más con menos dará como resultado más trabajo para más personas durante un mayor número de horas por año. Los corolarios aplicables a los objetivos principales son como sigue: • Minimizan el tiempo requerido para la ejecución de los trabajos. • Conservan los recursos y minimizan los costos especificando los materiales directos e

indirectos más apropiados para la producción de bienes y servicios. • Efectúan la producción sin perder de vista la disponibilidad de energía. • Proporcionan un producto que es cada vez más confiable y de alta calidad. • Maximizar la seguridad, la salud, y el bienestar de todos los trabajadores. • Realizan la producción considerando cada vez más la protección necesaria de las condiciones

ambientales. • Aplican un programa de administración según un alto nivel humano.

3.- PLANEACION Y ANALISIS DE PROCESOS. La planeación de procesos consiste en el diseño y la implantación de un sistema de trabajo para generar los productos deseados en las cantidades requeridas, en los tiempos previstos y con costos aceptables. Esta transformación de recursos en bienes y servicios de mayor valor es el corazón tecnológico de una operación de producción. Esta fusiona factores del ambiente de mercado y la propia base tecnológica de la organización en una actividad productiva económicamente eficiente. Los procesos de transformación actual van desde montaje mecánico, eléctrico y procesos químicos (principalmente en la producción de bienes) hasta procesos médicos, de educación e información (para servicios).

AMBIENTE DE MERCADO

ECONOMIA DEL PROCESO DE PRODUCCION

BASE TECNOLOGICA Y DE RECURSOS

DECISION DE PRODUCTO

PROCESO DE PLANEACION* Tipo de flujo de trabajo* Diseño del centro de trabajo

CARACTERISTICAS DEL PROCESO DE PLANEACION

SISTEMA INTERMITENTE SISTEMA CONTINUOTipo de distribución

EquipoRutina de trabajo

Corrida de producciónVolumen

Diseño del trabajoInterés en la capacidad

Interés en la carga

PRODUCCION

ProcesoPropósito general de diferentes áreasGeneralmente cortoAlgunas veces pequeñoAmplioEquipo individualBalance hombre-máquina

ProductoPropósito especialProcesos similaresGeneralmente largoGeneralmente grandeConcretoLíneas de producciónBalance de la línea de montaje

Fig. 2: Consideraciones sobre el proceso de planeación en sistemas continuos e intermitentes. Como se ilustra en la figura 2, las actividades de planeación de procesos están concentradas en 1) el tipo de flujo de trabajo, y 2) el diseño de los centros de trabajo. El flujo de trabajo es una función del tipo de distribución (proceso o producto) y será diseñado para

actividades de proceso continuas o intermitentes. En los sistemas intermitentes, los esfuerzos de planeación están enfocados a capacidades individuales de equipo y balance operador-máquina, mientras que en los sistemas continuos, los intereses se centran en la capacidad de la línea y en el balanceo de la línea de montaje. 4.- GRÁFICAS DE ENSAMBLE Y FLUJO DE PROCESOS. Las gráficas de ensamble y flujo de procesos son ayudas valiosas para la planeación y administración de procesos de transformación. Las gráficas de ensamble muestran los requerimientos de materiales y las secuencias de ensambles de los componentes de un ensamblado. Usan símbolos estándar de para operaciones y para inspecciones. Cuando la gráfica también proporciona instrucciones completas para producir un artículo, incluyendo especificaciones para las partes componentes, además de tiempos de operación e inspección, es referida como una gráfica de procesos de operaciones (ver figura 3). Una vez que el analista ha terminado su diagrama de operaciones, deberá prepararse para utilizarlo. Debe revisar cada operación y cada inspección desde el punto de vista de los enfoques primarios del análisis de operaciones. Los siguientes enfoques se aplican, en particular, cuando se estudian diagramas de operaciones: • Propósito de la operación. • Diseño de la parte o pieza. • Tolerancia y especificaciones. • Materiales. • Proceso de fabricación. • Preparación y herramental. • Condiciones de trabajo. • Manejo de materiales. • Distribución de la planta. • Principios de la economía de movimientos. El procedimiento del analista consiste en adoptar una actitud inquisitiva acerca de cada uno de los diez criterios enumerados, en lo que respecta a la influencia en el costo y la producción del producto en estudio. La cuestión más importante que el analista tiene que plantear cuando estudia los eventos del diagrama de operaciones es “¿Por qué?”. Las preguntas típicas que se deben hacer son:

¿Por qué es necesaria esta operación? ¿Por qué esta operación se efectúa de esta manera? ¿Por qué son tan estrechas estas tolerancias? ¿Por qué se ha especificado este material? ¿Por qué se ha asignado esta clase de operario?

12

DIAGRAMA DE OPERACIONES DE PROCESOMesas para teléfono. Sistema actual

6 1

13

14

15

7

8

9

2

3

4

16 10 5

11

17

18

19

20

ins. 3ins. 2

ins. 4

ins. 5

Patas (4 req.)2,5"x2,5"x16"alerce blanco

Largero (4 req)1,5"x3"x12"

Pino

Cubierta1,5"x14"x14"alerce blanco

0,09 min.Aserrar a una

longitud aproximada

0,30 min. Unir dos orillas

0,32 min. Cepillar a la medida

0,11 min.Aserrar a la longitud

definitiva

Comprobar todas las dimensiones

Espera

0,28 min. Lijar todo

0,08 min.Aserrar a una

longitud aproximada

0,15 min. Unir una orilla

0,30 min. Cepillar a la medida

0,10 min.Aserrar a la longitud

definitiva

EsperaComprobar todas las dimensiones

0,25 min. Lijar todo

0,13 min.Aserrar a una

longitud aproximada

0,13 minUnir ambos

extremos

0,32 min. Cepillar a la medida

0,18 min.Aserrar a la longitud

definitiva

ins. 1EsperaComprobar todas las

dimensiones

0,50 min Lijar todos

2,00 min.Ensamblar los

cuatro largueros con la cubierta

8 tornillos para madera de 1,5" (con cabeza ranurada

3,25 min.Ensamblar las patas

completas

Laca transparente

1,15 min.Aplicar por rociado una

capa de laca transparente

Espera

0,75 min. Lijar por completoBarniz de laca para pistola

1,15 min.Aplicar una capa de

barniz

Inspección finalEsperaEventoOperacionesInspecciones

Cantidad205

Tiem po17,58 minutos

Jornada

Resumen:

Fig. 3: Diagrama de operaciones para la fabricación de una mesa de teléfono.

El analista no debe considerar nada como cosa ya sabida. Debe hacer estas y otras preguntas pertinentes acerca de todas las fases del proceso, y luego proceder a reunir la información necesaria para contestar adecuadamente todas las preguntas, de modo que pueda introducirse una mejor manera de hacer el trabajo. La interrogante ¿Por qué? sugiere de inmediato otras como ¿Cuál?, ¿Cómo?, ¿Quién?, ¿Donde?, y ¿Cuando? Por tanto, el analista podría preguntar:

P o r q u é

1 . ¿ C u á l e s la f in a lid a d d e la o p e ra c ió n ?2 . ¿ C ó m o p o d r ía e fe c tu a rs e m e jo r la o p e r a c ió n ? .3 . ¿ Q u ié n la p o d r ía re a liz a r m e jo r?4 .- ¿ D o n d e p o d r ía e je c u ta r s e a m á s b a jo c o s to la o p e r a c ió n ? .5 .- ¿ C u á n d o d e b e lle v a r s e a c a b o la o p e r a c ió n p a r a q u e e l

m a n e jo d e m a te r ia le s s e a e l m ín im o ? .

Por ejemplo, en el diagrama de operaciones de la figura 3, el analista podría plantear las preguntas enlistadas en la figura 4 para determinar la factibilidad de las mejoras indicadas de los métodos.

Preguntas Mejoras en el método 1.- ¿Se puede comprar la madera de alerce en longitudes de 1,5”x14” sin costo extra?

Eliminar los extremos desperdiciados en los tramos que no sean múltiplos de 14

2.- ¿Se puede conseguir que las tablas de alerce compradas tengan sus cantos lisos y paralelos?

Eliminar las juntas de los extremos (operación 2)

3.- ¿Se pueden comprar las tablas al espesor requerido y que tengan por lo menos una cara cepillada? En tal caso ¿en cuanto aumentaría el costo?

Eliminar el cepillado al tamaño

4.- ¿Por qué no juntar dos tablas y cortarlas simultáneamente en secciones de 14”?

Reducir el tiempo de 0,18 (operación 4)

5.- ¿Qué porcentaje de rechazos se tendrá en la primera estación de inspección?

Si el porcentaje es bajo quizás esta estación podría eliminarse

6.- ¿Por qué debe lijarse toda la parte superior de la cubierta?

Eliminar el lijado de una cara de la cubierta y reducir el tiempo (operación 5)

7.- ¿Se puede comprar la madera de pino en longitudes fijas de 1,5”x3” sin costo extra?

Eliminar los extremos desperdiciados en los tramos que no sean múltiplos de 12”

8.- ¿Se puede conseguir que las tablas de pino tengan sus cantos lisos y paralelos?

Eliminar la junta de un canto o arista

9.- ¿Se pueden comprar las tablas de largueros al espesor requerido y con una de sus caras cepilladas ?. En tal caso ¿en cuanto aumenta el costo?

Eliminar el cepillado al tamaño.

10.- ¿Por qué no juntar dos o más tablas y cortarla simultáneamente en secciones de 14”?

Reducir el tiempo de 0,10 (operación 9)

11.- ¿Qué porcentajes de rechazos se tendrá en la primera inspección de largueros?

Si el porcentaje es pequeño, posiblemente podría eliminarse la inspección.

12.- ¿Por qué habría que lijar completamente estos?

Eliminar parte del lijado y reducir tiempo (operación 10)

13.- ¿Se puede comprar la madera de alerce en longitudes fijas de 2,5”x2,5” sin costo extra?

Eliminar los extremos desperdiciados en los tramos que no sean múltiplos de 16”

14.- ¿Es posible utilizar un tamaño menor que 2,5”x2,5”?

Reducir el costo de material.

15.- ¿Se puede conseguir que las tablas de alerce compradas tengan sus cantos lisos y paralelos?

Eliminar la junta de las aristas o cantos?

16.- ¿Se pueden comprar las piezas de las patas al espesor requerido y con sus lados cepillados? Si fuera así ¿en cuanto aumenta el costo?

Eliminar el cepillado a la medida

17.- ¿Por qué no juntar dos o más tablas y cortarlas simultáneamente en secciones de 14”?

Reducir el tiempo (operación 15)

18.- ¿Qué porcentaje de rechazos se tendrá en la primera inspección de las patas?

Si el porcentaje es bajo, posiblemente se pueda eliminar esta inspección

19.- ¿Por qué es necesario lijar por completo estas?

Eliminar parte del lijado y reducir el tiempo (operación 16)

20.- ¿Un sujetador facilitaría el montaje de los largueros en la cubierta?

Reducir el tiempo de montaje (Operación 11)

21.- ¿Se podría emplear una inspección de muestreo en la primera inspección de conjunto?

Reducir el tiempo de inspección

22.- ¿Es necesario lijar después de aplicar una capa de barniz claro?

Eliminar la operación 19

Fig. 4: Listado de mejoras en el proceso productivo. Respondiendo estas preguntas, el analista advertirá otras cuestiones que pueden conducir al mejoramiento. Unas ideas parecen generar otras, y un analista experimentado encontrará siempre varias posibilidades de mejoramiento. El diagrama de curso (o flujo) de proceso contiene, en general, muchos más detalles que el de operaciones. Por lo tanto, no se adapta al caso de considerar en conjunto ensambles complicados. Se aplica sobre todo a un componente de un ensamble o sistema para lograr la mayor economía en la fabricación, o en los procedimientos aplicables a un componente o una sucesión de trabajos en particular. Este diagrama de flujo es especialmente útil para poner en manifiesto costos ocultos como distancias recorridas, retrasos y almacenamientos temporales (ver ejemplo en página 9). Una vez expuestos estos períodos no productivos, el analista puede proceder a su mejoramiento. Además de registrar las operaciones y las inspecciones, el diagrama de flujo de proceso muestra todos los traslados y retrasos de almacenamiento con los que tropieza un artículo en su recorrido por la planta. En el se utilizan otros símbolos además de el de operación e inspección empleados en el diagrama de operaciones. Una flecha indica transporte, que se define como el

movimiento de un lugar a otro, o traslado, de un objeto, cuando no forma parte del curso normal de una operación o inspección. Un símbolo como la letra D indica demora o retraso, el cual ocurre cuando no se permite a una pieza ser procesada inmediatamente en la siguiente estación de trabajo. Un triángulo invertido indica almacenamiento, o sea, cuando una pieza se retira y protege contra un traslado no autorizado. Cuando es necesario mostrar una actividad combinada, se unen los símbolos correspondientes. Generalmente se usan dos tipos de diagramas de flujo: de producto (ver página 10) y operativo (ver página 11). Mientras el diagrama de producto muestra todos los detalles de los hechos que tienen lugar para un producto o material, el diagrama de flujo operativo muestra los detalles de cómo una persona ejecuta una secuencia de operaciones. Una vez que analista ha elaborado el diagrama de curso del proceso, debe empezar a formular las preguntas o cuestiones basadas en las consideraciones de mayor importancia para el análisis de operaciones. En el caso del diagrama de proceso se debe dar especial consideración a: 1. Manejo de materiales. 2. Distribución de equipos en la planta. 3. Tiempo de retrasos. 4. Tiempos de almacenamiento. Al analista le interesa principalmente mejorar lo siguiente: primero, el tiempo de cada operación, inspección, movimiento, retraso y almacenamiento; y segundo, la distancia de recorrido cada vez que se transporta el componente. Para eliminar o reducir al mínimo los tiempos de retraso y almacenamiento a fin de mejorar las entregas a los clientes, así como para reducir costos, el analista debe considerar estas preguntas de comprobación al estudiar el trabajo: • ¿Con qué frecuencia no se entrega la cantidad completa de material a la operación? • ¿Qué se puede hacer para programar la llegada de materiales con objeto de que lleguen en

cantidades más regulares? • ¿Cuál es el tamaño más eficiente de lote o cantidad de piezas de fabricación? • ¿Cómo pueden reorganizarse los programas para que se tengan ciclos o períodos de tiempo más

cortos? • ¿Cuál es la mejor sucesión o secuencia de programación de los pedidos teniendo en cuenta el

tipo de operación, las herramientas requeridas, colores, etc.? • ¿Cómo se pueden agrupar las operaciones de grupos semejantes de manera que puedan

efectuarse al mismo tiempo? • ¿Cuánto pueden reducirse con una programación mejorada los tiempos muertos y el tiempo

extra de trabajo? • ¿A qué se deben las operaciones de mantenimiento de emergencia y los pedidos urgentes? • ¿Cuánto tiempo de almacenamiento y retraso se pueden ahorrar estableciendo horarios más

regulares al trabajar ciertos productos en determinados días? • ¿Qué programas alternos pueden idearse para utilizar los materiales con mayor eficiencia?

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO

OBJETO DEL DIAGRAMA: DIAGRAMA NºDIAGRAMA DEL METODOEL DIAGRAMA EMPIEZA EN:

EL DIAGRAMA TERMINA EN: ELABORADO PORFECHA HOJA DE

dist. en metros

tiempo en minutos

simbolos descripción del procesdist. en metros

tiempo en minutos

simbolos descripción del proceso

En almacen de barras hasta que se haga requisición

6A la taladradoraAvery por el

operario

6 2,0Al recibir requisición se cargan barras en carro

1,5Hacer tres agugeros en la

taladradora

55 5,0Varilla extrusionada a la

sierra neumática20

Esperar al operario del torno revolver

4,5 2,0Sacar barras del carro y

almacenar en estante20

A la sección del torno revolver por el operario

120Esperar que empiece la

operación5,5

Tornear cara y vástago en el torno

7,7Aserrar con la sierra

neumatica60 Esperar al operario del torno

30Esperar encargado para

llevar el material10 Al operador de torno contiguo

21 3,0Material a la prensa Maxi

Press6,4

Formar díametro externo y refrentado

15Esperar la operación de

forja15

Esperar al operador de la prensa

2,3Forjado (operación de 3 hombre) o inspección

18A la prensa Bliss por el

operario

10Esperar al operador de la

prensa0,9

Estampar identificación en la prensa

10 A la prensa por el operador 15Esperar operador de la

siguiente prensa

6,1A la prensa Bliss por el

operario1,6

Brochar los seis agugeros al tamaño

30Esperar al operario en el

baño de ácido60

Esperar al encargado de llevar el material

30A los tanques de ácido por

el operario105 12

A inspección por el encargado

7,0Baño de ácido (tanque de

HCl)20 Esperar al inspector

60Esperar al operador de la

prensa5,0

Inspección completa (comprobación 10%)

33A la prensa Bliss por el

operario22 A bodega por inspector

7,5Hacer seis agujeros por el

operarioAlmacenar hasta que haya

requisición

120Esperar al operario de la

taladradora

15A la taladradora por el

operario

3,4Escariado basto en

taladradora LyG

30Esperar al operario de la

taladradora

RESUMENEVENTO CANTIDAD TIEMPO DISTANCIA

OPERACIONESINSPECCIONESACTIVIDADES COMBINADASTRANSPORTESALMACENAMIENTOSRETRAZOS

Cabezal de regadera 1128almacén de barras en existenciabodega de la sección ensamble

actual

1

1

1

1

2

3

5

6

7

2

3

4

2

3

4

5

6

7

8

1

4

5

6

7

8

9

10

11

12

8

10

11

12

1

14

13

12

11

10

9

9

2

1211

12214

53,95,02,3

indeterminado605 345,5

F. Espinosa

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO

OPERACION:

METODO ACTUAL:...... METODO PROPUESTO:..... FECHA:

PREPARADO POR :

RESUMEN OPERACION TRANSPORTE ALMACENAJE RETARDO INSPECCION CANT.TOTAL DIST.TOTAL

TIEMPO TOTAL

EVENTO NOTAS Y ANALISISSIMBOLO TIEMPO DISTANC.

Caminar al almecén 1,25 33

Localización visual del artículo 0,30

Inspeccionar y confirmar el número en el inventario

0,10

Contar el número en el inventario varia

Regresar a la estación de computo

1.25 33

Insertar el disco de registro de inventario

Poner en operación antes el computador

0,20

Esperar que el computador se carge

Mientras se dirigue al almacén dejar cargando computador

0,25

Teclear en la cuenta del inventario

Crear palabra clave para seguridad mientras este ausente

2,20

Grabar la cuenta nueva en el disco

0,50

Llamar la rutina de impersión 0,10

Esperar a la impresora para que marque el registro

1,50

Inspeccionar el registro para mayor seguridad

0,30

Archivar el registro del inventario 0,50

Sacar el disco de registro del inventario

0,10

Archivar el disco de registro del inventario

0,45

Trabajo de conteo de inventario F. Espìnosa

X

7

3,4 + variable

2 66 metros

2,5 minutos

1

0,45 minutos

2

1,75 minutos

2

0,40 minutos

• ¿Valdría la pena acumular operaciones de recoger, entregar o enviar? • ¿Cuál es el departamento apropiado para hacer el trabajo de modo que pueda efectuarse donde

hay la misma clase de trabajos y se pueda economizar así un traslado, un retraso o un almacenamiento.

• ¿Cuánto se ahorraría haciendo el trabajo en otro turno? ¿O en otra planta? • ¿Cuál es el lapso o momento más conveniente y económico para realizar pruebas o

experimentos? • ¿Qué información falta en los pedidos hechos a la fábrica que pudieran ocasionar un retraso o

almacenamiento? • ¿Cuanto tiempo se pierde en cambiar turnos a horas diferentes en departamentos relacionados? • ¿Cuáles son las interrupciones frecuentes del trabajo y cómo deberían eliminarse? • ¿Cuánto tiempo pierde un obrero esperando o no recibiendo las instrucciones, copias de dibujos

o especificaciones apropiadas? • ¿Cuántas veces ocasionan suspensiones del trabajo los pasillos congestionados? • ¿Qué mejoras se pueden hacer en la localización de puertas y pasillos, y haciendo pasillos que

reduzcan los retrasos? Un estudio completo de un proceso a través de los diagramas familiarizará al analista con todos los detalles pertinentes relacionados con los costos directos e indirectos de un proceso de fabricación, de modo que pueda analizarlos con vista a introducir mejoras. Es difícil mejorar un método a menos que se conozcan todos los hechos relacionados con el mismo. La inspección casual de una operación no proporcionará la información necesaria para llevar a cabo un trabajo concienzudo de mejoramiento de métodos. El hecho de que las distancias se registren en el diagrama de flujo de proceso lo hace de gran valor para poner de manifiesto cómo podría mejorarse la distribución del equipo en la fábrica o planta. El empleo inteligente de este diagrama se traducirá en mejoras valiosas. GRAFICA DE ACTIVIDADES Y DE HOMBRE-MAQUINA. Las gráficas hombre-máquina están divididas para modelar las actividades simultáneas de un trabajador y el equipo que él opera. Esto ayuda a identificar el tiempo ocioso y los costos de ambos, trabajador y máquina. Los planeadores de procesos pueden entonces analizar combinaciones de hombre-máquina y determinar cual arreglo es más eficiente. Las gráficas hombre-máquina muestran el tiempo que se requiere para terminar las tareas que componen un ciclo de trabajo. Un ciclo es la cantidad de tiempo que se requiere para avanzar hasta que se termine una combinación de actividades de trabajo. Muchas actividades hombre-máquina están caracterizadas por una secuencia carga-corrida-descarga. La gráfica debe continuar lo suficiente después del tiempo de arranque para alcanzar un tiempo de equilibrio del ciclo o estado estable. Ejemplo: Sea el siguiente ejemplo de aplicación: a un operador, se espera que le tome dos minutos en cargar y un minuto en descargar una máquina de moldeo. Existen varias máquinas de este tipo. Todas hacen lo mismo y el tiempo automático de corrida en cada una es de cuatro minutos:

• Para los tiempo de operación indicados el estado estable se logra a los 9 minutos de

funcionamiento donde la eficiencia es la máxima ya que no existen tiempos ociosos de las máquinas. Ver figura 5

• El ciclo de tiempo se mide en el estado estable, y en este caso es de 7 minutos. • El tiempo ocioso del trabajador por ciclo es de 1 minuto. Suponiendo que los costos correspondientes son de UM$8 para el operador y UM$20 por hora para la máquina, el costo del tiempo ocioso total en el estado estable será:

cos/

/$ /

/$1, /to del tiempo ocioso por hora minuto

ciclomin hora

min ciclohora

min horahora= ⎛

⎝⎜⎞⎠⎟⎛⎝⎜

⎞⎠⎟⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ =1

607

860

14

y el cos

( ) $ //

$5,to por ciclohora

min horaminutosciclo

por ciclo=+ ⋅⎛

⎝⎜

⎞⎠⎟⎛⎝⎜

⎞⎠⎟=

8 2 2060

760

Las gráficas de actividad son similares a las de hombre-máquina, excepto porque todos los componentes representan máquinas (o trabajadores).

Carga 1 Carga Ocioso0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Carga 2

Ocioso

Descarga 1

Trabajador Máquina 1 Máquina 2

CorridaCarga

Descarga

Carga 1

Corrida

Carga OciosoDescarga 2 Descarga

CorridaCarga 2 Carga

Ocioso

CorridaDescarga Descarga 1

Carga 1 Carga

Descarga Descarga 2

CorridaCarga 2 Carga

Ocioso

Corrida

Ciclo =7 min.

Tiempo (minutos)

Fig. 5: diagrama hombre-máquina.

5.- METODOS DE TRABAJO Y ECONOMIA DEL MOVIMIENTO. Los métodos de trabajo son maneras de hacer una labor. Tanto los trabajos nuevos como los existentes pueden ser analizados mediante el enfoque relativamente estandarizado que se muestra a continuación:

1. Seleccionar el trabajo que será estudiado. 2. Documentar y analizar el método presente.

3. Desarrollar un método mejorado. 4. Poner en funcionamiento el método mejorado.

5. Mantener y seguir el nuevo método. Los trabajos que tienen un alto contenido de mano de obra y son realizados frecuentemente, o que son inseguros y fatigantes, tienen mayores posibilidades de mejorar. El análisis de los métodos de trabajo presentes hace uso de las gráficas de procesos y de hombre-máquina, ya tratadas, además de una técnica de cuestionamiento que pregunta acerca de cualquier actividad: a) ¿Cuál es el propósito?, b) ¿Por qué es necesaria?. Además, son muy útiles las listas estandarizadas de principios de economía de movimientos para estudiar métodos de trabajo, según se muestra en figura 6. El método mejorado para la realización de un trabajo generalmente se deriva de un análisis preliminar y debe ser convenientemente aplicado y monitoreado. OBJETIVOS DE LA MEDICION DEL TRABAJO. Los estándares de mano de obra son declaraciones sobre la cantidad de tiempo que debe ser aceptablemente empleada en la realización de una actividad específica a una tasa sostenida, con métodos establecidos en condiciones de trabajo normales. Los estándares satisfacen las necesidades del trabajador, proporcionan una medida sobre la capacidad de la empresa para realizar y facilitar la programación y el costeo de las operaciones. Los sistemas que se usan para establecer estándares incluyen: 1) métodos históricos (cálculos sobre la experiencia), 2) estudios de tiempos, 3) estándares predeterminados de tiempo, y 4) muestreo del trabajo. FUNCIONES DE LOS ESTUDIOS DE TIEMPO. Los métodos de estudio de tiempos fueron originalmente desarrollados por Taylor y continúan siendo la técnica más ampliamente utilizada para medir el trabajo que consta de tareas breves y repetitivas. La tarea correspondiente es descompuesta en movimientos básicos, y cada elemento es medido con un cronómetro. En seguida, el tiempo promedio de varios ciclos es calculado y ajustado para la velocidad y habilidad o tasa de ejecución (TE) del trabajador que es objeto del estudio. Finalmente, se aplica un factor de concesión (FC) para necesidades personales, retrasos inevitables y fatiga. El la tabla siguiente se resumen los cálculos:

1. Seleccionar el trabajo, informar al trabajador y definir el mejor método. 2. Tómese el tiempo a un número apropiado de ciclos n. Úsese una carta de tamaño de muestra o gráficas para determinar n, o

Si s (desviación estándar) es conocida: n Zse

= ⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

2

(ec. 5.1)

Z (nivel de confianza deseado a partir de la distribución normal) e (error máximo) Si s es desconocida: ( )[ ]

( )n

Z n X X

e X=

′ −∑ ∑∑

2 2 2

2 2

(ec. 5.2)

n´ (tamaño muestra preliminar) 3. Calcular el ciclo de tiempo : C T

t i e m p o sn c i c l o s

= ∑ (ec.5.3)

4. Calcular el tiempo normal : T N C T x T E= (ec. 5.4) 5. Calcular el tiempo estándar: T S T N F C= ÷ (ec 5.5) - Si las concesiones son un porcentaje del tiempo total (día de trabajo): F C

A t o t a l

=−

11 %

(ec. 5.6)

- Si las concesiones son un porcentaje del tiempo de trabajo: (ec. 5.7) F C A tr a b a jo= +1 %

PRINCIPIOS DE ECONOMIA DE MOVIMIENTOS

Estas 22 reglas o principios de economía de movimientos se pueden aplicar en forma ventajosa a trabajos de manufactura y oficina de la misma manera. No obstante que no todas son aplicables en cada operación, forman una base para mejorar la eficiencia y reducir la fatiga en el trabajo manual.

Uso del cuerpo humano Acomodo del lugar de trabajo Diseño de las herramientas y equipos

1. Las dos manos deben empezar y terminar sus movimientos al mismo tiempo

10. Debe existir un lugar definido y fijo para todas las herramientas y mate-riales.

18. Se debe evitar que las manos realicen todo aquel trabajo que pueda hacerse en forma más ventajosa por una guía, una instalación o un dispositivo operado por el pie.

2. Las dos manos no deben estar ociosas al mismo tiempo, excepto durante períodos de descanso.

11. Las herramientas, materiales y controles se deben localizar cerca del lugar de uso.

19. Se deberá combinar dos o más herramientas siempre que sea posible.

3. Los movimientos de los brazos deben hacerse en direcciones opuestas y si-métricas, y esta operación debe ser simultánea.

12. Los depósitos de alimentación por gravedad y los recipientes que deben utilizar para el despacho de material deben estar cerca del lugar de uso.

20. Las herramientas y los materiales se deben colocar con anticipación siempre que sea posible.

4. Los movimientos de la mano y del cuerpo deben ser confinados a la clasificación más baja con la cual sea posible realizar el trabajo satisfactoriamente.

13. Se deben usar las entregas parciales siempre que sea posible.

21. La carga se deberá distribuir de acuerdo con las capacidades inherentes de los dedos, donde cada dedo realice algún movimiento específico, tal como en la mecanografía.

5. El momentum (efecto palanca) debe emplearse para ayudar al trabajador siempre que esto sea posible y debe reducirse a un mínimo si debe ser superado por un esfuerzo muscular.

14. Los materiales y las herramientas se deben localizar para permitir la mejor secuencia del movimiento.

22. Palancas, barras y manubrios se deben localizar en posiciones tales que el operador pueda manipularlos con un cambio mínimo de la posición del cuerpo y con la mayor ventaja mecánica.

6. Los movimientos de las manos suaves, continuos y curvados deben preferirse por sobre los movimientos de línea recta que incluyen cambios de dirección repentinos y agudos.

15. Se deben tomar providencias de condiciones adecuadas para ver. La buena iluminación es el primer requerimiento para la percepción visual satisfactoria.

7. Los movimientos balísticos son más rápidos, más fáciles y más exactos que los movimientos restringidos (fijación) o controlados.

16. La altura del lugar de trabajo y de la silla deben preferiblemente arreglarse de tal manera que se tengan alternativas para sentarse y permanecer de pie en el trabajo sea fácilmente posible.

8. Las fijaciones del ojo deben ser tan escasas y tan cercanas una de la otra como sea posible.

17. Se deberá proporcionar una silla del tipo y altura para permitir una buena postura para cada trabajador.

Fig. 5: Economía de movimientos.

TAMAÑO DE LA MUESTRA ESTADISTICA. El tamaño n que debe tener la muestra puede ser determinado por medio de numerosas cartas, gráfica o evaluaciones como se muestran en las figuras 6 y 7. La carta de la figura 7 se aplica a de precisión de diversos valores con coeficiente de variación V. ±5% La figura 6 sugiere el número mínimo de observaciones que debe ser incluido como función del ciclo de tiempo y su frecuencia anual. Esto es representativo de las tablas simplificadas que se usan ampliamente en la industria. La figura 7 permite leer el tamaño de la muestra directamente en una carta, una vez que se ha calculado un valor de coeficiente de variación V de un muestreo parcial o preliminar. El coeficiente de variación: V s

X= −

(ec. 5.8)

indica cuánta variabilidad relativa a la media existe en los datos. Ejemplos: 1) Una sección tiene un pedido de 8.000 ensambles de plástico los cuales requieren un tiempo de armado de 0,50 minutos ¿Qué tan grande debe ser la muestra que se tome para fijar un tiempo estándar para la actividad de armado? De la figura 6, aplicable a ciclos de tiempo de 0,48 a 0,72 minutos, usar n = 30 ciclos. 2) Un muestreo preliminar presentó una media de 1,25 minutos y una desviación estándar de 15 segundos. ¿Cuántos ciclos deben ser cronometrados para que se tenga un 95% de confianza de que el tiempo estándar resultante es seguro dentro de más o menos 5% del valor de población?. usando ec. 5.8: V s

X= = = =−

1560 1 25

0 20 20%* ,

,

de la figura 7, usar n = 70 ciclos. En vista que las tablas y gráficas siempre suponen algunos valores para el nivel de confianza deseado Z y la precisión o error máximo e, estos valores pueden ser especificados cada uno por separado si se usa una ecuación para calcular el tamaño de la muestra. Entonces por ejemplo, si se desea tener un 95% de confianza de que el error permanecerá dentro de mas o menos 0,25 minutos, el valor de Z(de la distribución normal) debe ser 1,65 y e será 0,25. Si la desviación estándar es conocida, la ecuación 5.1 puede ser usada para encontrar n. De otra manera, son necesarias los datos de una muestra preliminar n´ y se usa la ecuación 5.2. AJUSTES, CONCESIONES Y TIEMPOS ESTANDARES. La tasa de ejecución (TE), realizada por un analista experimentado, ajusta el estándar, por lo cual no es afectada por la habilidad o el nivel de esfuerzo del trabajador que se observe. Es decir, si el trabajador que es estudiado tiene una TE alta, por ejemplo, 120%, el ciclo de tiempo

será multiplicado por 1,20, de lo cual resultará una duración normal mayor de tiempo, que servirá como estándar aceptable para un trabajador promedio. Las concesiones toman en cuenta las demoras inevitables, los descansos y el tiempo personal. Son comunes dos métodos para calcular el factor de concesión. Cualesquiera de ellos puede ser utilizado tanto como se siga un cálculo consistente del factor de concesión, FC, lo cual es muy importante para distinguir entre el porcentaje de concesión (%C) aplicado al tiempo total (incluyendo el tiempo de concesión) o solamente el tiempo de trabajo. Ejemplo. Un estudio de tiempos de una tienda revela los tiempos reales que de muestran a continuación. La desviación estándar de la muestra (omitiendo el ciclo de 10,2 minutos) fue s=0,21 minutos. El analista clasificó al trabajador con 90% TE, y la empresa concede lo siguiente por ocho horas-día: tiempo personal 20 minutos y tiempo de retraso 30 minutos.

Tiempo (minutos/ciclo) Trabajador Máquina Total

2,30 0,80 3,1 1,80 0,80 2,6 2,00 0,80 2,8 2,20 0,80 3,0 1,90 0,80 2,7 10,20 0,80 11,0 2,20 0,80 3,0 1,80 0,80 2,6

* No usual, situación no recurrente. a) tiempo estándar: El ciclo de tiempo debe omitir la situación inusual de 10,2 minutos. para el trabajador: C T m in=

+ + + + +=

2 3 0 1 8 0 2 0 0 1 9 0 2 2 0 1 8 07

2 0 3, , , , , , ,

para la máquina: 0,80 min. * tiempo normal: TN = CT x TE = 2,03(0,90) + 0,80(1,00) = 2,63 min. * factor de concesión: 50 minutos como % de 480 minutos de la jornada diaria: % ,A to ta l = =

5 04 8 0

1 0 4 2 %

por tanto F C

A to ta l

=−

=−

=1

11

1 0 1 0 4 21 1 1 6

% ,,

* tiempo estándar : TS = TN x FC = (2,63)(1,116) = 2,94 minutos/ciclo

b) tamaño de la muestra para tener un 99% de confianza de que el tiempo estándar resultante está dentro del 5% del valor real. * coeficiente de variación: V s

x= = =−

0 2 12 0 3

1 0 3 4 %,,

,

usando la figura 7, . Lo que indica que la muestra de siete ciclos no es adecuada para un 99% de confianza.

n ≅ 4 0

ESTANDARES PREDETERMINADOS DE TIEMPO. Los estándares predeterminados de tiempo son tiempos de trabajo que se establecen por la definición de un trabajo en términos de elementos básicos muy pequeños, usando tablas publicadas para encontrar el tiempo de cada elemento, y sumando los tiempos elementales se determina el tiempo total de un trabajo. Tres sistemas de medición son usados: métodos de medición del tiempo (MTM), tiempos básicos de movimientos (BMT) y factor de trabajo. Las ventajas de estos métodos son que: 1)el estándar puede ser determinado antes de que un trabajo se haga; 2) el estándar puede ser determinado a partir de datos disponibles universalmente; 3) no se requiere de una tasa de ejecución; 4) no hay interrupción de las actividades normales, y 5) los métodos son ampliamente aceptados como sistemas válidos de determinación de estándares. El sistema MTM usa tiempos para movimientos básicos (“therbligs”) consistentes en actividades como buscar, seleccionar, jalar y transportar. Los tiempos son medidos en unidades de tiempo (TMU), donde un TMU es igual a 0,006 minutos. En la figura 8 se dan datos de tiempos predeterminados MTM para “alcanzar”

Distancia

Tiempo TMU

Mano en movimiento

Caso y descripción

avanzada, pulgadas

A

B

C ó D

E

A

B

A: Alcanzar un objeto en una ubicación fija, o al

¾ o menos 2,0 2,0 2,0 2,0 1,6 1,6 objetivo en la otra mano 1 2,5 2,5 3,6 2,4 2,3 2,3 o en que otra mano descansa 2 4,0 4,0 5,9 3,8 3,5 2,7 B: Alcanzar a un objeto 3 5,3 5,3 7,3 5,3 4,5 3,6 único en una ubicación 4 6,1 6,4 8,4 6,8 4,9 4,3 que puede variar ligera- 5 6,5 7,8 9,4 7,4 5,3 5,0 mente de ciclo a ciclo. 6 7,0 8,6 10,1 8,0 5,7 5,7 C: Alcanzar al objeto mez- 7 7,4 9,3 10,8 8,7 6,1 6,5 clado con otros objetos 8 7,9 10,1 11,5 9,3 6,5 7,2 en un grupo de tal manera 9 8,3 10,8 12,2 9,9 6,9 7,9 que se efectúa una busque- 10 8,7 11,5 12,9 10,5 7,3 8,6 da y una selección. 12 9,6 12,9 14,2 11,8 8,1 10,1 D: Alcanzar un objeto muy 14 10,5 14,4 15,6 13,0 8,9 11,5 pequeño o donde se requie-

16 11,4 15,8 17,0 14,2 9,7 12,9 re apretar en forma exacta. 18 12,3 17,2 18,4 15,5 10,5 14,4 E: Alcanzar una posición 20 13,1 18,6 19,8 16,7 11,3 15,8 indefinida para hacer 22 14,0 20,1 21,2 18,0 12,1 17,3 que la mano quede de 24 14,9 21,5 22,5 19,2 12,9 18,8 forma que balancee el 26 15,8 22,9 32,9 20,4 13,7 20,2 cuerpo o al siguiente 28 16,7 14,4 25,3 21,7 14,5 21,7 movimiento o para 30 17,5 25,8 26,7 22,9 15,3 23,2 salirse

Adicional 0,4 0,7 0,7 0,6 TMU por pulgada a lo largo de 30 pulgadas

Fig.8: Datos predeterminados para acción “alcanza”. MUESTREO DEL TRABAJO. El muestreo del trabajo es una técnica de medición del trabajo que consiste en tomar observaciones aleatorias de los trabajadores para determinar la proporción de tiempo que gastan realizando varias actividades. Esto es particularmente útil para analizar actividades de grupo y actividades con ciclos largos. Los datos son registrados en formas de conteos de tiempos trabajados o tiempos ociosos más bien que como tiempos cronometrados. Sin embargo, una vez recolectados, los datos pueden ser usados para proponer estándares, así como para analizar métodos o costos. Nótese que el muestreo del trabajo, como las estimaciones de tiempos históricos, no controla el método. Algunos de los usos más comunes son los siguientes: 1. Para evaluar el tiempo de productividad e improductividad como una ayuda para establecer

tolerancias. 2. Para determinar el contenido del trabajo, como parte del análisis del trabajo. 3. Para ayudar a los gerentes y los trabajadores a hacer mejor uso de sus tiempos. 4. Para estimar las necesidades gerenciales, necesidades de equipo o el costo de varias

actividades. Pasos en la conducción de un estudio de muestreo del trabajo. 1. Seleccionar el trabajo (o grupo) que será estudiado e informar a los trabajadores. 2. Delinear las operaciones y preparar las listas de actividades de los trabajadores. 3. Calcular el número de observaciones requeridas, n

n Z pqe

=2

2 (ec. 5.9)

donde Z = desviación normal estándar para un nivel de confianza deseado. p = proporción estimada de tiempo de las actividades de interés. (usar la experiencia pasada; de otra forma dejar p = 0,5) q = 1 - p e = error máximo para un nivel de precisión.

4. Preparar una programación de observaciones aleatorias de tiempo (se puede usar una tabla de números aleatorios para asegurar que las observaciones son hechas a intérvalos aleatorios) 5. Observar, calificar y registrar actividades del trabajador por programación. (nota: el tamaño de la muestra es generalmente recalculado al tener datos disponibles del estudio). 6. Registrar el tiempo de inicio, el tiempo de terminación y el número de unidades aceptables durante el período. 7. Calcúlese el tiempo normal: T N

tiem p o to ta l tra b a ja n do T En u m ero d e u n id a des term in a d a s

=( )(% )( ) (ec. 5.10)

8. Calcular el tiempo estandar: TS = TN x FC (ec. 5.11) donde F C

A to ta l

=−

11 %

ó F C A tra b a jo= +1 % (ec. 5.12)

Ejemplo: Se estima que un operador está ocioso el 20% del tiempo y se desea hacer un estudio de muestreo del trabajo que fuera seguro dentro de ±4 p u n to s d e p o rcen ta je . El jefe desea tener tener un 95% de confianza en el estudio resultante. a) Número de observaciones que se deben hacer: usando ec. 5.9: Z = 1,65 para un 95% de confianza p = estimación de tiempo ocioso = 0,20 q = 1 - p = 1 -0,20 = 0,80 e = error máximo = 0,04 así se tiene: ( ) ( )( )

( )n Z p q

eo b s e r v a c io n e s= = =

2

2

2

2

1 6 5 0 2 0 0 8 0

0 0 42 7 2

, , ,

,

Nótese que se ha usado la estimación de tiempo ocioso (20%) para calcular n. Si resultados de estudios preliminares indican que p estará fuera del rango de 2 0 % 4 %± , entonces el número de observaciones puede ser ajustado a medidas que se desarrolla el estudio. b) programación de observaciones aleatorias: Para planificar una secuencia de observaciones aleatorias se puede basar en cualquier tabla de números aleatorios que cubra la variación en el tiempo del estudio. Así si se desea realizar el estudio sobre un período de una semana de cinco días de trabajo de ocho horas se tiene:

* minutos disponibles a la semana = 60 x 8 x 5 = 2400 min/semana esto es, el día 1 incluye los minutos del 1 al 480; el día 2 incluye del 481 al 960 y así sucesivamente. Por tanto se requiere una tabla de números aleatorios de cuatro dígitos o más y registar entre 0001 y 2400 (los números no comprendidos en este rango se eliminan).

* De la tabla de números aleatorios del apéndice el primer número es 2776 (se leen sólo cuatro dígitos) y es desechado por ser mayor que 2400. El siguiente número es 1302 que indica una observación en el día 3 (0961<1302<1440) y el momento será 1302-961, o el 341 avo minuto de ese día. Si la jornada comienza a las 8.00 horas corresponde efectuar la observación a la hora 8:00 + 341 minutos, esto es 13:41 horas. A continuación se muestran diez observaciones:

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5 0001 - 0480 0481 - 0960 0961 - 1440 1441 - 1920 1921 - 2400 0810 (13:29) 1302 (13:41)

1087 (10:03) 1212 (12:11)

1771 (13:30) 1547 (09:46)

2230 (14:09) 2130 (11:29)

Los estudios de muestreo del trabajo pueden ser hechos por observadores de tiempo parcial y no se necesita molestar a los trabajadores. Un vistazo rápido puede identificar una actividad del trabajador, la cual es subsecuentemente registrada en la hoja de conteo. Algunos analistas también califican la ejecución del trabajador (TE); de otra manera, se supone una TE del 100%. Realizándolos para un perìodo de tiempo largo, los estudios de muestreo del trabajador son confiables, y continúan siendo menos costosos que los estudios de tiempo. Sin embargo, no son útiles para tareas cortas o repetitivas, porque no se enfocan a los detalles del trabajo o a los métodos de trabajo empleados. 6. EFECTOS DE LA CURVA DE APRENDIZAJE. Los profesionales interesados en el estudio de la conducta personal reconocen que el aprendizaje depende del tiempo. Se necesitan horas para dominar aún la más simple operación. Trabajos más complicados pueden tomar días y aún semanas, antes que el operario pueda adquirir cualidades físicas y mentales coordinadas que le permitan pasar de un elemento a otro sin retraso. La figura 9 ilustra una típica curva de aprendizaje.

Una vez que el operario llega a la sección recta de la curva de aprendizaje, se simplifica el problema de calificar la ejecución del trabajo. Sin embargo, no siempre resulta conveniente esperar tanto tiempo para la elaboración de un estándar. El analista puede verse obligado a establecer el estándar en un punto de la curva de aprendizaje donde la pendiente es más pronunciada. En tales casos es cuando el analista debe tener gran habilidad de observación y capacidad para apreciar con buen juicio, producto de un entrenamiento muy completo, a fin de efectuar el cálculo de tiempos normales equitativos.

Fig. 9: Curva de aprendizaje típica del 80%

0

20

40

60

80

100

1 2 4 8 16 32Unidad número

Man

o de

obr

a h/

unid

.

100 h

100(0,8)=80 h

80(0,8)=64 h

64(0,8)=51,2 h51,2(0,8)=41 h

Mucho ayudará al analista tener a su disposición curvas de aprendizaje representativas para varias clases de trabajo que se llevan a cabo en la empresa. Esta información puede ser útil no solo para determinar en que momento de la producción sería deseable establecer el estándar, sino también lo guiará a encontrar el nivel esperado de productividad que el operario medio alcanzará teniendo un cierto grado de familiaridad con la operación, y después de haber producido un cierto número de piezas. El grado de mejoramiento depende de la tarea que se realizará, pero es normalmente expresada en términos del porcentaje de tiempo que lleva completar una unidad que represente duplicar los resultados. Por ejemplo en la fig. 9, si una actividad sigue una curva de aprendizaje del 80% y requiere 100 horas para la primera unidad, la segunda tomará 80 horas, la cuarta, 64 horas, y la octava, 52,1 horas. Matemáticamente, el número de horas de mano de obra directa requeridas para producir la Enésima unidad de un producto YN está relacionada exponencialmente con el tiempo requerido para producir la primera unidad Y1, por la expresión: Y Y NN

X= 1

donde : YN = tiempo para producir la unidad Enésima Y1 = tiempo para producir la unidad 1 N = número de la unidad

Xdel de aprendizaje

=log %

log 2

Ejemplo: Para la curva de aprendizaje de 80% y con 100 horas para completar la primera unidad, calcular el tiempo requerido para la cuarta unidad de la serie: Usando la ecuación: Y Y NN

X= 1

con Y1 = 100 N = 4 X = = −

lo g ,lo g

,0 8 02

0 3 2 2

Y4 = 100(4)-0,322 = 63,99 (64 horas) La curva de aprendizaje es principalmente aplicable en industrias de mano de obra intensiva. El mejoramiento continuado de extiende sobre un largo período, aunque la curva se va nivelando. Cuando se introducen cambios sustanciales en el patrón rutinario del trabajo, ello causa cambios en la curva y temporalmente incrementa el tiempo (y los costos). La esperanza es que el cambio generará ahorros a largo plazo que compensen los costos de aprendizaje temporales. 7. BALANCEO DE LINEAS DE LAS DISTRIBUCIONES POR PRODUCTO. El balanceo de línea es una distribución de las actividades secuenciales de trabajo en los centros laborales para lograr un máximo aprovechamiento posible de la mano de obra y del equipo y de ese modo reducir o eliminar el tiempo ocioso. Las actividades que son compatibles entre sí, se combinan en grupos de tiempo aproximadamente iguales que no violan la procedencia de las relaciones. La duración del tiempo de trabajo (o de operación), que cada componente de un centro de trabajo tiene disponible, es el ciclo de tiempo, CT. CT

tiempo disponible periodoproduccion de unidades requeridas periodo

TDproduccion

= =/

/ ec. 7.1

En la ecuación 7.1 puede verse que el CT es también el intérvalo que transcurre para que los productos terminados dejen la línea de producción. Si el tiempo requerido en cualquier estación excede el disponible para un trabajador, tienen que agregarse trabajadores. El número ideal de trabajadores que se requiere en la línea de montaje es el resultado de multiplicar el tiempo que necesita un trabajador para terminar una unidad por el número de unidades necesarias, dividido entre el tiempo disponible.

( )( )N

tiempo trabajador unidad unidades producidas periodotiempo disponible periodo

tCTideal = = ∑/ /

/ ec. 7.2

donde es la suma del tiempo actual requerido por cada trabjador para terminar una unidad. t∑

Ejemplo: El diagrama de precedencias indica las actividades de montaje A a G, y las relaciona con los requerimientos de tiempo en minutos.

A 0,62 B 0,39 C 0,27

D 0,14

E 0,56

F 0,35 G 0,28

Unir la base Instalar la bobina Instalar la conexión electrica

Insertar el resorte

Insertar la grapa

Soldar la puntas

Probar

La línea trabaja siete horas por día y se desea una producción de 600 unidades diarias. a) ciclo de tiempo:

( )( )CT

tiempo disponible periodounidades producidas req periodo

h dia min hunidades dia

minutos unidad= = = =/

.// /

/, /

7 60600

420600

0 70

b) número mínimo ideal de trabajadores:

Nt

CTtrabajadoresideal = =

+ + + + + += =∑ 0 62 0 39 0 27 0 14 0 56 0 35 0 28

0 702 610 70

3 73, , , , , , ,,

,,

,

El procedimiento para analizar los problemas de balanceo de línea implica: a) determinar el número de estaciones y el tiempo disponible en cada estación, b) agrupar las tareas individuales en cantidades de trabajo por estación, y c) evaluar la eficiencia del agrupamiento. Un balanceo eficiente reducirá al mínimo posible la cantidad de tiempo ocioso. La eficiencia del balance (efb), puede ser calculada de dos maneras:

efnumero de veces que se realiza una actividad

cantidad de insumos proporcionados para realizarlat

CT nb = =∗

∑

ef

numero ideal de trabajadoresnumero real de trabajadores

Nnbideal= =

donde CT es el ciclo de tiempo por estación y n es el número de estaciones, que coincide cuando cada estación tiene un sólo trabajador. El agrupamiento de tareas se hace heurísticamente con ayuda del diagrama de procedencias: diseñénse zonas de trabajo en el diagrama de precedencias y muévanse las actividades apropiadas a las zonas precedentes (p.ej.: a la izquierda) hasta que el ciclo de tiempo sea tan aprovechado como sea posible.

Ejemplo: Usando los datos y el diagrama de precedencia del ejemplo anterior agrupar las tareas de la línea de montaje en un número adecuado de estaciones de trabajo (datos: CT=0,7 minutos,

). t m in u to s=∑ 2 6 1,

a) agrupamiento de las actividades: El CT de 0,70 significa que 0,7 minutos están disponibles en cada estación de trabajo. La actividad A consume 0,62 de los 0,70 minutos disponibles en la primera estación de trabajo, pero la siguiente actividad (B) es demasiado grande para combinarse con A. Las actividades B y C pueden ser combinadas. Sin embargo, para ellas el total es de sólo 0,66 minutos. De igual modo, D y E, y F y G pueden ser combinadas, como se muestra en la siguiente figura:

A 0,62 B 0,39 C 0,27

D 0,14

E 0,56

F 0,35 G 0,28

Es tac ión 1(0,62 m in.)

E stac ión 2(0,66 m in.)

E stac ión 3(0,70 min.)

E stac ión 4(0,63 m in.)

b) Eficiencia del balance: e f

tC T nb =

∗=

∗=∑ 2 6 1

0 7 0 49 3 %,

,

también: ef

Nnbideal= = =

3 734

0 93, ,

Existen rutinas computarizadas para probar la multitud de posibles configuraciones de las estaciones de trabajo que existen en un problema de balanceo de líneas a gran escala. Aunque también utilizan reglas heurísticas de decisión, estas rutinas pueden rápidamente converger en un balanceo aceptablemente bueno. Una técnica heurística comúnmente usada es moverse hacia abajo en el diagrama de red, seleccionando primero aquellas tareas que tienen los tiempos de actividad más largos, pero que se mantienen dentro del ciclo de tiempo disponible de la estación de trabajo, mientras cumplan los requerimientos de procedencia. En los ejemplos anteriores, el tiempo de producción y los de actividad especifican la producción de la línea y determinan el número de estaciones de trabajo. Si en lugar de la producción se especifica el número n de estaciones, la producción de la línea puede ser usada para establecer un ciclo de tiempo meta, CTm:

C Tt

nm = ∑

El ciclo de tiempo meta representa el tiempo mínimo promedio necesarioen una estación de trabajo, y debe ser mayor o igual que el que requiera la actividad más larga. Ejemplo: Supóngase que las actividades mostradas en la figura anterior están agrupadas en tres estaciones de trabajo, cada una con un operario. a) ciclo de vida meta:

CTt

nminutos estacionm = = =∑ 2 61

30 87, , /

b) agrupamientos factibles:

Conf. Estación 1 Estación 2 Estación 3 CT efb

1 0,62 =0,62

0,39+0,27 =0,66

0,14+0,56+0,35+0,28 =1,33

1,33 65%

2 0,62 =0,62

0,39+0,27+0,14 =0,80

0,56+0,35+0,28 =1,19

1,19 73%

3 0,62+0,39 =1,01

0,27+0,56 =0,83

0,14+0,35+0,28 =0,77

1,01 86%

c) producción para siete horas diarias: La tercera configuración entregará la mayor producción, ya que tiene el menor ciclo de tiempo. ( )( )

P r/ /

, //o d u c c io n

h d ia m in hm in u n id a d

u n id a d e s d ia= =7 6 0

1 0 14 1 6

8. PROGRAMACION DE TRABAJOS Y MAQUINAS. Se sostiene que los trabajos representan órdenes o pedidos de los clientes, y las máquinas o estaciones de trabajo representan los medios para satisfacer los pedidos. La secuencia que deben seguir todos los trabajos al pasar por las máquinas se denomina secuencia técnica, y absolutamente todos los trabajos deben seguir la misma secuencia técnica para pasar por las máquinas. El problema consiste entonces en ingresar las órdenes o trabajos a la secuencia productiva de tal forma de optimizar algún parámetro del sistema, tal como el tiempo ocioso de las máquinas o el tiempo de entrega de los productos. Estos tiempos representan por supuesto un costo para la empresa, por lo que la determinación de una secuencia óptima de ingreso de trabajos a las máquinas adquiere relevancia económica especialmente cuando el número de trabajos es grande.

Una clase de modelamiento lleva implícito una suposición muy importante: que todos los trabajos tienen igual prioridad para ingresar al proceso. Sin embargo, ello no es lo común en situaciones reales, en que algunos trabajos de clientes importantes deben ser procesados en forma urgente, o bien la empresa incurre en costos o multas por entregas atrasadas del producto. Otra razón por la que un trabajo en particular debe tener prioridad se produce cuando las materias primas que utiliza son perecibles, es decir, se incurre en un costo de almacenamiento asociado a la demora en ingresar un trabajo al proceso productivo. Modelo de Gelders y Sambandam. Permite resolver el problema de secuenciación para N trabajos y M máquinas. Los supuestos básicos del modelo son los siguientes: 1. Se toman en cuenta costos por atraso en la entrega de productos, a través de la especificación

de fechas de entrega para cada trabajo que fijan las prioridades de cada uno. 2. Se toman en cuenta costos por demora en el ingreso de trabajos al sistema, asociados a costos

de almacenamientos u otros. 3. Los tiempos requeridos por cada trabajo en cada máquina se suponen conocidos. 4. Todos los trabajos están simultáneamente disponibles al momento de hacer el análisis. 5. Todos los trabajos deben pasar por todas las máquinas en forma secuencial, aunque pueden

existir máquinas con tiempo cero para algún trabajo. La heurística se basa en dos principios fundamentales: 1. Dar prioridad a los trabajos más costosos en cuanto a la demora o atraso, y 2. minimizar luego el tiempo ocioso total de las máquinas, de la siguiente forma:

- trabajos que tienen los tiempos de operación más cortos en las primeras máquinas prescritas por el orden tecnológico deben ser esquematizadas tan pronto como sea posible en la secuencia de trabajos. - aquellos trabajos con tiempos de operación cortos en las últimas máquinas en el orden tecnológico son ubicadas al final de la secuencia de trabajos.

Para obtener un resultado, la heurística requiere de los siguientes datos de entrada: • el número de trabajos y máquinas. • los tiempos de proceso de cada trabajo en cada máquina. • los tiempos de entrega contratados. • los costos por atraso • los costos de demora. El modelo entrega como salida la mejor secuencia calculada y el costo total asociado. Sin embargo, es posible ampliar estas salidas para incluir, por ejemplo, una indicación de las fechas reales de entrega de cada trabajo y los costos de demora o atraso de cada uno.

Mediante un ejemplo, se analizará la manera de obtener una secuencia óptima de procesamiento para 5 trabajos en cuatro máquinas: se acaba de recibir 5 pedidos de diferentes clientes, todos con bastante urgencia. La siguiente tabla muestra el resumen de los trabajos encargados, incluyendo el tiempo de entrega:

Trabajos Tiempo de entrega (horas)

1 25 2 30 3 40 4 51 5 55

Por otra parte, despues de un estudio de tiempos para los pedidos, se ha estimado que los requerimientos de tiempo (en horas) de cada pedido en cada máquina, son los siguientes:

Trabajo Máquina 1 Máquina 2 Máquina 3 Máquina 4 1 8 2 9 2 2 10 1 7 2 3 6 12 4 8 4 10 1 9 13 5 8 10 1 2

Dado que los clientes son todos muy importantes, el administrador cree que todos los pedidos implican costos por atraso bastantes altos, mientras que solamente los trabajos 3 y 4 tienen costos asociados al uso de otra instalación. La siguiente tabla muestra los costos asociados a cada trabajo:

Trabajo Costos por atraso (UM$/hora)

Costos almacenar (UM$/hora)

1 100 --- 2 150 --- 3 100 150 4 100 100 5 75 ---

Solución: eligiendo un orden de inicio para buscar la solución óptima e iterar sobre esta:

MAQUINAS Máquina 1 Máquina 2 Máquina 3 Máquina 4 Tiempo Costo Costo

Trab. e s e s e s e S entrega atraso almacen1 0 8 8 10 10 19 19 21 25 2 8 18 18 19 19 26 26 28 30 3 18 24 24 36 36 40 40 48 40 800 2700 4 24 34 36 37 40 49 49 62 51 1100 2400 5 34 42 42 52 52 53 62 64 55 675

Ocioso 64-42=22 64-26=38 64-33=31 64-27=37 2575 5100 Ocioso total 128 Costo total 7675 En una secuencia gráfica se muestra el ordenamiento de los trabajos:

t1

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64

M1

M2

M3

M4

t2 t3 t4 t5

t1 2 t3 4 t5

t1 t2 t3 t4 5

t1 t2 t3 t4 t5

Cambiando la secuencia y colocando los trabajos más costosos al principio:

MAQUINAS Máquina 1 Máquina 2 Máquina 3 Máquina 4 Tiempo Costo Costo

Trab. e s e s e s e S entrega atraso almacen3 0 5 6 18 18 22 22 30 40 4 6 16 18 19 22 31 31 44 51 600 1 16 24 24 26 31 40 44 46 25 2100 2 24 34 34 35 40 47 47 49 30 2850 5 34 42 42 52 52 53 53 55 55

Ocioso 55-42=13 55-26=29 55-33=22 55-27=28 4950 600 Ocioso total 92 Costo total 5550 En orden decreciente con el costo por trabajo se dá un nuevo orden:

MAQUINAS Máquina 1 Máquina 2 Máquina 3 Máquina 4 Tiempo Costo Costo

Trab. e s e s e s e S entrega atraso almacen3 0 6 6 18 18 22 22 30 40 4 6 16 18 19 22 31 31 44 51 600 2 16 26 26 27 31 38 44 46 30 2400 1 26 34 34 36 38 47 47 49 25 2400 5 34 42 42 52 52 53 53 55 55

Ocioso 55-42=13 55-26=29 55-33=22 55-27=28 4800 600 Ocioso total 92 Costo total 5400 Como se puede observar se ha introducido un nuevo mejoramiento que ha reducido el costo total definido. Se pueden estudiar otras alternativas bajo otras características definidas por el administrador. La heurística presentada es una de muchas que existen para resolver el problema de secuenciación de trabajos. Es importante destacar que no todas son aptas para resolver todos los problemas, dados los supuestos simplificatorios que se hacen. Por ello, este es un caso que siendo específico, se puede adaptar a una gran cantidad de situaciones reales. Un ejemplo de esto es que algunos de los trabajos no necesite pasar por alguna de las máquinas. En este caso bastará con indicar un tiempo de proceso igual a cero y se supera la restricción de la heurística, que supone que todos los trabajos deben seguir una misma secuencia tecnológica.