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SISTEMAS DE PRODUCCION Estudio de métodos y tiempos Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Misiones 1

Estudios de metodos y tiempos

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SISTEMAS DE PRODUCCION

Estudio de métodos y tiempos

Facultad de Ingeniería

Universidad Nacional de Misiones

1

Autores:

Gauna, Briant Alcides

Guroski, Mauricio Maikol

Hedman, Alex Oscar

Muñoz, Matías Nicolás

Actividad de Investigación Nº2:

Estudio de métodos y tiempos

Este trabajo se presenta como requisito parcial para obtener la promoción de la parte

practica de la asignatura Sistemas de Producción

Facultad de Ingeniería

Universidad Nacional de Misiones

2

INDICE

TITULLO Pág.

3

LISTAS DE TABLAS

TITULO Pag.

4

LISTA DE FIGURAS Y GRAFICOS

TITULO Pág.

5

Resumen

6

1 Introducción

7

ESTUDIOS DE METODOS Y TIEMPOS

Referencias:

En el laboratorio de estudio de métodos y tiempos, el uso de la tecnología para la medición

manual y computalizada de tiempos, métodos y personas, el complemento en la cual es el

estudiante de ingeniería industrial puede aplicar y afianzar los conceptos teóricos sobre un

proceso de manufactura.

Infraestructura física:

El laboratorio canta con un espacio físico de 26 metros cuadrados con una capacidad para

albergar cuatro centros de trabajo. El mismo está equipado con tres mesas de trabajo con tableros

de 80 * 120 cm, cuya altura puede regularse en varios niveles entre 75 y 120 cm. Variando

también el ángulo de inclinación del tablero entre 0 y 30 grados y una mesa de altura fija de 80

cm y tablero de 100*195 cm. Para la posición de los operarios se tiene una silla regulable de 43 a

55 cm con apoya brazo, una silla regulable en altura de 70 a 85 cm con apoya brazos y silla

convencional fijas de 44 cm de altura, con esta instalación se puede realizar distintos ajustes

(diseño) de los centros de trabajo como así diseñar proceso con una configuración de hasta 4

puestos de trabajo.

La evaluación de métodos y tiempos de las actividades se puede hacer mediante la observación

directa y medición de tiempos con cronometro. También el estudio de métodos y tiempos se

puede realizar con la ayuda de tres cámaras IP y un software de edición de video.

Consigna del laboratorio

Para la actividad de laboratorio se debe diseñar un proceso para el montaje de la conexión que se

señalara a continuación. Para producir la pieza completa se tiene una configuración productiva

organizada en cuatro centros de trabajo (CT), distribuidos en el laboratorio como se señalara en

el lay-out. Por cuestiones operativas iníciales en cada centro de trabajo se tienen definidas las

operaciones que se detallan

8

CT1 subconjuntos A

Formado por un niple de 6 cm y un codo de 90 grados. Se debe armar cos subconjuntos A por

cada unidad producida.

CT2 subconjunto B

Formado por un vástago, un caño de pvc de 10 cm de longitud y una abrazadera de fijación. Se

arma un subconjunto B por cada unidad producida.

CT3 montaje

Se realiza el montaje de los subconjuntos A y B mediante una unión T.

CT4 embalaje

Se coloca cada unidad en un paquete el cual se deposita en una caja para su posterior despacho.

Para la evaluación de los métodos de trabajo y medición de tiempos, se utilizaran cámaras IP en

el CT 1, CT2 y CT3, mientras que en el CT4 se realizará la observación directa y la medición por

cronometro.

Para el trabajo que se presenta a continuación se realizara el análisis de estudio de

métodos y tiempos para el CT 3 sobre el montaje.

ESTUDIOS DE METODOS Y TIEMPOS

El trabajo de estudio de trabajo y métodos no es sencillo. Por esta razón, se considera

fundamental dar una pequeña descripción de que trata cada unos de estos conceptos que serán la

base del desarrollo del trabajo.

Estos dos términos son un medio directo para aumentar la productividad, las cuales se pueden

entender como un grupo de técnicas, en particular el estudio de métodos (EM) y la medición del

trabajo (MT), que se utilizan para examinar el trabajo humano en todos sus contextos, los cuales

9

llevan sistemáticamente a investigar todos los factores que influyen en la eficiencia y economía

de la situación estudiada, con fin de efectuar mejoras.

Con ello lo que se está pretendiendo es incrementar la productividad y, con poca o ninguna

inversión de capital, producir un mayor número de productos o generar un mayor número de

servicio con una misma cantidad de recursos. La característica fundamental del estudio del

trabajo es su carácter sistemático tanto para investigar los problemas como para buscarles

solución.

El estudio de métodos consiste en el registro y examen crítico sistemático de los modelos

existentes y proyectados de llevar a cabo un trabajo, como medio de idear y aplicar métodos

más sencillos y eficientes y de reducir los costes. En cambio, es estudio del trabajo se centra en

la aplicación de técnicas para determinar el tiempo que interviene un trabajador en llevar a cabo

una tarea definida efectuándola según una norma de ejecución preestablecida.

La MT se encarga del establecimiento de los tiempos de las operaciones ejecutadas según el

método ideado en el estudio de métodos. El EM está estrechamente centrado a la mejora de los

procesos y procedimientos, en la disposición de la planta, en el diseño de esta y del equipo.

Análisis del puesto de trabajo:

A continuación se tratara de mostrar gráficos, figuras, diagramas y otros medios que faciliten el

entendimiento del trabajo que se realiza para la obtención de cada unidad de producto.

Los documentos de producción utilizados son para conseguir una producción eficiencia, ya que

es necesario partir de unas rigurosas especificaciones del producto, sin cuya definición y

documentación no se podrán tomar decisiones sobre equipos, plantilla y distribución en planta.

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Almacén: 1 vástago, 1 caño PVC (l=10cm), 1 abrazadera 2 codos (90º)

Del almacén al CT2

Ensamblaje e inspección

Almacén: 2 niples (6 cm), 2 codos (90º)

Del almacén al CT1

Ensamblaje e inspección

Almacén: pieza T

Del almacén al CT3

Montaje e inspección

Del CT2 al CT3

Demora por el transporte

Del CT1 al CT3

Paquetes

Demora por el transporte

Del CT2 al CT3

Embalaje e inspección

Almacenaje

Demora por esperar las demás piezas

Diagrama de proceso del producto

Figura 1, diagrama de proceso del producto estudiado.

Fuente: elaboración propia.

11

Producto que se desea analizar con el estudio de métodos y tiempos

Figura 2, pieza final a elaborar

Fuente: elaboración propia.

Plano de montaje

Se señala de la siguiente manera las ubicaciones relativas de los diferentes componentes que, tras

montarse, darán el producto final.

Figura 3, plano de montaje 1

Fuente: elaboración propia.

12

A3

Vástago--escuadrar

Abrazadera de fijación-escuadrar

Subconjunto B derecho

Inspección

Caño de PVC 10 cm--escuadrar

A4

Pieza T-escuadrar

Inspección

A5

Paquete para embalaje

1SA1

Codo de 90º--escuadrar

Niple de 6 cm--escuadrar

Subconjunto A Izquierdo

Inspección

2

Codo de 90º--escuadrar

Niple de 6 cm--escuadrar

Subconjunto A inferior

Inspección

3

4

5

6

7

8

9

SA2

SA3

A1

A2

Figura 4, plano de montaje 2

Fuente: elaboración propia.

Grafico de montaje

Este grafico ilustra en forma esquemática el proceso de montaje para obtener el producto final.

Figura 5, gráfico de montaje

Fuente: elaboración propia.

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Estudio de métodos:

El trabajo que deberemos analizar es el realizado en el puesto de trabajo numero tres (CT3) el

cual consiste en realizar el montaje de los subconjuntos A y B mediante una T. para el mismo se

considera como inicio del proceso la disponibilidad de las piezas de componentes en el producto

en el almacén, y como parte final la entrega del conjunto ensamblado, y como final la entrega del

conjunto ensamblado y embalado en el centro de trabajo 4.A continuación se pretende presentar

los registros de datos que serán útiles para una mejor definición y estudio del trabajo. Para el

montaje de la piezas se considera como indispensable contar con un diagrama bimanual que se

emplea para puestos de trabajo y en el mismo se consignan las actividades de las extremidades

del operario indicando la relación entre ellas.

Tabla 1, diagrama bimanual para la tarea del CT3

Fuente: elaboración propia.

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Descr

ipción

man

o izq

uierd

aDe

scripc

ión m

ano d

erec

haAg

arrar

TAg

arrar

Sub A

-1 ha

sta zo

na de

trab

ajoHa

sta pu

esto d

e trab

ajoSu

jetar

firme

TEn

rosca

r a la

TSu

jetar

pieza

ensam

blada

Agarr

ar Su

b A-2

Sujet

ar pie

za en

sambla

daHa

sta pu

esto d

e trab

ajoSu

jetar

firme

TEn

rosca

r a la

TSu

jetar

pieza

ensam

blada

Agarr

ar Su

b BSu

jetar

pieza

ensam

blada

Hasta

puest

o de t

rabajo

Sujet

ar fir

me T

Enros

car a

la T

Espe

ra al

ensam

ble si

guien

teTr

astad

a para

alma

cena

jeEs

pera

al en

samble

sigu

iente

Alma

cena

en de

pósit

o (su

elta)

CT 3

mon

taje d

e los

subc

onju

ntos

con l

a piez

a T

ALMACEN DE T

CODO SUB A-1

1 Unión de SUB A-1 con T

2 Inspección de la unión

3

CODO SUB A-2

4Inspección de la unión

Unión de SUB A-2 con T

CODO SUB B

5

6 Inspección de la unión y prepararse para el embalaje

Unión de SUB B con T

Custograma sinóptico de proceso CT3:

Figura 6, custograma sinóptico para la tarea del CT3

Fuente: elaboración propia.

Lo que sigue a este estudio es el examen crítico del método actual empleado por nuestro equipo

de trabajo.

El objetivo de este examen es descubrir las razones de la realización de cada actividad

dependiendo sus resultados de la actitud y el nivel del analista de métodos mediante la

utilización de una técnica del interrogatorio.

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propósito Lugar Sucesión Persona Medios ¿Qué se hace?¿Por qué se hace?¿Qué otra cosa podría hacer?¿Qué debería hacerse?

¿Donde se hace?¿Por qué se hace allí?¿En qué otro lugar podría hacerse?¿Dónde debería hacerse?

¿Cuándo se hace?¿Por qué se hace entonces?¿Cuándo podría hace?¿Cuándo debería hacerse?

¿Quién lo hace?¿Por qué lo hace esa persona?¿Qué otra persona podría hacerlo?¿Quién debería hacerlo?

¿Cómo se hace?¿Por qué se hace de ese modo?¿De qué otro modo podrí hacerse?¿Cómo debería hacerse?

eliminan Combinar u ordenar

Combinar u ordenar

Combinar u ordenar

simplifican

Tabla 2, preguntas del examen critico

Fuente: elaboración propia.

Las respuestas a las interrogantes que permiten eliminar tareas son las siguientes:

Lo que se hace en el CT3 es el montaje de las subconjuntos A y B con la T y dejarlo listo a la

pieza para su embalaje.

Esto se hace por que este tipo de piezas es muy utilizado en redes de distribución de algún fluido

y es mas para ahorrarle trabajo al obrero que debe instalarlo.

Otra cosa que podría hacerse es en vez de realizar el montaje es hacer una instrucción de armado

para darle al comprador del producto (Pero no es lo que se quiere, ya que se le quiere facilitar su

labor). El montaje se hace a mano, por lo tanto lo que se podría proponer es que esta tarea lo

realicen brazos mecánicos perfectamente programados con un grado de ajuste de las piezas, una

ubicación adecuada de las bridas y una inspección preferente.

Considerando estas cuestiones, lo que se debería hacerse es seguir realizando el proceso a mano

en su mayor parte y el ajuste preferente hacerlo con alguna máquina para no agotar muy rápido

al operario que ensambla las piezas.

Las respuestas a las interrogantes que permiten combinar u ordenar procesos son:

El montaje se realiza en la misma habitación donde están los demás centros de trabajos.

El montaje se realiza allí porque todos los CT y almacén de T están en el mismo sitio Y porque

con ello se ahorra un gran tiempo de transporte al estar todos los centros de trabajos juntos.

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Podría hacerse una habitación separada a los demás CT y con una ventilación e iluminación

mayor para que el operario tenga una buena visibilidad y un aire constantemente cambiante para

que no lo ponga agitado.

Se podría poner en otra ubicación dentro de la misma habitación para ahorrar tiempo de

transporte para las piezas que llegan o para estar cerca del CT de embalaje para que el mismo

operario que realiza el montaje deposite sus piezas en el otro CT.

El lugar preferente donde debería hacerse es ubicar el CT próximo al CT de embalaje para quitar

el tiempo de transporte de esa pieza y lo que debería considerarse es instalar algún extractor de

aire para renovar el mismo ya que hay una cantidad de operarios importante en la habitación que

es pequeña.

Las respuestas a las interrogantes de sucesión que debería considerarse son:

Se hace cuando se disponga de todas las piezas en el CT de montaje al iniciar el proceso.

Se hace así para que cuando el operario comience la tarea lo haga en un proceso continuo y no

tenga tiempos de espera de alguna de las piezas, utilizando ese tiempo para hacer alguna

actividad previa o buscar algún elemento que necesite.

Esta tarea podría hacerse después de haber ayudado al operario de transporte, solo al inicio de la

actividad, de llevar a los CT uno y dos los materiales que estos necesiten para los subconjuntos

que estos producen.

La tarea de montaje de las piezas debería realizarse cuando el operario haya ayudado al personal

de transporte, llevando las piezas T del almacén al CT3 en la etapa inicial y ubicarse en su mesa

de trabajo.

Respuestas a las interrogantes del personal que debe considerarse son:

La tarea la realiza un integrante encargado del CT 3 (Gauna Briant)

La operación la realiza el mismo porque tiene un perfecto conocimiento de la secuencia de pasos

a realizar y además cumple el requisito de ser surdo, ya que el proceso está diseñado para esas

cualidades porque se dispone de una mayor habilidad con las mano izquierda para la mayoría de

las personas.

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Este trabajo podría hacerlo una persona con mayor habilidad en el montaje de piezas y así lograr

un menor de tiempo de operación por pieza terminada.

La operación debería realizarlo el mismo operario ya que el aprendizaje de realizar esta tarea

repetitiva seria rápida porque se ensambla una gran cantidad de piezas y el contratar mano de

obra con experiencia podría resultar muy costoso.

Respuestas a las interrogantes de medios se consideran las siguientes:

El montaje se realiza como indica el diagrama binamual, primero se toma la T con una mano y

con la otra se ensamblan las tres piezas restantes para tener el producto final.

Se hace asi porque se cree que es la mejor manera de hacerlo

El montaje podría hacerse con ayuda de algún mecanismo el cual me permita enroscar las piezas

a la T de una manera adecuada y fácil de realizar, ya que cuando se realiza a mano cuesta darle el

ajuste necesario para que este no tenga fugas en un lugar trabajando a presión.

Debería hacerse con ayuda de una maquina por razones dichas, siempre y cuando considerando

el costo que tendría.

Ahora presentaremos el nuevo método que se considera que debería aplicarse:

Lo que se debería hacerse es seguir realizando el proceso a mano en su mayor parte y el ajuste

preferente hacerlo con alguna máquina para no agotar muy rápido al operario que ensambla las

piezas.

El lugar donde debería hacerse es ubicar el CT próximo al CT de embalaje para quitar el tiempo

de transporte de esa pieza y además, debería considerarse instalar algún extractor de aire para

renovar el mismo ya que hay una cantidad de operarios importante en la habitación que es

pequeña.

La tarea de montaje de las piezas debería realizarse cuando el operario haya ayudado al personal

de transporte, llevando las piezas T del almacén al CT3 en la etapa inicial y ubicarse en su mesa

de trabajo.

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La operación debería realizarlo el mismo operario ya que el aprendizaje de realizar esta tarea

repetitiva seria rápida porque se ensambla una gran cantidad de piezas y el contratar mano de

obra con experiencia podría resultar muy costoso.

Nuevo método a implementar:

Como ya tenemos ideado el nuevo método deberíamos implementarlos para comprobar que en

realidad estamos logrando una mejora en el proceso productivo de este componente.

Y finalmente una vez comprobado esto, se tiene que establecer una vigilancia y control para

permitir que el nuevo método se desarrolle normalmente pues, cuando se hace una innovación, la

tendencia general, aunque sea solo por rutina, es la de volver al antiguo método.

Medición del trabajo:

Esta técnica cuenta con dos manetas diferentes de realizarla, las cuales se clasifican en directas e

indirectas; las primeras engloban al estudio de tiempos y el muestreo de trabajo, mientras que las

segundas están representadas por los datos normalizados, el sistema de tiempos predeterminados

de los movimientos y estimaciones.

La técnica que implementaremos es la de estudios de tiempo.

Para el estudio de tiempo se tiene que tomar el tiempo que lleva a producirse cada elemento que

se definirá y con la ayuda de una videograbación del trabajo. La tarea que se analizara en este

estudio de tiempo son las realizadas en el CT3 de montaje, donde los elementos que se estudiara

en formas individuales serán, el tiempo que tarda el obrero de traer la pieza T desde su almacén

propio hasta la zona de trabajo, el tiempo de llevar la el subconjunto A derecho hasta la zona de

trabajo y ensamblarlo, de igual manera para el subconjunto A inferior y finalmente el tiempo de

llevar el subconjunto B hasta la zona de trabajo, montarlo y dejarlo en el depósito de piezas

terminadas.

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Elementos:

Pieza T (elemento 1)

Subconjunto A izquierdo (elemento 2)

Subconjunto A inferior (elemento 3)

Subconjunto B (elemento 4)

Datos proporcionados por la videograbación:

Ritmos por elemento

Nº Pieza T Sub A izq. Sub A inf. Sub B

1 80 77 80 78

2 90 75 80 75

3 80 80 70 80

4 80 84 85 85

5 80 90 80 70

6 80 75 75 70

7 80 80 75 85

8 75 80 75 80

9 85 75 80 80

10 90 70 70 70

11 85 85 75 88

12 85 77 80 80

13 75 82 90 78

14 90 75 75 80

15 90 65 75 88

16 85 80 75 75

17 75 70 70 78

18 75 85 85 85

19 75 80 80 80

20 80 85 65 80

21 90 80 88 82

22 80 75 80 75

23 90 80 80 70

24 80 80 85 90

20

25 78 75 75 70

26 75 60 90 65

27 85 90 82 78

28 80 85 85 70

29 80 88 85 80

30 85 85 78 79

Tabla 3, ritomos

Fuente: elaboración propia.

Tiempos de observación:

Nº Pieza T(s) Sub A izq (s) Sub A inf. (s) Sub B (s)

1 3 7 6 7

2 1 6 4 11

3 2 6 8 9

4 2 5 5 7

5 2 5 8 12

6 2 5 9 10

7 2 5 7 8

8 2 6 7 7

9 2 11 8 9

10 1 11 10 10

11 1 6 9 8

12 1 7 9 10

13 2 6 6 10

14 1 7 8 9

15 1 13 8 7

16 1 5 9 9

17 2 7 12 8

18 2 5 7 9

19 2 6 8 9

20 1 7 10 8

21 1 6 7 9

21

22 2 8 7 8

23 1 7 6 11

24 1 8 6 6

25 2 7 9 10

26 2 10 5 12

27 1 5 7 9

28 2 6 6 12

29 2 5 7 8

30 2 5 7 9

Tabla 4, tiempos observados al realizar cada elemento en s

Fuente: elaboración propia.

Con ayuda a la videograbación se logro obtener la siguiente información, durante un lapso de

736.8 segundos se realizaron un total de 120 observaciones que incluyen 4 elementos, durante

ese tiempo se produjeron 30 unidades de producto. Cada elemento fue observado un total de 30

veces.

En este análisis consideraremos algunos suplementos que debería tenerse en cuenta cuando este

trabajo se realiza durante largas horas, se debe incluir un 5% de suplemento por necesidades

personales (ir al baño, tomar algún liquido, estirar músculos, sacarse el abrigo o algo incomodo)

y un 4% de suplemento por fatiga (cansancio de muñecas, vista, etc.)

Determinación del tiempo normal de cada conjunto de elementos observados

El tiempo normal se define como el necesario para que un trabajador medio realice las

operaciones elementales que componen una tarea, trabajando a ritmo normal.

t ¿=∑ t i∗f i∗Ai∑ fi∗A N

donde i refiereal elemanto estudiado

t i=responde alos tiempos observados

f i=responde ala frecuenciade estos tiempos

Ai=representael valor del ritmoobervado

22

AN=representael valor del ritmoo actividad normal

Tiempo observado promedio:

t i=∑ (ti∗f i)∑ f i

Tiempo promedio observado (s)1 2 3 41,5827957 6,14007782 4,85355649 4,50530786

Tabla 5, tiempo promedio observado (s)

Fuente: elaboración propia.

Ritmo observado promedio:

Ai=∑ (t¿¿i∗A i)

∑ ti¿

Ritmo promedio observado (s)1 2 3 4

80,7346939 77,4384236 77,96 77,3099631Tabla 6, ritmo promedio observado (s)

Fuente: elaboración propia.

Tiempo normal (norma británica 0-100):

tiempo normal=t ¿=Ai∗ti75

Tiempo normal (75), (s)1 2 3 41,70382035 6,33970597 5,04511018 4,64406912

Tabla 7, tiempo normal (s)

Fuente: elaboración propia.

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El tiempo tipo de la tarea

El tiempo tipo, tp es el resultado de añadirle al tiempo normal, tN los suplementos

correspondientes, k.

t p=t ¿∗(1+k )

Siendo k= 0,05 + 0,04=0,09

Tiempo tipo de la tarea (s)1 2 3 4

1,85716418 6,9102795 5,4991701 5,06203534Tabla 8, tiempo tipo (s)

Fuente: elaboración propia.

Ergonomía del puesto de trabajo

Con el análisis de ergonomía que es un enfoque que pone las necesidades y capacidades

humanas como el foco del diseño de sistemas tecnológicos se trata de analizar el puesto de

trabajo.

Su propósito es asegurar que los recursos humanos y la tecnología trabajan en completa armonía,

manteniendo los equipos y las tareas en acuerdo con las características humanas.

El puesto de trabajo:

En la siguiente figura se señala la zona de alcance máximo de las manos en el CT3 dando las

medidas en metros (es obtenida con el alcance máximo del operario que estará realizando el

montaje)

24

Figura 7, alcance máximo de las manos

Fuente: elaboración propia

Para esa zona de alcance de las manos se ubicaron los almacenes provisorios de cada uno de los

elementos que son necesarios para realizar la tarea en el CT3 y el correspondiente deposito para

las piezas terminadas. En la misma figura se puede visualizar a que pieza corresponde cada

depósito.

Figura 8, distribución de piezas en el CT3

Fuente: elaboración propia

25

Figura 9, distribución de piezas en el CT3

Fuente: elaboración propia

Puesto de trabajo: distancias entre la meza y silla consideradas de la mejor manera para que el

operario realiza con comodidad, logrando que el puesto de trabajo se adapte a las condiciones

optimas para el operario y no a la inversa.

Figura 10, puesto de trabajo

Fuente: elaboración propia

26

Dimensiones del puesto de trabajo para entender más a las condiciones que se encuentra expuesto el operario del CT3.

Figura 11, vista de frente de la mesa y dimensiones

Fuente: elaboración propia

Figura 12, vista de contado de la mesa y dimensiones

Fuente: elaboración propia

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Con toda esta descripción del puesto de trabajo y por experiencias propias el análisis de

ergonomía debería realizarse en la mesa, ya que el problema percatado es que la barra inferior

de la mesa (que esta sobre el piso) podría lograr alguna incomodidad en la persona que esté en

ese puesto de trabajo porque tendrá dificultades al querer apoyar sus pies en el suelo. Lo que se

propone observando las dimensiones de la mesa es que la misma se rote 180 grados en el CT3,

esto se propone así porque la barra no está centrada, sino que un lado está más alejado al

extremo.

Otra cuestión que se plantea es que los cantos de la mesa en la zona de trabajo son muy salientes

y con el tiempo pueden originar molestias para el operario que apoya sus brazos sobre la misma

para realizar la operación. Lo que se propone es que se coloque algún recubrimiento que haga

más suave el canto vivo o que se lo suavice recortando el mismo.

La inclinación de la mesa, la disposición de los almacenes provisorios fueron realizados teniendo

en cuenta las condiciones ergonómicas, por dicho motivo no se plantea ninguna modificación en

dicha área.

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