UNIDAD 3: DATOS ESTANDAR SUBTEMA 3.1: CONCEPTOS GENERALES DE LOS DATOS ESTANDAR
DEFINICION DE DATO ESTANDAR
en su mayor parte tiempos elementales estándar
El
tomados de estudios de tiempo que ha probado ser satisfactorios. Comprende
los siguientes elementos estándar: Tabulados, monogramas, tablas, etc., recopilados para ayudar en la medición de un trabajo específico, sin necesidad
de un dispositivo de medición de tiempo. Se habla de datos estándar a los estándares tabulados de elementos gráficos, monogramas y tablas recopilados para efectuar la medición en un trabajo .especifico.
OBTENCIÓN DE DATOS DE TIEMPO ESTÁNDAR. Es preciso distinguir los elementos constantes de los elementos variables: Elemento constante.-
Aquel donde el tiempo asignado permanecerá
aprox. Igual a cualquier pieza dentro de un trabajo específico. Elemento variable.- Aquel
donde el tiempo asignado cambia dentro de
una variable específica de trabajos. En el ejemplo inicial, una maquina para poner en marcha con un
tiempo
asignado constante para hacer con un taladro una perforación de 3/8” de diámetro. El tiempo varía según la profundidad del barreno, alimentación y velocidad del taladro.
1.- De preparación.
2.- Para cada pieza
A (Constantes)
A (Constantes)
B (Variables)
B (Variables)
Se procura recurrir a la medición del trabajo del elemento, tarea que se lleva a cabo con exactitud con el empleo de un cronometro de milésimas de minuto y del método de vuelta a cero para anotar el tiempo transcurrido. Hechas las observaciones se resumen los tiempos elementales transcurridos
para determinar el valor medio y se clasifican estos por actuación con una tolerancia para llegar a los tiempos estándar justos. Puede ser imposible medir por separado pero se determinan cronometrando colectivamente los grupos de elementos y usando ecuaciones simultaneas para hallar elementos individuales.
PROBLEMAS DE DATOS BREVES
El analista de una empresa acumula datos estándar del departamento de prensas. Por la brevedad de elementos mide grupos de tiempos, agrupando para determinar el valor de cada elemento. Los datos son: a) Alcanzar cintas de metal, sujetarlas y deslizarlas contra el tope. b) Soltar material, alcanzar la manivela de la prensa, sujetarla y moverla. c) Mover el pie para operar el pedal. d) Alcanzar la pieza, sujetarla y quitarla del troquel. e) Mover la pieza hasta la caja y soltarla.
Los datos se podrían cronometrar como sigue: a + b + c = 0.048 (1) b + c + d = 0.062 (2) c + d + e = 0.050 (3) d + e + a = 0.055 (4) e + a + b = 0.049 (5) Se suman las ecuaciones:
3a + 3b + 3c + 3d + 3e = 0.264 3 (a + b + c + d + e) = 0.264 a + b + c + d + e = 0.088 (6) Sustituimos en (6): a + b + c = A = 0.048 d + e = 0.088 – 0.048 d + e = 0.040 En (3) c + d + e = 0.050 c= 0.050 – 0.040 c=0.010 En (4) d + e + a = 0.055 a = 0.055 – 0.044 a= 0.015 En (1) a + b + c = 0.048 b= 0.048 – 0.015 – 0.010 b= 0.023 En (5) e + a + b = 0.049 e= 0.049 – 0.015 – 0.0023
e= 0.011 En (2) b + c + d = 0.062 d = 0.062 – 0.023 – 0.010 d= 0.029
Comprobación 0.015 + 0.023 + 0.010 = 0.048
SECUENCIA DE APLICACIÓN DEL DATO ESTANDAR EN LA OBTENCION DEL TIEMPO TIPO. División de la operación en los elementos
Toma de tiempo
Vuelta a cero
Continuo No
Suficiente el numero de datos
No, de ciclos a observar
Si Si Tiempo medio observado
Calificación de la actuación
Tiempo normal
Suplementos
Tiempo estándar
No
¿Ha probado ser satisfactorio? Si Dato estándar
SUBTEMA 3.2: APLICACIÓN DE DATOS ESTANDAR, TRABAJOS EN TALADROS AUTOMATICOS, TORNO Y FRESADORA
TRABAJO CON TALADROS
El taladrado es una operación que realiza un agujero redondo en una pieza de trabajo. Este se realiza con una herramienta cilíndrica rotatoria llamada broca que avanzando dentro de la pieza de trabajo genera un hoyo cuyo diámetro corresponde a la broca.
En operaciones de taladro en superficies planas, el eje del taladro esta a 90º de la superficie que se taladra y tiene dos situaciones: a) Al taladrar un agujero que traspasa la pieza
L
1
El estándar comercial para el ángulo de las puntas de la broca es de 118º, se obtiene: Tan A = r/l l=r/tan A l= Punta de la broca r= radio de la broca
Tan A= tangente de la mitad del ángulo de la broca r 1 59º
b) Al taladrar un agujero ciego Se considera la punta de la broca y distancia que esta debe atravesar mientras que en el segundo caso solo se considera la distancia que la broca debe atravesar.
L
Una vez determinada la distancia total que debe atravesar la broca, se divide la
alimentación del taladro (mm/min) entre esta distancia, para determinar en minutos el tiempo de corte del taladro. T= L/(Fm)
La velocidad del taladro se expresa en mm por revolución: Nr = (1000)(Sf) D(3.1416) Donde: Nr= revoluciones por minuto Sf= velocidad periférica (m/min)
d= diámetro de la broca (mm) Fm= avance por minuto
I= avance por revolución T= tiempo L= longitud de la broca Ejemplo:
Determine cuanto tiempo tarda una broca de 12.7 mm de diámetro usada para taladrar una placa de hierro de 11.11 mm de espesor a una velocidad periférica
(Sf) de 30.48 mm/min y una alimentación de (f) 0.2032 mm/rev . Nr= 1000*30.48
= 763.9 rpm
3.1416*12.7 La maquina cuenta con varias velocidades (600 o 900 rpm princ) y se escoge 600 por las condiciones de la maquina. Fm = f * Nr = (0.2032)*(600) = 121.92 mm/min La saliente de la broca se calcula: l= r/tan A l= 6.35/tan 59 = 3.82 mm L = l + espesor de la placa L= 3.82 + 11.11 mm = 14.93 mm T= L/Fm= 14.932/121.92 = 0.12247 min (tiempo para barrenar la placa
Ejemplo 2:
Calcule la tasa de producción diaria de un operador que trabaja ocho horas diarias Datos estándar para la operación.
Tiempo de preparación unitario: 1.032 min Tiempo de operación unitario: 0.058 min Tolerancias por fallas del material= 12%
Alimentación =0.009 de pulgada. rpm= 700
Diámetro de la broca = ½ pulgada La pieza es totalmente perforada y su espesor es 4” El cálculo de tamaño de la broca es: l= 0.25/tan 59 = 0.150 Ahora Fm = 3.82 (f)(sf) D
La velocidad periférica esta dada en rpm, por lo cual es necesaria convertirla en pies por minuto. Sf= pies por minuto Pi= 3.1416
D= diámetro de la broca en pulgadas Sf= rpm*pi*d
= 700*3.1416*0.5 = 91.63 pies por minuto
12
12
Fm = (3.82*0.009*91.63)/(0.5) = 6.30 pul por minuto
El tiempo en barrenar es
T= L/Fm = (4+0.150)/6.30 = 0,0.659 minutos (tiempo de la operación de taladro)
Se le agrega 12% para la operación de taladro Tiempo de operación
1.032 min
Tiempo de preparación
0.581 min
Tiempo de taladrar
0.738 min
Total
2.351 min
Producción = (8*60)/2.351 = 204 piezas por hora
TRABAJO CON TORNO
El torneado es un proceso de maquinado en cual una herramienta de una sola
punta remueve el material de la superficie de una pieza de trabajo cilíndrica en rotación; la herramienta avanza linealmente y en una dirección paralela al eje de rotación. Se lleva a cabo en un torno con potencia para tornear la pieza a
velocidad de rotación determinada con avance de la herramienta y profundidad de corte especificados.
Pieza de original)
trabajo
(superficie
Nueva superficie
V
N
d
Do
F
Df
Herramienta de una punta
Viruta L
La velocidad de rotación en el torneado se relaciona con la velocidad requerida en la superficie cilíndrica de la pieza de trabajo por la ecuación: N =V/(3.1416*Do)
Donde N= Velocidad de rotación, rev/min; v= velocidad de corte; Do= Diámetro original en ft.
El cambio de diámetro se conoce con: Df= Do – 2d El avance en el torneado se calcula con: fr = Nf
Donde fr= velocidad de avance (mm/min); f=Avance en mm/rev El tiempo para maquinar una pieza de trabajo cilíndrica de un extremo a otro esta dado por Tm= L/fr
Donde T= Tiempo de maquinado y L= longitud de pieza cilíndrica O también Tm= (3.1416*Do*L)/(f*v) Donde Do= Diámetro original mm, L= Longitud de la pieza mm, f= avance en mm/rev y v= velocidad de corte en mm/min.
La velocidad volumétrica de remoción del material se determina por: Rmr= v*f*d Rmr= Velocidad de remoción de material, mm^3/min.
TRABAJO CON FRESADORA
El fresado es la operación en donde se hace pasar una pieza de trabajo enfrente de una herramienta cilíndrica rotatoria con multiples bordes. Su
orientación de corte es paralela a su eje de rotación. EL fresado es una interrumpido. Posición inicial del cortador
fr d Posición del corte
D
final
Avance (respecto al trabajo
Trabajo A L
La velocidad de corte se determina con el diámetro de la fresa con la formula:
La velocidad de rotación en el torneado se relac iona con la velocidad requerida en la superficie cilíndrica de la pieza de trabajo por la ecuación: N =V/(3.1416*Do)
Donde N= Velocidad de rotación, rev/min; v= velocidad de corte; Do= Diámetro original en ft. El avance en el fresado es el avance por diente cortante se calcula con: fr = Nntf Donde fr= velocidad de avance (mm/min); N= velocidad del usillo en rev/min ; nt= numero de dientes en la fresa; f=Avance en mm/diente
La velocidad volumétrica de remoción del material se determina por: Rmr= w*fr*d Donde Rmr= Velocidad de remoción de material, mm^3/min. , w= ancho, d= profundidad.
La distancia de aproximación A es: A= sqrt(d(D-d))
Donde d= profundidad de corte en mm; D= diámetro de la fresa en mm. El tiempo de fresado entonces es de: Fm= (L+A)/fr Entoces la distancia A + O en fresado frontal
fr
Posición del corte
Posición inicial del cortador
W
D
final
Avance (respecto O al trabajo
Trabajo A L
fr
Posición inicial del cortador D
Posición del corte
final
O
L Avance (respecto al trabajo
A
Cuando la fresa se centra sobre la pieza a y o son iguales, entoces a=o =D/2
Donde D= diámetro de la fresa en mm Si la fresa sobresale a uno de los lados del trabajo, a y o se obtiene con A= O = sqrt (w(D-W)) Donde w= ancho del corte, mm, por tanto el tiempo de maquinado esta dado por Tm=(L + 2A)/fr
SUBTEMA 3.3: COMPARACION DE ESTANDARRES DE PRODUCCION DETERMINADOS CON CRONOMETRO
Y CON LA TECNICA DE DATOS
ESTANDAR USANDO REGRESION LINEAL
ESTUDIO DE TIEMPOS CON CRONOMETRO
es una técnica para determinar con la mayor
El
exactitud posible, con base en un número limitado de observaciones, el tiempo el tiempo para llevar a cabo una tarea determinada con arreglo a una norma de rendimiento preestablecido Un estudio de tiempos con cronometro se lleva acabo cuando: a) Se va a ejecutar una nueva operación, actividad o tarea. b) Se presentan quejas de los trabajadores o de sus representantes sobre
el tiempo de una operación.
c) Surgen demoras por una operación lenta, que oca siona retrasos en las
demás operaciones. d) Se pretende fijar los tiempos estándar de un sistema de un sistema de incentivos. e) Se detectan bajos rendimientos o excesivos tiempos muertos de alguna maquina o grupo de maquinas. PASOS BASICOS PARA SU REALIZACION Un estudio de tiempos consta de varias fases, a saber: I.-Preparación
SELECCIÓN DE LA OPERACIÓN.
Determinar que operación vamos a medir se basa en el objetivo general que perseguimos con el estudio de medición; se puede usar dos criterios: El orden de las operaciones según se presenten en el proceso.
Posibilidad de ahorro que se espera en la operación, relacionado con el costo anual de la operación. Consto anual de operación= Actividad anual*Tiempo de operación*Salario horario.
Según necesidad especifica.
SELECCIÓN DEL OPERADOR.
Al elegir el operador se considera: Habilidad - - -> Trabajador de habilidad promedio Deseo de cooperar- - -> Trabajador accesible Temperamento - - -> Trabajador seguro Experiencia - - -> Trabajador con experiencia
ACTITUD FRENTE AL TRABAJADOR.
La percepción del trabajador es impor tante, por lo que: El estudio no se hace en secreto
Se observan las políticas de la empresa y no se critican No se discute con el trabajador ni critica su trabajo Comunicar al sindicato el estudio de tiempos Tratarlo como ser humano (abierta y francamente)
ANÁLISIS DE COMPROBACIÓN DEL MÉTODO DEL TRABAJO
No se cronometra una operación si no es normalizada. El
de
un método de trabajo es un procedimiento por el cual se fija por escrito una norma de método de trabajo para cada una de las operaciones que se realiza. Se especifica el lugar de trabajo y características, maquinas y herramientas, materiales, equipo de seguridad, análisis de movimientos de mando derecha y mano izquierda.
Esto es que una pieza de material será siempre entregada al operador en la misma condición y el será capaz de ejecutar su operación a través de una cantidad definida de trabajo. Sus ventajas son aumento en la eficiencia del
trabajador, mejor calidad del trabajo con reducción de supervisión personal por supervisores y las inspecciones se reducen.
II.- Ejecución
OBTENER Y REGISTRAR LA INFORMACIÓN.
Registrar la información mediante observación directa: Información que permita identificar el estudio cuando sea necesario. Información que permita identificar proceso, método, instalación o maquina
Información que identifique al operador Información que describe la duración del estudio. Entonces se lleva un estudio sistemático del producto y proceso o análisis de
operación. Se considera diez puntos: OBJETO DE OPERACIÓN DISEÑO DE LA PIEZA TOLERANCIAS Y ESPECIFICACIONES TOLERANCIAS Y ESPECIFICACIONES MATERIAL PROCESOS DE MANUFACTURA PREPARACION DE HERRAMIENTAS Y PATRONES CONDICIONES DE TRABAJO MANEJO DE MATERIALES DISTRIBUCION DE MAQUINAS Y EQUIPO PRINCIPIOS DE ECONOMIA DE MOVIMIENTOS
La operación se aísla con cuidado.
DESCOMPONER LA TAREA EN ELEMENTOS.
Si el elemento es una parte esencial y definida de una actividad o tarea determinada compuesta por uno o mas movimientos fundamentales del operador y de los movimientos de una maquina o las fases de un proceso
seleccionado para fines de observación y cronometraje.
REGULARES
CON RELACION AL CICLO
IRREGULARE O DE FRECUENCIA EXTRAÑOS
SIN MAQUINA MAQUINA PARADA MANUAL CON RELACION AL EJECUTANTE
AUTOMATICA MAQUINA
CON RELACION AL TIEMPO
CON MAQUINA
MAQUINA EN MARCHA CON VIGILANCIA PERM
AVANCE MANUAL
SIN VIGILANCIA PERM
CONTANTES VARIABLES
CRONOMETRAR.
es medir el tiempo de la operación. Se emplea el
El
cronometro como aparato de medición de tiempo, con un mecanismo de relojería que se detiene o puede ponerse en marcha. El cronometro sencillo es aquel que tiene un pulsador para ponerlo en marcha, pararlo y ponerlo a cero. El cronometro de vuelta a cero es aquel que tiene dos pulsadores, uno para ponerlo en marcha y pararlo y el otro para regresarlo a cero
CALCULAR EL TIEMPO OBSERVADO.
En el momento en que se termina dicha operación, se oprime el pulsador con corona para tomar la medida del tiempo, y se continúa el movimiento de la aguja, previendo antes, darle la suficiente cuerda para leer correctamente los datos. Al acabarse parte del ingreso de datos a una hoja, se comienza desde
cero repitiendo lo anterior en la siguiente observación. Por lo general se requieren de 200 a 400 observaciones en un estudio cronométrico para ser fiable.
III.- Valoración
RITMO NORMAL DEL TRABAJADOR PROMEDIO.
Este prevé la recuperación de la fatiga, un operador competente, experimentado altamente, que trabaje en condiciones normales del ambiente.
También hay una curva de aprendizaje que puede explicar lo anterior, donde la tendencia a estabilizar una operación en ciertos días, lo que nos in dica que se
ha optimizado el operador en la operación y también la producción. Entonces cada vez que un operador duplica su producción, el tiempo unitario se reduce en porcentaje constante. Tpu = h(n^c) Tt= h(n^c) n Tpu= tiempo promedio unitario acumulativo de horas para cualquier numero de unidades. h= horas hombre para producir la primera pieza n= numero de piezas completas c= % de la curva de aprendizaje
Unidad de tiempo
100 1
200
2
Días de práctica
TÉCNICAS DE VALORACIÓN.
Para ello se toma la exactitud y el juicio del analista del estudio. Si el estudio es incoherente en el modo de calificar, se destruye la confianza de los operadores.
Se hace la calificación en el curso de las observaciones
CALCULO DE TIEMPO BASE O VALORADO.
Este se realiza en base a una verificación de los datos escritos en la hoja de observación; si hay alguno que contenga un dato fuera de lo normal, se elimina del estudio y se dejan el resto. Entonces revisados los datos erróneos, se suma los datos correctos y se dividen entre el total correctos.
Se realiza las operaciones subsecuentes que determinan el tiempo estándar.
IV.- Suplementos
ANÁLISIS DE DEMORAS.
Dentro de las demoras que están contempladas en el
que es
el tiempo que se asigna al trabajador para compensar los retrasos, demoras
elementos contingentes, están los asignables a trabajadores, asignables a los trabajos estudiados y no asignables.
Aunque ya existen valores de suplementos determinados, para algunos casos, ya que mientras la empresa no este en un sistema de calidad definido, se
implanta el 15% del tiempo de la operación para subsanar lo anterior.
ESTUDIO DE FATIGA.
La fatiga es un estado de actitud física o mental y real de una persona que influye en forma adversa a su capacidad de trabajo.
Sus factores mas importantes son la constitución del individuo, tipo de trabajo, condiciones del trabajo, monotonía y tedio, ausencia de descansos inapropiados, alimentación del individuo, esfuerzo físico y mental, condiciones climáticas y tiempo trabajando.
CALCULO DE SUPLEMENTOS Y SUS TOLERANCIAS.
Aunque ya existen valores de suplementos determinados, para algunos casos, ya que mientras la empresa no este en un sistema de calidad definido, se
implanta el 15% del tiempo de la operación para subsanar lo anterior.
V.- Tiempo estándar
CALCULO DE TIEMPO ESTANDAR.
El tiempo estándar es el tiempo concedido para efectuar una tarea. Incluye
elementos cíclicos, casuales y suplementos. Para obtener el tiempo base hombre se hace el proceso ya antes mencionado
de en cuanto realiza la operación, entonces a este tiempo se le agrega el 15% de la cantidad y este es nuestro tiempo estándar .
Automáticamente se saca la hora estándar dividiendo 1 entre el resultado final. Las piezas totales a producir en una hora son resultado de la división de 60 minutos entre el resultado del tiempo de la operación.
ESTUDIO DE TIEMPOS CON REGRESION LINEAL
Si hay una relación entre dos variables y se relacionan importantemente se puede hacer un estudio de tiempos con regresión lineal simple. Tomando que existen dos variables x y y se explica lo siguiente mediante el siguiente ejemplo: ESTUDION NUM 1 2 3 4 5 6
X(SUPERFICIE A LIMPIAR) Y(TIEMPO) 10 1,17 25 1,95 32 2,04 44 2,71 48 2,86 65 3,25
7 8 9 10
72 81 85 92
4 4,86 4,93 5,02
COMPARACION DE VALORES 6 5 4 3
X(SUPERFICIE A LIMPIAR)
2
Linear (X(SUPERFICIE A LIMPIAR))
1
y = 0.0488x + 0.5754 R² = 0.9731
0 0
20
40
60
80
GRAFICA DE CORRELACION DETERMINACION DE ECUACION Y=MX + B X= ABSCISA Y=ORDENADA M=PENDIENTE
100
B= INTERSECCION DE LA RECTA CON EJE Y
X 92 10
P1 P2
Y 5,02 1,17
Determinación de la pendiente M=
Y1 - Y2 X1 - X2
M= M=
5,02 92
-
0,047
Y-Y1= M(X-X1) Y-5.02= 0,047(X-92) Y= 0.047X +0.696
COMPARACION DE DATOS ESTIMADA REAL 2,2 2,04 Y3 4,08 4 Y4
-0,16 -0,08
1,17 10
INTRODUCCION DE LA INVESTIGACION
Los datos estándar se usan en la industria como una medida del trabajo y la producción, pero de acuerdo a su definición son aplicables en cualquier industria que aplique estudios de trabajo y métodos para eficientar su
producción. Mas sin embargo, resolver el problema de trabajo no es la única cosa que
puede realizar un dato estándar. Por ello hay varias maneras de realizar una determinación de este valor, pero la mas importante es la llevada a cabo con cronometro y regresión lineal. Ambas llegan a un punto crucial de las industrias, mejorar los procesos, eficientar tiempos y lograr que las personas realicen con comodidad su trabajo.
Las operaciones son importantes en los procesos, por eso es que también tienen relación con los datos estándar. Entonces como los maquinados son la fuerza más versátil de las empresas, se debe mejorar sus tiempos y cantidad de piezas a producir por periodo de tiempo.
Estas operaciones fueron las primeras que vieron la aplicación de los estudios de trabajo sobre datos estándar.
CONCLUSION DE LA INVESTIGACION Las remociones de materiales son un medio de manufactura base de los
estudios de tiempos principales. Con la revolución aparecieron sofisticadas maquinas herramientas que solucionaron operaciones de manufactura sencillas para generar piezas especificas de la demanda industrial.
También con ellos llego el periodo de generación de mejoras o creación de maquinarias que combinaban operaciones de otras maquinas. Por ello el torno es una de las claves elementales de la economía industrial, así
como sus acompañantes, como lo son cepilladoras, aserradoras, etc. Hoy en día las maquinas generadas en la revolución industrial tienen el mismo diseño inicial de sus primeros tipos con nuevas mejoras, e incluso que e l centro de maquinado están sustituyendo parte de esas operaciones con multioperaciones que pueden realizar gracias al portaherramientas.
Por tanto los estudios sobre datos estándar son la base para generar mejoras en estas maquinas herramientas.
BIBLIOGRAFIA DE LA INVESTIGACION
Bibliografía García, R. (2005). Estudio del trabajo, Ingenieria de métodos y medicion del trabajo.D.F.: Mc Graw - Hill Interamericana. Groover, M. (2007). FUNDAMENTOS DE MANUFACTURA MONDERNA, Materiales, procesos y sistemas. D.F: Mc Graw-Hill Interamericana.
