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1 ría de métodos y medición el trabajo
segunda edición
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20400005 ; 2;; - - -· ··-·--------CLAS!F. _ _ ~ ----·--·--·-----~
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E TUDIO DEL TRABAJO Segunda edición
Roberto García Criollo Profesor de tiempo completo Instituto Tecnológico de Puebla
.. 1
Revisor técnico M. en C. José Pantoja Magaña Director de Ingeniería Industrial División Ingeniería y Arquitectura Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey - CEM
MÉXICO• BOGOTÁ• BUENOS AIRES• CARACAS• GUATEMALA LISBOA• MADRID• NUEVA YORK• SAN JUAN• SANTIAGO AU CKLAND •LONDRES• MILÁN• MONTREAL • NUEVA DELHI 3A.N FRANCISCO• SINGAPUR• ST. LOUIS • SIDNEY • TORONTO ·~
Contenido
Prefacio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
xv
Capítulo 1 Ingeniería del trabajo o simplificación del método . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
Diseño del trabajo o simplificación del método: aspectos generales . . . . . . . . . . . . . . . . . El diseño del trabajo y su objetivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Orígenes de la empresa industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Evolución de la empresa industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Concepto de empresa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clases de en1presas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Análisis de la industria en México . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Características generales de las empresas según su tamaño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Áreas de actividad de la ingeniería de métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 2 2 2 4 4 5 7 8 8
Capítulo 2 Organización de la producción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
La productividad, un objetivo prioritario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Factores que restringen la productividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Criterios para analizar la productividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Productividad y nivel de vida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Temores al promover el aumento de la productividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La dirección en el incremento de la productividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Productividad de las instalaciones, de la maquinaria, del equipo y de la mano de obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Productividad en la industria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Indicadores importantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eficacia y eficiencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9 1O 11 12 12 13
19 22
Capítulo 3 Condiciones de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lin1pieza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23 24
15 15 19
X
Contenido
Agua potable e higiene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Orden. ......... .......... . ........................................... Calidad e intensidad de iluminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ventilación, calefacción y refrigeración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Acondicionamiento cromático . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ruido y vibraciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Música ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24 24 25 27 29 29 31 31
Capítulo 4 Estudio de los métodos de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33
Estudio de métodos: su significación y utilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Simplificación del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Requisitos para simplificar el trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objetivos del estudio de métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Procedimientos del estudio de métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seleccionar el trabajo que debe mejorarse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Registrar los detalles del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analizar los detalles del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Desarrollar un nuevo método para hacer el trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Administrar a los operadores en el nuevo método de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aplicar el nuevo método de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33 33 34 35 36 36 37 37 38 39 39 39
Capítulo 5 Diagramas de procesos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
Diagrama de procesos: objetivos y alcances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Registro y análisis del proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Diagrama de procesos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Ejercicio de grupo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Diagrama de proceso de flujo ..... . .................. .. ........... .. . .·. 53 Cómo construir el diagrama de flujo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Análisis de las operaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Operación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Análisis de movimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Diagrama bimanual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Análisis de movimientos básicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 ~ Principios de economía de movimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Diseño de plantillas y dispositivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Estandarización de operaciones mediante la aplicación de la hoja del método de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Descripción de las etapas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Relación de la estandarización con otras actividades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1
Capítulo 6 Cómo examinar o analizar una operación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.J Razones que inducen a realizar un análisis de trabajo .................... . . Técnicas para el análisis del trabajo . ..... .. ............... ..... ....... . Análisis de valía . ... ...... ........................................... .. . Plan de acción .......... .. .......... .. ................ . ............ . Realización del programa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1: 5 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Capítulo 7 Cómo aplicar el nuevo método . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 Implementación de los nuevos métodos de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Carta de descripción del método . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Consideraciones al aplicar un nuevo método . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Simplificación del trabajo y relaciones humanas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Resistencia al cambio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cómo mantener el nuevo método . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nonnalización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cómo proponer el método mejorado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cómo desan-ollar el método mejorado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cómo implantar el método mejorado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cómo mantener el método mejorado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Capacitación del trabajador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ¿Qué es la capacitación del trabaj ador? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fonnas de capacitación del trabajador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13 1 132 133 133 135 137 137 138 138 139 139 139 139 139 142
Capítulo 8 Distribución de planta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Distribución de planta: fundamento s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objetivos de la distribución de planta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Razones para realizar un estudio de distribución de planta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Principios para la distribución de planta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tipos de distribución de planta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Distribución de maquinaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estudio de una distribución en planta . .......................... : . . . . . . . . . . . . Información requerida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Distribuciones parciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
143 144 144 14-4 145 148 l-l9 1-49 150 15-
Capítulo 9 Seguridad e higiene industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 Seguridad e higiene industrial .................. .. .... ... ........ .. . Legislación ........... .. ... ... ... ... ... .. ..... ...... ... . . Comisiones mixtas de seguridad e higiene ............ ........ .
xi i
Contenido
Costos asociados a los accidentes: sus causas y su prevención . . . . . . . . . . . . . . . . . . Previsión de accidentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ergonomía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
163 167 170 175
Capítulo 10 Medición del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Medición del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objetivos de la medición del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Importancia y necesidad de la medición del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aplicación de la medición del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La medición del trabajo como factor de eficiencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
177 178 178 179 181 181
Capítulo 11 Procedimiento para medir el trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 Procedimientos para medir el trabajo: conceptos fundam entales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Técnicas de medición del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estudio de tiempos con cronómetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ejecución del estudio de tiempos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . División de la operación en elementos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Medición del tiempo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Equipo de trabajo para la medición de tiempos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Observaciones necesarias para calcular el tiempo normal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Valoración del ri tmo de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Suplementos del estudio de tiempos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conceptos relacionados con lo~ ciclm. de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tiempo tipo o estándar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Preparación, puesta a punto y retiro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
183 184 185 187 192 195 197 204 209 224 237 240 242 248
Capítulo 12 Muestreo del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 Qué es el muestreo de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metodología del muestreo del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diagramas de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aplicación para establecer el tiempo estándar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diseño de la hoja de observaciones del muestreo de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
249 251 260 261 264 271
Capítulo 13 Datos estándar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 Datos estándar: consideraciones preliminares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Obtención de datos de tiempo estándar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Problemas referentes a máquinas herramientas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
273 274 281 286
Capítulo 14 Fórmulas de tiempo ..................................... .. ...... . Presentación ................ ... ............. . .............. . . ..... . División preliminar en elementos constantes y elementos variables ......... ... . . Cálculo del tiempo cuando lo afecta una variable ....................... ... . :2 9 Bibliografía ...................................... ...... ...... ........ . :299
Capítulo 15 Tiempos predeterminados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 l Tiempos predeterminados: su importancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Principales sistemas de tiempos predeterminados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El sistema MTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alcanzar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tipo de movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tipo de movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Movimientos de martilleo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Girar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aplicar presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Coger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Soltar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Posicionar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Desmontar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Manivela . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tiempo ocular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Movimiento del cuerpo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Movimientos simultáneos y combinados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tabla X de la tarjeta de datos MTM (apéndice A) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Usos del MTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Apéndice A. Medida del tiempo de los métodos MTM-l datos de aplicación . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
301 302 302 30> 305 307 311 312 314 315 317 318 321 321 324 325 327 332 334 334 335 336 35:2
Capítulo 16 Obtención del tiempo estándar por MODAPTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 A1Teglo modular de tiempos estándar predeterminados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35-+ Fundamentos del MODAPTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35-+ Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
Capítulo 17 Técnica MOST ................................................. . 367 Introducción ............................................ . ............ . Concepto de MOST ...................... . .................... . .... . La medida de trabajo ....................................... .. .... . La secuencia del MOST básico .......... ......... . .. . .. ... .... ...... . Unidades de tiempo .................................. . .... ...... . .
XIV
Contenido
Secuencia de mover general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modelo de secuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Definición de los parámetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fases de la secuencia de mover general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Poner índices a los parámetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Subactividades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ejemplos de mover general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Secuencia de mover controlado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modelo de secuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Definición de los parámetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fases del modelo de secuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Subactividades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ejemplos de mover controlado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Secuencia de utilización de herramientas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modelo de secuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Definición de los parámetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La ta~jeta de datos para apretar/afloj ar (Fo L) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Colocar las herramientas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La tarjeta de datos para cortar, tratar una superficie, medir, registrar y pensar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
371 372 372 372 373 373 380 381 383 383 383 384 390 391 391 393 394 397 400 41 2
Capítulo 18 Balance de líneas de producción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413 Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Determinación del número de operadores necesarios para cada operación . . . . . . . . . Minimización del número de estaciones de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Asignación de elementos de trabajo a las estaciones de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . Línea de ensamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
413 414 416 419 421 425
Capítulo 19 Remuneración del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427 Salario: una breve introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Salario justo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Niveles salariales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clases de salarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Salarios con incentivos relacionados con otras características de la producción . . . . . Cómo se establece un sistema de salarios con incentivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
427 428 428 429 439 441 442
Bibliografía general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443 Cuestionario conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445 Índice analítico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
Esta edición presenta el contenido integrado de los libros, Ingeniería de métodos y Medición del trabajo, lo que permitirá tener un panorama completo del análisis de las estaciones de trabajo que proporcionan un mejoramiento en la productividad de compañías de manufactura, de proceso y de servicio. Esta edición ofrece, además, problemas para visualizar y elaborar los diagramas de proceso, también se anexan en forma sencilla, principios de ergonomía y la aplicación de las nueve S en hojas de procesos-herramientas muy utilizadas en las organizaciones modernas. La aportación más importante en esta obra es la aplicación de la técnica MOST en un nuevo capítulo, lo que permitirá al estudiante conocer los Movimientos Generales, Movimientos Controlados y la utilización de las Herramientas más usadas en cualquier operación y sus aplicaciones en problemas prácticos. De esta forma, el lector encontrará un camino para obtener los tiempos estándar que son la base para mejorar la productividad en la industria mexicana. Deseo agradecer a los doctores Juan J. Díaz, profesor investigador de North Dakota State University, René Contreras, profesor investigador de Kansas State University, a la maestra Luz Elena Tarango Hernández, catedrática del Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez Chihuahua, por sus valiosos comentarios a esta obra, así como también agradezco a los futuros ingenieros Gerardo Tenahua Tenahua, José Roberto León Oropeza y a todos los compañeros de la academia de Ingeniería Industrial del Instituto Tecnológico de Puebla por su valioso apoyo. A mis queridos maestros y amigos, por su inspiración y guía, y en especial a la editorial McGraw-Hill quien hace posible la presente edición. Por último, el libro se ha elaborado para auxiliar a maestros y alumnos dentro de la carrera de Ingeniería Industrial y como libro de texto en las diferentes instituciones de estudio~ superiores que imparten la carrera.
ROBERTO GARCÍA CRIOLLO
Somos, a veces, muy audaces para planear; somos ingeniosos para diseñar buenos propósitos; somos enérgicos para dar órdenes; somos a veces muy sinceros cuando nos proponemos enmendar errores. Pero debemos reconocer que en muchos Lrabajos, cuando tratamos de implantar los procedimientos, cuando tenemos que ser duros y perseverantes cada día y cada minuto para lograr lo que nos hemos propuesto o lo que hemos prometido a otros, somos inconstantes, somos inciertos, por lo cual es preciso que, para modernizarnos y como parte de un cambio general de mentalidad en México, estos aspectos desaparezcan y traigan consigo una mayor productividad.
Definir qué es el diseño de métodos y el estudio de tiempos, además de los objetivos que persigue cada disciplina. Definir la evolución del diseño de métodos a partir de los trabajos de Gilbreth, Taylor, Fayol y los cambios provocados por la Revolución Industrial. Definir el tipo de empresa según su constitución jurídica, estructura, magnitud y el tipo de giro al que se dedique.
DISEÑ
O SIM El diseño de métodos es la técnica que tiene por objetivo aumentar la productividad del trabajo mediante la eliminación de todos los desperdicios de materiales, tiempo y e,fucrzo: además, procura hacer más fácil y lucrativa cada tarea y aumenta la calidad de lo~ pre.Ju ~r""" poniéndolos al alcance del mayor número de consumidores.
2
Capítulo 1
EL. DISEÑO DEL TRABAJ
YS
Por definición se establece que el objetivo del diseño del trabajo es aumentar la productividad con los mismos o menores recursos si entendemos al trabajo como la actividad que integra los recursos materiales, de mano de obra y de maquinaria, con el fin de producir los bienes o serYicios. Lo, costos se establecen o se presentan cuando los recursos invertidos se utilizan a un niwl determinado de productividad; entonces, cuando la productividad crece, los costos disminuwn. Éste es el objetivo final que se persigue cuando se aplica la ingeniería de métodos o el estudio del trabajo en las empresas.
ORÍGENES DE LA EMPRESA I N D USTRIAL
Durante siglos la manufactura de los productos utilizados por el hombre para su uso personal (vestido, calzado, adornos, carruajes, etcétera) y para su casa (muebles, enseres, etcétera), se elaboraban de manera artesanal, por productores aisl ados o ayudados por sus familiares. Posteriormente, en la Edad Media, los artesanos se agrupan en gremios, uno por especialidad, e incluso se instalan en una misma calle. Todavía se conservan en muchas ciudades este tipo de instalación de empresas. Como los mercaderes estaban a merced de los precios y de la producción que les impo- · nían los artesanos, decidieron contratar artesanos a los que entregaban las materias primas y les pagaban por piezas producidas; así se crearon las primeras empresas industriales, com- i puestas por un elemento promotor, organizador y capitalista, y un trabajador asalariado, elaborador del producto.
EVO
PRESA INDUSTRI Hacia 1750, gracias a la invención de la máquina de vapor por James Watt, se inició una nueva era en la producción industrial. Se crearon entonces las primeras empresas industriales, en el actual sentido de la palabra, y nació una clase de operadores: los obreros. Para la mayoría de los empresarios de aquella época, el obrero era un simple servidor de la máquina a Ia que había sido asignado, sin prestarle la menor atención a su condición humana. Durante muchos años se les explotó mediante la imposición de jornadas laborales agotadoras, pues era común trabajar hasta doce horas diarias. En 1824 comenzaron a dictarse las primeras leyes para proteger a los trabajadores, prohibiéndose el trabaj o de las mujeres y los niños en las minas, y en 1847 se les redujo a diez horas la jornada laboral. Pronto empezó la fabricación en serie y masiva de algunos productos industriales de gran consumo, lo que obligó a la ampliación de las fábricas hasta dimensiones que rebasaban la
Ingeniería de l trabajo o simplificac1tin Je -
3
capacidad económica de un solo propietario. Para conseguir los fondos necesario~. ~e :rc....ron las sociedades anónimas, en títulos de propiedad representados por acciones adquirick . en gran parte, por personas modestas con la única intención de obtener el mayor bendi ~¡'--, posible a cambio de su dinero. Este sistema, si bien permitió la implantación de grandes empresas industriales. que . on la base de la industria moderna, deshumanizó el trabajo y convirtió a los obreros en una masa anónima que se denominaría proletariado, acepción que pronto adquirió una connotación humillante. En esa época, Frederick W. Taylor, precursor de la equipartición del trabajo, comenzó sus famosos experimentos para aumentar el rendimiento de sus obreros. La mecanización del trabajo le permitió dividirlo y simplificarlo. Los oficios tradicionales fueron sustituidos por labores semiautomáticas que podían ser realizadas por personas sin oficio. El momento era oportuno y el escenaiio estaba puesto para que Taylor, en 1888, culminara diez años de trabajo en la Midvale Steel Company y pusiera a prueba sus métodos en la administración. Consideraba que era obligación de ésta entender a los trabajadores y a sus trabajos. A principios del siglo xx, debido al bajo precio y fácil utilización de la energía eléctrica para un incontable número de aplicaciones y el cúmulo de invenciones mecánicas y electrónicas, se produjo una verdadera explosión de la producción industrial, como se aprecia en la figura l. l.
WORLD CLASs-__ 1994 Globalización de los mercados - - - 1990 Estandarización de normas (IS0-9000 , JIT, Premios de Calidad) 1969 Descenso del hombre en la Luna 1957 Conquista del espacio (Sputnik) 1942 Era atómica-._____ 1908 Aplicación de los therbligs 1888 Principios de Taylor
.:
-'l"'J 1.1
1500 Principio de la ciencia moderna (Copérnico-Galileo)
1700 Aparición de la máquina de vapor (Watt-Ste~enson)
~- ··-···--~--1500
1600
1700
1800
1900
2000
4
C _, :,írul0 1
CONCEPTO DE EM Durante muchos años se ha considerado a la empresa como una creación exclusiva del capitalismo; además, no se la concebía sin empresario. quien era, en general, a la vez, propietario y director, y los trabajadores simples asalariados. con jornal fijo por horas. Asimismo, cuando decimos empresario, entiéndase que puede ser una persona física o bien una sociedad, representada por el gerente. Este tipo de empresas era, por lo tanto. la conjugación del capital y del trabajo, con predominio del capital en la gestión de la empre'.'la. Actualmente se ha modificado la imagen tradicional de la empresa como instrumento para obtener beneficios; al empresario se le consideraba como la persona que dispone de los medios humanos, materiales y financieros para usarlos de la mejor manera para alcanzar determinados objetivos, a saber: Económicos: obtener beneficios Técnicos: fabricar artículos de una calidad determinada; investigar nuevos productos, etcétera. Humanos y sociales: retribuir com eniememente, promover y formar al personal, etcétera. En resumen, en sentido amplio podemos:. definir la empresa industrial como "la unidad orgánica integrada por medios materiales I capital. inmuebles, etcétera), personales (directivos, técnicos y obreros) y jurídicos (que norma las relaciones entre los distintos elementos) para obtener determinados productos al menor costo. dentro de la calidad fijada para su venta, con el mayor beneficio posible y creando satisfacciones humanas".
CLASES DE EM PRESAS Las empresas pueden clasificarse conforme a su: a) Constitución jurídica h) Estructura político-económica e) Magnitud d) Producción
a) Según su constitución jurídica l. Empresas individuales. Un solo propietario. Responsabilidad ilimitada. 2. Empresas colectivas. Varios propietarios, denominados socios. O Sociedad regular colectiva. Responsabilidad ilimitada de todos los socios. O Sociedad comanditaria. Constituida por socios de responsabilidad personal ilimitada y otros comanditarios cuya responsabilidad se limita a su aportación. 3. Sociedades anónimas (por acciones). Responsabilidad limitada a las aportaciones de los accionistas.
Ingeniería del trahajo o simplifi.:a.:w-: ..:~
;::)e"'
-
5
4. Sociedades limitadas. No hay acciones, sino aportaciones a las que :--e ~11Iti2 responsabilidad. Cuenta con dos órganos responsables: el de gestion. forma~ por los socios gestores, y el deliberante, constituido por la asamblea de ,o-.:;",
;
ALISI S
b)
Según su estructura político-económica l. Empresas de interés público. Sus fines son servir para el interés general. :m tener en cuenta los beneficios de los demás, o de sus integrantes. 2. Empresas estatales. El Estado es el empresario; funcionan de la misma manera que una institución privada. 3. Empresas privadas. Son propiedad de particulares. 4. Empresas mixtas. Propiedad del Estado y de particulares.
e)
Según su magnitud l. Empresas artesanales: de 1 a 5 trabajadores. 2. Empresas pequeñas: de 6 a 50 trabajadores. 3. Empresas medianas: de 51 a 500 trabajadores. 4. Empresas grandes: de más de 500 trabajadores.
á)
Según su producción l. Empresas extractivas (mineras, pesqueras, agrícolas, etcétera). 2. Empresas básicas (acero, ácido sulfúrico, etcétera, que producen materias primas para otras industrias). 3. Empresas transformadoras O Productoras de bienes de equipo (máquinas, herramientas). O Productoras de bienes de consumo (calzados, libros, etcétera). 4. Empresas productoras de servicios (comerciales, de transporte, etcétera).
E LA INDUSTRIA Durante los cuatro últimos decenios, México ha presentado un fuerte desarrollo económico en términos reales. Así, ha dejado de ser un país fundamentalmente agrícola, dependiente de la exportación de materias primas, para convertirse en una economía diversificada, con una creciente industria. La importancia de la industrialización del país se debe a que ella constituye el medi o por el cual se puede elevar el nivel de vida de la población. Además, constituye el detonador principal del desarrollo nacional. El sector industrial mexicano se divide en tres estratos: l. Industria básica. 2. Industria semibásica. 3. Industria de consumo final.
6
Capítulo 1
l.
La industria básica con~¡a de IJ., ~: s:u:en es ramas : a) Eléctrica. b) Minerometalurgia.
e) Petróleo y petroquímica. d) Siderúrgica. 2. La industria semibásica: a) Materi ales para construcción. b) Papel y celulosa.
e) Productos químicos. d) Textil y vestidos. 3. La industria de consumo final: Automovilística Alimentaria e) Bebidas d) Línea blanca y electrónica a)
b)
En la tabla 1.1 se muestra el número de empre~a que existen en nuestro país.
Tabla 1.1. Estadística del número de emp resas de acuerd o con su sector y tamaño
SECTOR
MICRO
PEQUEÑA
MEDIANA
Industrial Agropecuario Minería Industria manufacturera Construcción Total Industrial
177 148 24.853 9.458 34.636
115 37 9.251 2.797 12.200
42 34 4. 859 587 5.522
4 36 2. 215 94 2.349
338 255 41 .178 12.936 54.707
Comercial Comercial Total Comercial
371.522 371.522
11 789 11.789
3.892 3.892
1.489 1.489
388.662 388.662
Servicios Comunicaciones Servicios Total Servicios
3.560 101.414 104.974
786 10 329 11. 115
207 1.683 1.890
280 1.366 1.646
4.833 114.792 119.625
Total
511.132
35. 104
11 .304
5.484
562.994
GRANDE
--·,".f:~~~,.:·-~------:~~-:;;;;¡¡¡p~,,~~~ ~ -!'J
Fuente: http.siem .gob.mx/portalsiem/ es tadistica/ re psector. asp? gpo= 1
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TOTAL
¡¡~.-.:"
Ingeniería del traba Jo o ,1mph .- ,
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-
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x.a
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS EMPRESAS SEGÚN SU TAMAÑO Las características generales de las microempresas, pequeñas, medianas y grandes empre,J..-. son las siguientes:
Microempresa o Su organización es de tipo familiar. O Está dirigida y organizada por el propio dueño. O Generalmente su organización es empírica. O Su producción no es automatizada. O La mayoría de sus trabajadores son familiares del dueño, por lo cual se le conoce como empresa familiar. O Para el pago de impuestos son consideradas como causantes menores.
Pequeñas y medianas empresas O Los propios dueños dirigen la empresa. O Su administración es empírica. O Por lo regular, el capital requerido es aportado por una o dos personas, las cuales establecen una sociedad. O Su planta laboral, que crece constantemente, oscila desde 51 hasta un máximo de 500 personas. O Utilizan más maquinaria y equipo que las microempresas. O Dominan y abas tecen un mercado más amplio, aunque no necesariamente tiene que ser local o regional, ya que muchas veces producen para el mercado nacional e incluso para el internacional. O La pequeña tiende a ser mediana y ésta aspira a ser grande; es decir, están en proceso constante de crecimiento.
Grandes empresas O El capital es aportado por diferentes socios que se organizan en sociedades de diversos tipos. O Forman parte de grandes consorcios o cadenas que monopolizan o participan en forma mayoritaria en la producción o comercialización de determinados productos. O Algunas veces dominan con amplitud el mercado interno, y otras participan también en el internacional. O Cuentan con grandes recursos de capital que les permite marcar el rumbo en tecnolog-;J.. mecanización y automatización de sus procesos productivos. O Cuentan con gran número de personal (siempre más de 500 trabaj adores ).
8
Capítulo 1
O Aplican una administración científica: e~ decir, profesionales egresados de las universidades son los encargados de la planeación. la organización y la dirección de la empresa. O Tienen acceso a diversas fuentes de financiamiento, tanto nacional como internacional.
ÁREAS DE ACTIVIDAD DE LA INGENIERÍA DE MÉTODOS Las dos áreas básicas de des arrollo de la ingeniería de métodos son: O Simpl(ficación del trabajo. Esta área tiene por objetivo aplicar un procedimiento sistemático de control de todas las operaciones (directas e indirectas) de un trabajo dado a un análisis meticuloso, con el objeto de introducir mejoras que permitan que el trabajo se realice más fácilmente, en menor tiempo o con menos material, o sea, con menos inversión por unidad En esta fase se incluye como parte importante el diseño, la creación o la selección de los mejores: Métodos Procesos Herramientas d) Equipo e) Habilidades a)
b) e)
O Medida de trabajo. Esta área comprende lo que puede llamarse el levan tamiento del trabajo; es decir, en ella se investiga en qué condiciones, bajo qué métodos y en qué tiempo se ejecuta un trabajo determinado, con el objeto de: a) Balancear cargas de trabajo b) Establecer costos estándares e) Implantar sistemas de incentivos d) Programar la producción
BIBLIOGRAFÍA Enciclopedia Labor, Labor, España, 1970. Lasheras. José Ma. Esteban, Tecnología de la organización industrial, tomo 1, Cede!. 1985. Maynard, H. B., Manual de la Ingeniería de la Producción Industrial. Reverté . OIT, Introducción al estudio del trabajo. 3a. ed., Ginebra, Suiza, 1977. Reyes Ponce. Agustín, Administración de personal, la. y 2a. partes, Limusa.
Organización de la producción
"Tenemos, sin duda y cada vez más. que vivir con ideas. pero tenemos que dejar de vivir desde nuestras ideas. Tenemos que aprender a vivir conforme a nuestra índole. desde nuestro irrevocable destino determinado por nuestras dotes innatas.'' José Ortega y Gasset
Explicar qué es la productividad. ... Mencionar los elementos que intervienen en ella. ~ Identificar los más importantes criterios de la productividad. ;::.. Reconocer los porcentajes de la descomposición del tiempo de fabricación.
_.\PROD UCTIVIDAD, UN OBJETIVO PRIORITARIO Existe mucha discusión en tomo a la productividad; de hecho, está en el centro de las polémicas económicas actuales. Sin embargo, la idea que representa es difícil de fijar cuando se trata de definirla o de señalar procedimientos precisos para medirla numéricamente. El principal motivo para estudiar la productividad en la empresa es encontrar las causa~ que la deterioran y, una vez conocidas, establecer las bases para incrementarla. Productividad es el grado de rendimiento con que se emplean los recursos disponibles para alcanzar objetivos predeterminados. En nuestro caso, el objetivo es la fabricación de artículos a un menor costo. a traYé, de: empleo eficiente de los recursos primarios de la producción: materiales, hombres : máqui11..tS
10
L -.·
elementos sobre los cuales la acción del ingeniero industrial debe enfocar sus esfuerzos para aumentar los índices de productividad acrnal y. en esa forma, reducir los costos de producción. Hemos mencionado la necesidad de ··aumentar los índices de productividad". Ahora veamos cómo se logra. Si partimos de que los índices de producti\'idad se pueden determinar a través de la relación producto-insumo. teóricamente existen tre~ formas de incrementarlos: l. Aumentar el producto y mantener el mismo insumo. 2. Reducir el insumo y mantener el mi~mo producto. 3. Aumentar el producto y reducir el insumo simultánea y proporcionalmente.
Aquí podemos damos cuenta que la productividad (cociente) aumentará en la medida en que logremos incrementar el numerador. es decir. el producto físico; también aumentará si reducimos el denominador, es decir el insumo físico. La productividad no es una medida de la producción ni de la cantidad que se ha fabricado, sino de la eficiencia con que ~e han combinado y utilizado los recursos para lograr los resultados específicos deseable s. Por tanto, la productividad puede ,er medida según el punto de vista: 1º
Producción Insumos
= -----
Resultados logrados 2º = - - - - - - - Recursos empleados
FACTORES QUE RESTRINGEN LA PRODUCTIVIDAD Un incremento de la productividad no ocurre por sí sólo, sino que son los directivos dedicados y competentes los que lo provocan. y lo logran mediante la fijación de metas, la remoción de los obstáculos que se oponen al cumplimiento de éstas, el desarrollo de planes de acción para eliminarlos y la dirección eficaz de todos lo~ recursos a su alcance para mejorar la productividad. pues varios son los factores que actúan en contra de ésta. en ocasiones generados por la propia empresa o por su personal. Otros surgen en el exterior, por lo cual están fuera del control de los directivos. A continuación se presentan los factores restrictivos más comunes: l. Incapacidad de los dirigentes para fijar el ambie nte y crear el clima apropiado para el mejoramiento de la productividad: Todos los dirigentes son responsables de desarrollar y mantener un ambiente laboral favorable para cumplir las metas organizacionales. 2. Problema de los reglamentos gubernamentales: La reglamentación gubernamental cada vez mayor ha tenido efectos negativos en la productividad ya que reduce los recursos de las organizaciones. 3. El tamaño y la obsolescencia de las organizaciones tienen un efecto negativo sobre el aumento de la productividad:
Organización de la produ-._
4.
5.
-
11
Cuanto mayor tamaño adquiere una organización, mayores serán los obstáculo:-. a ' "' que se enfrentarán tanto las comunicaciones internas como las externas, la unicid.id de propósitos y el cumplimiento de los resultados. Incapacidad para medir y evaluar la productividad de la fuerza de trabajo: Muchas organizaciones desconocen los procedimientos para evaluar y medir la productividad del trabajo, lo que genera inconformidad entre los empleados. Los recursos físicos, los métodos de trabajo y los factores tecnológicos que actúan tanto en fo rma individual y combinada para restringir la productividad. El área de producción, el diseño del producto, la maquinaria y el equipo, así como la calidad de las materias primas que se empleen y la continuidad de su abastecimiento tienen un importante efecto en la productividad.
Problema de productividad Raúl Rodríguez, superintendente de producción de la compañía de metales "La Criollita", y Miguel Suárez, especialista en planeación y control de producción, no han mantenido relaciones muy amistosas desde hace más de un mes. Raúl sostiene que Miguel continuamente le da órdenes acerca de cómo realizar su trabajo. A su vez, éste considera que su obligación consiste en planear la producción y programar el material necesario para la misma. Sin la cooperación de Raúl, Miguel no puede cumplir con sus obligaciones. Roberto García, vicepresidente de producción, que supervisa a Raúl y a Miguel, no se había enterado de la desavenencia entre Raúl y Miguel, puesto que ambos se habían mostrado sumamente discretos al respecto. Sin embargo, después de hablar por separado con cada uno de ellos logró hacer un res umen de la situación, a saber: Miguel: ¿Cómo puedo desempeñar mi trabajo si no tengo la libertad de programar la producción de una manera más eficaz? Raúl: Yo tengo dos jefes, Miguel y tú. ¿Para quién trabajo en realidad? Se me culpa si no cumplo con el programa establecido y aun así Miguel está tratando de programar toda la producción. ¿Cómo afecta la productividad este tipo de problemas en las organizaciones? ¿De que forma se podría resolver este problema?
OS PARA ANALIZAR LA PRODUCTIVIDAD Existe una gran variedad de parámetros que afectan a la productividad del trabajo y en especial los ingenieros industriales analizan los factores conocidos como las "M" mágicas, llamadas así porque todos ellos , en inglés, empiezan con EME. Hombres (men) Dinero (money) Materiales Métodos
12
Capítulo 2
Mercados (markets) Máquinas (machines) Medio ambiente Mantenimiento del sislema Misceláneos: Controles, materiales. costo~, inventarios, calidad, cantidad, tiempo, etcétera Management Manufactura
PRODUCTIVIDAD Y NIVEL DE VIDA Es evidente que cuanto más alta sea la producti\ idad. es decir. mayor la producción a igual dad de elementos productores (capital. máquinas. obreros, etcétera), más económica resultará y mayores serán los beneficios que pueden obtenerse. Estos beneficios deben repartirse entre lm elementos productores y los consumidores: Una paite, irá a los obreros, pues ganarán más a medida que aumenten su productividad. b) Otra irá a los empresarios, que deben ganar más conforme más inviertan y promuevan la productividad. e) Por otra parte, debe beneficiarse al consumidor. pues el abaratamiento de la producción traerá como consecuencia un aumento de la venta de los productos fabricados.
a)
Por lo tanto, un aumento de la producti,idad generará los siguientes beneficios: l. Los obreros. al ganar más y disponer de más dinero, podrán gastar más y ahorrar para invertir en empresas industriales. 2. Las empresas, al obtener más beneficios. además de lograr mayores utilidades, podrán dedicar una parte de ellos a los consumidores, vía reducción de precios de sus productos, y otra a mejorar sus instalaciones. lo que incrementará aún más la productividad. 3. Los consumidores, debido a la reducción de precios, podrán comprar mayor número de productos, lo cual aumentará el nivel medio de vida general de la población.
En resumen: Un aumento de la productividad produce una riqueza marginal, cuyo efecto multiplicador se traduce en una elevación continua y constante del nivel general de vida.
TEMORES AL PROMOVER EL AUMENTO DE LA PRODUCTIVIDAD ·-' ~ ' .......- - - - - - - .
Tanto el gobierno como los directivos, trabajadores y la sociedad son responsables de la promoción de la productividad, ya que generalmente surgen los siguientes temores:
OrganiLación de
u
pn
,-
13
A lo desconocido. A la reducción de los empleos. e) Al desempleo. d) A las cargas de trabajo desbalanccadas. e) A la mala distribución de las ganancias con la mayor productividad. a)
b)
Ante ello, cada sector debe asumir diversas responsabilidades, a saber: l.
Del gobierno:
Propagar el concepto de productividad y financiar las instituciones que la promuevan. Procurar un desarrollo económico equilibrado. e) Sostener y aumentar el empleo. d) Regular precios. e) Crear condiciones adecuadas para incrementar la productividad.
a) b)
11. De la dirección empresarial: Reconocer y asumir el concepto de productividad. Favorecer los adelantos técnicos y utilizar las técnicas modernas de dirección. e) Desarrollar buenas relaciones obrero-patronales. d) Conseguir que los trabajadores apoyen las campañas de productividad. e) Reinvertir utilidades. f) Revisar periódicamente las políticas de salarios. a)
b)
111. De los trabajadores: a)
b) e)
Reconocer y aceptar las políticas elaboradas por la dirección empresarial. Reconocer y adoptar los beneficios que generan los cambios técnicos. Hacer un buen Lrabajo a cambio de un salario justo.
IV. De la sociedad o comunidad: Regular el nivel de población. b) Insistir en la calidad y en precios justos. e) Fomentar la educación . a)
. .\ DIRECCIÓN : \ EL INCREMENTO DE LA PRODUCTIVIDAD La posición clave de la dirección puede apreciarse mejor en la figura 2.1. La importancia relativa de cada uno de los rec ursos que se mencionan varía de acuerdo con la naturaleza de la empresa, el país en que opera, la disponibilidad y costo de cada ur:i.. de ellos, la índole del producto y los procesos necesarios para su fabricación.
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Capítulo 2
Terrenos y edificios
1
+
l,
Materiales
1
+
I -11
Instalaciones: máquinas y equipos -~
~·
+ Servicios del hombre Obtención de datos
.
::J
+ Proyectar Dirigir Coordinar Motivar Figura 2.1 Posición clave de la dirección.
D irección
_]
Producción d e bienes o servirios
En toda empresa di ri gida por más de una persona. la gestión rectora consiste en velar por el empleo equilibrado de los recursos y coordi nar las actividades de todos dentro de la organización para obtener el mejor resultado. El aprovechamiento de la máxima productividad de terrenos y edificios puede ser un a causa muy importante de reducción de costos, particularmente cuando una empresa se halla en periodo de expansión y necesita ampliar su capac idad de producción. Toda reducción del proyecto original que puede !levarse a cabo antes de adqui rir el terreno o construir los edificios representa un menor desembolso de capital (o renta), un ahorro de materiales y de instalaciones, además de disminución de gastos fu turos de manteni miento. Existen muchas industrias en las que el costo de las materias primas representa 60% o más del costo del producto terminado, mientras que el resto corresponde a la mano de obra y gastos generales. En cualquiera de esas condiciones, la productividad de los materiales es un facto r fu ndamental para una producción u operación económicas. En este caso es probable que sea mucho más importante que la productividad de la mano de obra, e incluso que la de la, in~talaciones y la maq uinaria. Sin embargo. nos obliga a aseguramos de que los operadore, e-;rán debidamente capacitados y adiestrados para no hacer trabajos defectuosos, lo cual genera pérdidas de materi al.
Organinicion de L produ..~
15
O DUCTIVIDAD DE LAS INSTALACIONES, l .\ MAQUINARIA, DEL EQUIPO Y DE LA MANO DE OBRA Consideremos nuevamenle la naturaleza de la productividad, que ya definimos como ··1a re lación aritmética entre la cantidad producida y la cuantía de los recursos empleados en la producción". Para comprenderla tenernos que introducir la noción de tiempo, ya que la cantidad de productos que se obtienen de una máquina o de un trabajo en un tiempo determinado constituye la medida de la productividad. Ésta se detennina computando la producción de mercancías o de servicios en cierto número "horas-hombre u horas-máquina". Una hora-hombre= Trabajo de un hombre en una hora. Una hora-máquina= Funcionamiento de una máquina durante una hora. El tiempo invertido por un hombre en una máquina para llevar a cabo una operación o producir una cantidad determinada de productos o servicios se descompone generalmente en la fonna en que se observa en la figura 2.2.
~O DUCTIVIDAD EN LA INDUSTRIA
--=-- - - - - - -··----- -·-- - - - - - Este tema se verá a lo largo de todo el libro, según se estudien los aspectos de la productividad de los materiales, máquinas, equipo, herramientas, instalaciones y mano de obra en particular y, finalmente, todos ellos en conjunto. Las técnicas que estudiaremos y que se aplican en el estudio del trabajo pueden utilizarse con éxito dondequiera que se trabaje: fábricas, oficinas, almacenes, servicios públicos y en el campo.
Contenido básico de - - - - - - - - t rabaJo del producto o de la operación . Contenido de tra bajo suplementario debido a métodos ineficaces de producción o de funcionamien to.
v·a 2. 2 · : -posición
--= · cación.
Tiempo im produc tivo debido a deficiencias de la dirección.
Contenido de trabajo · suplementario deb ido a deficien cias en e l diseñ o o en la especificación del producto.
\
T'c·mpo improductivo im putable al tra bajador.
16
Capítu lo ,
Es necesario tener presente que la producti,·idad no sólo se refiere a la mano de obra. Por lo tanto, el aumento de la productividad se debe considerar como un problema consistente en obtener el máximo provecho de todos los recursos disponibles. incluyendo loe; materi ales y maquinaria en general. Como introducción al campo de la producti, idad indus Lrial, podemos decir que el tiempo total invertido por un hombre o por una máqurna para llevar a cabo una operación o para producir una cantidad determinada de productos. puede descomponerse de la manera como se muestra en la figura 2.3. El contenido básico de trabajo es el tiempo m111i mo irreducible que teóricamente se necesita para obtener una unidad de producción: e, decir. el tiempo que se invertiría en fabricar un producto o en llevar a cabo una operación s1 el diseño. la especificación, el proceso y el método de fabricación fuesen perfectos: esto C\. ~i no hubiera pérdida de tiempo por ningún motivo durante la actividad (con excepción de la\ pausas normales de descanso que se dan al trabajador). Obviamente, ésta es una situación que nunca se logrará, pero el objetivo de la gerencia debe ser aproximarse lo más que sea po,ible al contenido básico de trabajo. Hay elementos que se suman al contenido básico de trabajo. a saber: Los contenidos suplementarios de trabajo . t :- B /J) Los tiempos improductivos C y D. según la figura 2.3
a)
A estos factores se debe la disminución de la prod uctividad o el estancamiento de la misma. En otras palabras, eliminándolos o reduciéndolo~ ~e logra elevar la productividad. A continuación veremos las causas específicas de e~to~ dos tiempos adicionales al contenido básico del trabajo.
T
Contenido de l trabajo total Tiempo total de la operación en las condiciones existen t es
l
D 0
Conten ido básico del t ra ba jo del producto o de la ope ración .
Conten ido del traba jo sup lementario debido a deficiencias en el dise110 del producto.
Conten ido del t rabajo suplementario • debido a métodos ineficientes de producción.
i
Tiempo improductivo
Tiempo improductivo debido a · deficiencias de la dirección .
to~, Figu ra 2.3 Descomposición del tiempo de fabricación.
1
fnl ........ Tiempo improductivo imputable
l.....:.::.J
~ al trabajador.
OrganiLaciL>n u, ,.
a)
r- 1c
1:-
Contenido de trabajo suplementario debido a deficiencias del diseño o e~pecificZi-.i, ,- --~ producto: l.
Diseño del producto o partes que impide la utilización de procedimientos o métodL" de fabricación más económicos. 2. Diversidad excesiva de productos o falta de normalización de los componente'> 3. Fijación equivocada de normas de calidad, por exceso o por defecto. 4. Los componentes de un producto pueden tener un modelo tal que, para darle fom1.., definitiva, es preciso eliminar una cantidad excesiva de material, lo cual ocasiona de~perdicios de material y aumento del contenido de trabajo. b) Contenido de trabajo suplementario debido a métodos ineficaces de producción o funcionamiento: l.
Utilización de tipos o tamaños inadecuados de maquinaria cuya capacidad sea inferior a la apropiada. 2. Los procesos de alimentación, ritmo, velocidad de recorrido, temperatura, presión. etcétera, no funcionan adecuadamente. 3. Se utilizan herramientas inadecuadas. 4. La disposición de la fábrica, taller o lugar de trabajo impone movimientos innecesarios, lo cual da por resultado pérdidas de tiempo y fatiga. S. Los métodos de trabajo del operador entrañan movimientos innecesarios. pérdida de tiempo y energía. e) Tiempo improductivo por deficiencias de la dirección: l. Política de ventas que exija un número excesivo de variedades de un producto. 2. Falta de estandarización de componentes de uno o varios productos con efecto similar. 3. Descuido en el diseño del producto sin respetar las indicaciones del cliente y evitar modificaciones del modelo. 4. Mala planificación de la secuencia de operaciones y pedidos. S. Inadecuada organización del abastecimiento de materias primas. herramientas y demás elementos necesarios. 6. Deficiente mantenimiento de las instalaciones y la maquinaria. 7. Por permitir que las instalaciones y la maquinaria funcionen en mal estado. 8. Inexistencia de condiciones de trabajo que permitan al operador trabajar en fonna continua.
d) Tiempo improductivo imputable al trabajador: l.
Ausencias, retardos, no trabajar de inmediato, trabajar despacio. o simple y ~encilhmente no querer trabajar. 2. Trabajar con descuido, lo cual origina desechos o repeticiones. 3. Inobservancia de las normas de seguridad.
18
Capitulo 2
¿Por qué es importante el incremento de la productividad? Es importante incrementar la productividad porque ésta provoca una "reacción en cadena·· en el interior de la empresa. fe nómeno que se traduce en una mejor calidad de los productos, menores precios. estabilidad del empleo, permanencia de la empresa, mayores beneficios y mayor bienestar colectivo, tal como se puede ver en la figura 2.4.
¿Se puede medir la productividad? ¿Con qué niveles
de desagregación? Es posible medir la productividad. Los indicadores de productividad se pueden construir con varios niveles de desagregación (o de detalle). Se puede medir con base en los factores productivos antes mencionados que participan en la prod ucción. o bien, a partir de las diversas actividades económicas que se desarrollan en un país. En el primer caso los indicadores que se pueden generar son la productividad total ele los factores (PTF) y los indicadores parciales de productividad. Dentro de estos últimos, los más importantes son los ele la productividad del trabajo o laboral y el de la productividad de l capital. En el segu ndo caso, los ind icadores pueden ser calculados para la economía en su conjunto, para cada uno de los sectores de actividad (manufacturas. servicios, comercio, transporte. etcétera) y para cada división ele la industria manufacturera (alimentos. bebidas y tabaco. textiles, madera, papel. etcétera). Lo'> indicadores de productividad también pueden calcularse al nivel de cualquier empresa o establecimiento que realice alguna actividad económica.
Se incrementa la productividad
¡¡
Fig ura 2.4 Reacción en cadena de una mayor productividad.
¡·
Dismi nuyen los cos tos porque hay menos reproceso, menos equivocaciones, menos de,·uluciones y menos ret rasos; se utili za mejor el tiempo y los materia le,
Se conquista el mercado con la me¡o ra de la calidad y un ouen precio incrementa la pro ductividad
Se ge neran las · uti li dad es
Se permanece en el negocio
~
..
Me¡üra la ca lidad
Hay más y más · trabajo
• Sueldos y salarios pa ra los emple.idos • Ganancias para los pro p1etanos
Orgamzac 1,
19
le
1\JDICADORES IMPORTANTES EFICACIA Y EFICIENCIA Desde un punto de vista sistémico se sabe que para que una empresa trabaje bien, toda~ ~u~ áreas y su personal. sin importar sus jerarquías, deben funcionar adecuadamente. pues la pro ductividad es el punto final del esfuerzo y combinación de todos los recursos humanos, materiales y financieros que integran una empresa. La eficacia implica la obtención de los resultados deseados y puede ser un reflejo de cantidades, calidad percibida o ambos. La eficiencia se logra cuando se obtiene un resultado deseado con el mínimo de insumos; es decir, se genera cantidad y calidad y se incrementa la productividad. De ello se desprende que la eficacia es hacer lo con-ecto y la eficiencia es hacer las cosas con-ectamente con el mínimo de recursos. Eficacia Productividad= - -- Eficiencia
-- --
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.
L VARIA~LE_:___ -
~
Valor ==> Cliente Costo ==> Productor
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Forma en que se usan los recursos de la empresa: humanos, materia prima, tecnológicos, etcétera.
I
O Tiempos muertos O Desperdicio O Porcentaje de utilización
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de la capacidad instalada.
·I Eficacia
Grado de cumplimiento de los
¡¡¡==;¡¡;¡_.;¡¡;¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡iiicEoE"' b-jetivos, metas o estándares, etcétera.
O Grado de cumplimiento de los programas de producción o de ventas. O Demoras en los tiempos de entreg~
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Eficiencia: Es la capacidad disponible en horas-hombre y horas-máquina para lograr la productividad y se obtiene según los turnos que trabajaron en el tiempo correspondiente. Las causas de tiempos muertos, tanto en horas-hombre como en horas-máquina, son la~ siguientes: -~~--- ..------~==-=~O O O O
Falta de material Falta de personal Falta de energía Manufactura
O O O O
Mantenimiento Producción Calidad Falta de tarjetas
O Otros O Falta de información
Capacidad usada= (Capacidad disponible - tiempo muerto) Porcentaje de eficiencia= (Capacidad usada/Capacidad disponible) x 100 Porcentaje de eficacia= (Producción real/ Producción programada) x 100
:o Problema (2. 1) Una compañía fabricante de utensilios de cocina desea optimizar la cantidad de material que se desperdicia en el corte con discos para la fabricación de ollas de diferentes di mensiones. Se requiere fabricar al mes los siguientes artículos, con estas características: l. 500 ollas de 16 cm de diámetro en el fondo; cada una utiliza un disco de aluminio de 17 cm de diámetro y 2 mm de espesor. 2. 400 ollas de 20 cm de diámetro en el fondo; cada una requiere de un disco de aluminio de 20.5 cm de diámetro y 2 mm de espesor. 3. 350 ollas de 22 cm de diámetro en el fondo; cada olla emplea un disco de aluminio de 22.5 cm de diámetro y 2 mm de espesor. 4. J 55 ollas de 24 cm de diámetro en el fondo; cada una de ellas necesita de un disco de aluminio de 24 cm de diámetro y 2 mm de espesor.
Se dispone de aluminio ya rolado de 2 mm de espesor, 1.5 m de ancho, 40 m de longitud y 980 kg de peso. Se desea maximizar el material de tal manera que se cumpla con la producción y lograr un ahorro. Cada metro ya rolado tiene un costo de $ 6.00 por kg, y el desperdicio por kg tiene un costo de $ 3.00 para fundirlo y rolarlo nuevamente para obtener aluminio de 2 mm de espesor por 1.5 m de ancho.
Problema (2.2) Una fábrica de cajas de empaque necesita realizar cambios de procesos en su planta de producción, ya que los existentes han aumentado considerablemente su costo. Por lo tanto, se le ha encargado al ingeniero industrial que realice un estudio profundo de productividad con el objeto de reducir costos. Requerimientos: El problema al que se enfrenta el ingeniero es decidir cuál de dos método'. es el más económico, y cuál de ellos generará mayor cantidad de cajas a menor costo, si se tienen las siguientes condiciones, según muestra la figura 2.5. Primer método:
Cortar y soldar.
Segundo método:
Cortar, doblar y soldar.
Material:
Lámina de 55 m por 3.1 m y 3 mm de espesor.
Costos de operación: Corte Dobleces Soldadura
$ 0.30 c/u $ 1.00 c/u $ 0.75 c/u
Orgarn/,Kl
21
1.0 m
;,_-;; 2. 5 1.0 m
Problemas típicos de aplicación del costo anual Si se quiere conocer el costo anual de un diezmilésimo de hora de cualquier actividad en una organización industrial, se debe proceder de la siguiente manera: Actividad anual x Salario horario x 0.0001 = costo anual de 0.0001 de hora. Se procede de la misma manera para calcular la actividad anual: Operaciones Número de piezas _ Actividad en un año anual iguales en cada pieza x Cuando se desea determinar el costo anual de un centésimo de minuto se aplica la siguiente fórmula: Costo anual actividad anual x salario horario x O.O 1 de 0.01 de minuto 60 Para transformar el costo anual de un diezmilésimo de hora en el costo anual de uncentésimo de minuto, o viceversa, se emplean las siguientes igualdades: Costo anual de un diezmilésimo de hora = Costo anual de un centésimo de minuto x 0.6
O)
Costo anual de un Co~to anual de un (1 centésimo de minuto = diezmilésimo de hora x 6
·,-,
Ejemplo 1 Se producen 20 000 piezas anuales mediante tres operaciones iguales en cada pie1a. Se paga a los obreros un salario horario de $4.00. Se desea saber: a) b)
¿Cuál es el costo anual de un 0.0001 de hora? ¿Cuál es el costo anual de un 0.01 de minuto?
Ejemplo2 En cierta fábrica se producen anualmente 100 000 piezas. Los obreros tienen un salario diario de $27.00. El tiempo concedido para la operación de las piezas es de 0.11 Ohoras. Se desea conocer: a) b)
¿Cuál es el costo anual de 0.0001 de hora? ¿Cuál es el costo de anual de la operación?
Ejemplo 3 De la comparación de dos empresas que efectúan la misma operación surgieron los siguientes datos: Actividad anual de las empresas: 1 500 000 piezas Se desea conocer: ¿Cuál es el costo anual de O.O I minutos en una empresa que paga $ 24 pesos por día? ¿Cuál es el costo anual de 0.0001 de hora en una empresa que paga$ 2.75 por hora? e) ¿Qué empresa tiene el costo más alto, suponiendo que en la primera son necesarios 0.0150 de hora por pieza, mientras que en la segunda sólo se emplean 0.0100 de hora?
a) b)
BIBLIOGRAFÍA Ba1de, Fnederích, El estímulo de la productividad, Revcrté, Barcelona, 1979. Lashe1 as, Jo~é Ma. Esteban. Tecnología de la organi::.ación industrial, lomo l. Cede l. 1985. OJT, f11troducción al estudio del trabajo, 2a. cd .. Lev. Ginebra, Suiza, 1973 .
~-:ri9Jc
d.·
on 1c1ones
de trabajo
El peldaño de una escalera no fue hecho para descansar en él, sino para que sostenga el pie del hombre el tiempo ~uftciente y é~le coloque el otro pie en el peldaño de más aJTiba.
Thomas Huxle)
Definir condiciones de trabajo. ~ Definir cómo afecta la iluminación en el área de trabajo. ~ Reconocer cómo afecta el acondicionamiento cromático al área de trabajo. ~ Reconocer cómo afecta el ruido y las vibraciones al operador durante el desarrollo de su trabajo.
-E~ERALIDADES Lo primero que hay que hacer cuando se trata de mejorar los métodos de trabajo en una industria (o en cualqu ier otra prute), es crear condiciones laborales que permitan a los obreros ejecutar sus tareas sin fatiga innecesaria. Si el obrero se encuentra en un ambiente grato, en condiciones higiénicas, sin experimentar frío ni calor, con una iluminación adecuada y con el menor ruido posible, disminuye considerablemente su fatiga: además, si no distrae su atención en cuestiones personales. puede concentrarse en su trabajo y realizarlo mejor. Las malas condiciones de trabajo figuran entre las principales causas productora, de tiempo improductivo por deficiencias de dirección. No sólo se pierde tiempo sino que ~e :gina una proporción excesiva de trabajo defectuoso. con desperdicio de material :, pérd1..-i.l .:~ producción consiguientes.
Dato~ eqándar
275
Los valores medíos se califican luego por actuación. y se agrega una tolerancia para lle gar a los tiempos estándar justos. Algunas veces, debido a la brevedad de los elementos individuales es imposible medir ,u duración por separado, como por ejemplo al tratar de tomar el tiempo a una "ecretaria com petente, es casi imposible tomar el tiempo cada vez que presiona una tecla. pero se pueden determinar sus valores individuales cronometrando colectivamente los grupos de elemento-, y utilizando ecuaciones simulláneas para hallar los elementos individuales.
Ejemplo: El analista de una compañía está acumulando datos estándar del departamento de prensas. A causa de la brevedad de los elementos ha decidido medir grupos de tiempos, agrupándolos para Juego detenninar el valor de cada elemento. Sus datos son los siguientes: Alcanzar cintas de metal, sujetarlas y deslizarlas contra el tope. Soltar material, alcanzar la manivela de la prensa. sujetarla y moverla. e) 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.
a) b)
Estos datos se podrían cronometrar de la siguiente forma: a + b + e = 0.048 b +e+ d = 0.062 e+ d + e = 0.050 d + e+ a= 0.055 e + a + b = 0.049
(1) (2)
(3)
(4) (5)
Sumando estas cinco ecuaciones, 3a + 3b + 3c + 3d + 3e = 0.264 3 (a + b +e+ d +e)= 0.264 0.264 a+ b +e+ d +e= - - = 0.088 3
Si hacemos a+ b +e= 0.048 =Ay sustituimos en (6)
a + d + e = 0.088 d + e = 0.088 - 0.048 d +e= 0.040 De (3)
e + d + e = 0.050 e+ 0.040 = 0.050
(6)
276
Capítulo 13
e= O.OSO - 0.040 = 0.010 e= 0.010 En (4)
d + e + a = 0.055 a = 0.055 - 0.040 a= 0.015 En (1)
a + b + e= 0.048 b = 0.048 - 0.01 S - 0.010 b = 0.023 En (5)
e + a + b = 0.049 e = 0.049 - O.O IS - 0.023 e=0.0 11 En (2)
b + e+ d = 0.062 d = 0.062 - 0.023 - 0.0 1O d = 0.029
Comprobación 0.0 1S + 0.023 + o.o I O= 0.048 0.023 + 0.0 10 + 0.029 = 0.062 O.OJO+ 0.029 + 0.011 = O.OSO 0.029 + 0.0 11 + 0.015 = 0.055 0.0 11 + 0.0 15 + 0.023 = 0.049
Secuencia para obtener los datos estándar Otro tipo de problemas que a menudo se presenta es el de correlación, es decir, determinar el grado de relación entre las variables que se estudi an (véase la figura 13.1 ).
Ejemplo: Sea x una variable, como pintar una superficie o limpiarla. Sea y el tiempo necesario para efectuar esa operación (véase la figura 13.2). De tal forma los datos de la tabla 13.2 pueden ser representados mediante una rect;:,_ reduciéndose así el problema a la lectura del tiempo necesario para cualquier variable entr~ 10 y 92 cm.
Dato, e,t;rnda1
1
Divisón de la operación en los elementos
1
Toma de tiempo
[
-~;;acero
Continuo
-)
1-·- - - -- - ~ ///~ Es suf1c1ente el número de datos
Tiempo medio observado
~
•••N o. de cic 10s.a o bse rv a r ·• •-.-., 11111111 11111111
L l .
l
--¡!lllmlll.......-[
., Calificación de la actuación
t
1
Tiempo normal Suplementos
Tiempo estándar
~~~~~~~~~~-N~o
. ~ ser satisfactorio?
Datos estándar
=~ura
13.1.
1
277
278
Capítulo 13
Tabla 13.2.
i
1
10
1.17
i
2
25
1.95
3
32
2.04
1
! 1
!
4
44
2.71
5
48
2.86
6
65
3.25
7
72
400
8
81
4.86
i
9
85
4.93
i
10
92
5.02
-
~-...,, ~..-r:r"!"·~~":'.V~,.;-
'
.¡'
1
·.,,,_-·
;>+
6
5 4 e
I
o a. E
---+-
3
Serie 1
(l)
¡.::
2
o 10
Figura 13.2 Gráfica de correlación.
25
32
44
48
65
72
81
85
92
Superficie (cm 2 )
Otra forma de representar el tiempo de la variable deseada es mediante la detenninaciór. de su ecuación. La ecuación de una línea recta es:
y= mx+ b En donde: y x
= =
ordenada (tiempo) abscisa (variable)
Dato e1,1:índnr
279
m =- pendiente de la recta b = intersección de la recta con el eje "y" La pendiente puede calcu larse mediante: ,n =
Y1 - Y
0
X¡ -
Xz
Para el caso específico tomamos: (92, 5.02) y (10, 1.17): _ (5.02 - 1.7) _ OO 47 ( 92 - 1O) - .
,n -
La ecuación de la recta quedaría:
y-y 1 =m(x-x 1) y - 5.02 = 0.047(x - 92) y - 5.02 =0.047x - 4.324 y= 0.047x + 0.696 Sustituyendo algunos valores: Y3
= 0.047 (32) + 0.696 = 2.2
y7 = 0.047 (72)
+ 0.696 = 4.08
La diferencia de las y estimadas y las y reales se marcan en la tabla 13.3: Tabla 13.3.
y REAL
DIFERENCIA ...
f
2.20
2.04 4.00
4.08 1
~:: -1
Existe otra forma más exacta para resolver este problema. Estimadas x y y se puede determinar la ecuación de la recta de la forma:
y= mx + b Mediante
I, xy - nxy m =
o
I r - n(x)
b=y-mx
2
280
Capítulo 13
Tabla 13.4.
~ · - - - " ·-·-
2 3
10 25 32
4 5 6 7
44 48 65 72
8 9 10 L
81 85 92 554
1
1. 17 1.95 2.04 2.71 2.86 3.25 4.00 4.86 4.93 5.02 32.79
-·Sfi.
'
m
=
11 .70 48.75 65.28 119.24 137.28 211.25 288.00 393.66 419.05 461 .84 2 156.05 &% ;.;
,.
,;q;;¡
1 1 2 4 5 6 7 8 37
100 625 024 936 304 225 184 561 225 464 648
J;k~'.',i¡'l- ;21$.fA f.b WWWQJ!!J&?JW ~~~
2156.05 - 10(55.4)(3.279) 37 648 - 10(55.4
t.,
m = 0.0488
Sustituyendo valores encontramos: b = 3.279 - 0.0488 (55.4) h = 0.5755 La ecuación queda: y = 0.0488 X+ 0.5755 Sustituyendo algunos valores de x, queda:
y3 = 0.0488 (32) + 0.5755; 2.1371 y7 = 0.0488 (72) + 0.5755; 4.0891 Las diferencias de las y estimadas y las y reales se.presentan en la tabla 13.5. Comparando los valores obtenidos de la primera y de la segunda ecuación. es notorio qu:: la segunda es la mejor ajustada a los datos dados. Tabla 13.5.
(
Y.REAL 2.04 4.00
-
y ESTIIAM>A · 2.137 4.089
1. ·Dl~~RENCtA J - 0.097 -0.089 '<
)
1 i
1
Datos estándar
281
PROBLEMAS REFERENTES A MÁQUINAS HERRAMIENTAS Trabajo con taladros
En las operaciones de taladros sobre superficies planas. el eje del taladro e~tá a 90º de la superficie que se taladra. Pueden presentarse dos situaciones: a) Cuando se taladra un agujero que atraviesa la pieza (figura lJ .3a I
Debido a que el estándar comercial para el ángulo de las punta~ de la broca e~ de 118º, se obtiene (figura 13.3b): r
tan A= l
r /=-tan A
En donde: 1= punta de la broca r = radio de la broca tan A = tangen te de la mitad del ángu lo de la broca b)
Cuando se taladra un agujero ciego (figura 13.3c).
I
1
- - - - - L - - - - ~ ____ l _____ Figu ra 13.3a
------
- -
~
r ---.------,, ~ '
Figura 13.3b
Figura 13.3c
::!82
Capítu lo 13
En este caso no es necesario calcular la punta de la broca, pues ésta no atrav iesa la placa. Entonces, en el primer caso es necesario considerar la punta de la broca y la distancia que ésta debe atravesar, mientras que en el segundo caso sólo se considera la distancia que la broca debe atravesar. Una vez que se ha determinado la distancia total que debe atravesar la broca, se divide la alimentación del taladro (mm/minutos) entre esta distancia, con el fin de determinar en minutos el tiempo de corte del taladro. L T=Fm
La velocidad del taladro generalmente se expresa en milímetros por revolución:
(1 OOO)(Sf)
Nr=-- --
d(n )
En donde: Nr
= revol uciones por minuto
Sf
= velocidad periférica (m/min) = diámetro de la broca (mm)
d Fm = 1 = T = L =
avance por minuto avance por revolución tiempo longitud saliente de la broca
Problema de aplicación Determinar cuánto tiempo tarda una broca de 12.7 mm de diámetro utilizada para taladrar una placa de hierro colado de 11.11 mm de espesor, trabajando a una velocidad periférica (St) de 30.48 m/min y una alimentación de (j) 0.2032 mm/rev. Nr
= (lOO)(Sf) = (1000)(30.48) = 763 _9 m d(n)
(3 . 14 16)(12.7)
rp
Mediante la fórmula se obtiene una velocidad de 764 rpm; sin embargo, la máquina cuenL con varias velocidades entre las que se encuentran 600 o 900 rpm; se escoge la de 600 por L condiciones de la máquina. Fm = fx Nr = (0.2032) (600) = 121 .92 mm/min
Calculamos la saliente de la broca: r / =-tan A
