4 UNIDAD BALANCEO DE LINEAS
INSTITUTO TECNOLOGICO DE CERRO AZUL INGENIERIA INDUSTRIAL (Sistema Abierto)
CUARTO SEMESTRE GRUPO 2 E-7
MATERIA: ESTUDIO DEL TRABAJO II
TRABAJO:
4° UNIDAD
BALANCEO DE LINEAS CATEDRÁTICO:
ING. LUIS BELTRÁN BAUTISTA ALUMNA:
NORA ANGÉLICA GUZMÁN TORRES No. De Control A12500394
Cerro Azul, Ver. A 24 de Mayo Mayo del del 2014 2014 ESTUDIO DEL TRABAJO II
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4 UNIDAD BALANCEO DE LINEAS ESTUDIO DEL TRABAJO II
UNIDAD 4: BALANCEO DE LÍNEAS INDICE INTRODUCCIÓN ................................................ .......................................................................... .................................................... .......................... 3 4.1 CONCEPTOS GENERALES DE BALANCEO DE LÍNEAS ............................... ............................... 3 4.2. DESCRIPCIÓN Y APLICACIÓN DE MÉTODOS PARA EL BALANCEO DE LÍNEAS DE PRODUCCIÓN: PESO POSICIONAL, KILDBRIGE & WESTER Y DE ACUERDO A UN VOLUMEN DE PRODUCCIÓN. PRODUCCIÓN. .................................................. .................................................. 6 4.3. BALANCEO DE LÍNEAS DE ENSAMBLE PARA LA PRODUCCIÓN SIMULTANEA DE MÁS DE UN MODELO. ................................................ ........................................................... ........... 14 4.4. BALANCEO DE LÍNEAS ASISTIDO POR COMPUTADORA......................... 18 CONCLUSIÓN ................................................ .......................................................................... .................................................... ............................ .. 21 BIBLIOGRAFIA ................................................... ............................................................................. .................................................. ........................ 21
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4 UNIDAD BALANCEO DE LINEAS INTRODUCCIÓN 4.1 CONCEPTOS GENERALES DE BALANCEO DE LÍNEAS El Balanceo de líneas consiste en la agrupación de las actividades secuenciales de trabajo en centros de trabajo, con el fin de lograr el máximo aprovechamiento de la mano de obra y equipo y de esa forma reducir o eliminar el tiempo ocioso. Las actividades compatibles entre sí se combinan en grupos de tiempos aproximadamente iguales que no violan las relaciones de precedencia, las cuales especifican el orden en que deben ejecutarse las tareas en el proceso de ensamble. Una estrategia importante para balancear la línea de ensamble es compartir los elementos de trabajo. Dos operarios o más con algún tipo ocioso en su ciclo de trabajo pueden compartir el trabajo de otra estación para lograr mayor eficiencia en toda la línea. Una segunda posibilidad para mejorar el balanceo de una línea de ensambles dividir un elemento de trabajo. También una secuencia de ensamble distinta puede producir resultados más favorables. En general, el diseño del producto determina la secuencia de ensamble. Sin embargo, no deben ignorarse las alternativas. Las líneas de ensamble bien balanceadas no solo son menos costosas, también ayudan a mantener un buen ánimo en los trabajadores porque existen diferencias muy pequeñas en el contenido de trabajo que realizan en la línea.
EJEMPLO El siguiente procedimiento para resolver el problema de balanceo de líneas de ensamble se basa en el balanceo de líneas de General Electric. El método supone lo siguiente: 1.- Los operarios no se pueden mover de una estación a otra para ayudar a mantener una carga de trabajo uniforme. 2.- Los elementos de trabajo establecidos son de tal magnitud que dividirlos más, disminuiría la eficiencia del desempeño de manera sustancial. (Una vez establecidos, los elementos de trabajo deben identificarse con un código). Para obtener un balanceo más favorable, se puede resolver el problema para tiempos de ciclo menores de 1.50 minutos. El resultado puede ser más operarios y más producción por día que tal vez tenga que almacenarse. Otra posibilidad incluye operar la línea de balanceo más eficiente durante un número limitado de horas al día. Características: ESTUDIO DEL TRABAJO II
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4 UNIDAD BALANCEO DE LINEAS 1. Integración de todos los departamentos de la empresa, desde manufactura hasta las áreas comerciales, de logística y financiero contableS 2. Información actualizada, confiable y en línea, disponible en el momento en que se requiere tomar decisiones 3. Herramienta para análisis análisis gerencial de la información en múltiples dimensiones y cubos preconfigurados para áreas como inventarios de materiales, costos, eficiencia de los procesos de la planta, tanto para ensambles como para subensambles y productividad, entre otras. 4. Definición de la estructura estructura de manufactura o diagrama de operaciones para los productos terminados y subensambles asociados al proceso productivo. 5. Definición del estándar de producción para cada proceso y las materias primas requeridas. 6. Estimación del costo costo de los ensambles principales y otros componentes que sean producidos en la planta. 7. Opción de desglose de costos de mano de obra e indirectos de fabricación. 8. Indicadores de producción por línea, operación y proceso, para medir la productividad y eficiencia de la planta de ensamble. 9. Costeo real real de los materiales de producción e integración con el inventario. 10. Costeo real de la mano de obra e integración con la nómina. 11. Control de estándares de producción producción para procesos de ensamblado y producción de partes. 12. Control en piso de las órdenes de producción en línea o por proceso. 13. Control de celdas de trabajo o departamentos departamentos especializados dentro del proceso productivo. 14. Registro de desperdicios y devoluciones. 15. Consumo automático de materias primas. 16. Ingreso automático de la producción al inventario incluyendo producto terminado, subensambles o componentes producidos en el proceso. 17. Comparación de costos reales contra estimaciones.
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18. El problema de determinar el número ideal de trabajadores que desean
asignarse a una línea de producción es análogo al de determinar el numero de operarios asignados a una estación de trabajo; el diagrama de proceso de grupo resuelve ambos problemas. Quizá la situación más elemental de balanceo de líneas, además de encontrarse con frecuencia es aquella en el que varios operarios, cada uno realizando operaciones consecutivas, trabajan como unidad. En este caso, la tasa de producción depende del operario mas seguido. Por ejemplo, suponga que se tiene una línea de cinco trabajadores que ensamblan monturas de hule fijadas con adhesivo antes del proceso de curado. Las asignaciones de trabajo especificas pueden ser las siguientes: operario 1, 0.52 minutos; operario 2, o.48 minutos; operario 3, 0.65 minutos; operario 4, 0.41 minutos; operario 5, 0.55 minutos. El operario 3 establece el paso, como se observan la siguiente tabla: operario
Minutos estándar Tiempo de espera Minutos estándar para realizar la según el operario permitidos operación mas lento
1………………..
0.52
0.13
0.65
2………………..
0.48
0.17
0.65
3………………..
0.65
—
0.65
4…………….....
0.41
0.24
0.65
5……………….
0.55
0.10
0.65
Totales
2.61
3.25
19. 20. 21.
La eficiencia de esta línea se puede calcular como la razón de los minutos estándar reales totales entre los minutos estándar permitidos totales, es decir: 22. 5
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4 UNIDAD BALANCEO DE LINEAS 23. Σ ME E= ¹ X 100 =2.61 X 100 = 80 % 24. 25. ¯¯¯¯¯¯¯ 3.25 26. 5 27. Σ MP 28. ¹ 29. Donde: E = eficiencia, 30. ME = minutos estándar por operación, 31. MP = minutos estándar permitidos por operación 32. 33. Algunos analistas prefieren considerar el porcentaje porce ntaje de tiempo ocioso
(%inactividad): 34. % de inactividad = 100 – E = 20%
4.2. DESCRIPCIÓN Y APLICACIÓN DE MÉTODOS PARA EL BALANCEO DE LÍNEAS DE PRODUCCIÓN: PESO POSICIONAL, KILDBRIGE & WESTER Y DE ACUERDO A UN VOLUMEN DE PRODUCCIÓN. BALANCEO DE LINEAS: es una distribución de actividades secuenciales de trabajo en los centros laborales para lograr el máximo aprovechamiento posible de la mano de obra, así como del equipo, y de esa manera reducir o eliminar el tiempo ocioso. Ejemplo: En una línea de ensamble hay 5 operarios
¿Cuál es la producción por hora? ESTUDIO DEL TRABAJO II
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4 UNIDAD BALANCEO DE LINEAS 3.- RETRASO DE BALANCEO. Es la cantidad de tiempo ocioso que resulta en toda la línea de ensamble, debido a los tiempos totales, desiguales de trabajo asignados a las diferentes estaciones. Ejemplo: En una línea de ensamble de motores se reciben de todas las líneas productivas 1000 piezas diarias con excepción del departamento de rotores de fundición de aluminio que sólo alcanza a surtir 800 por turno. A) ¿cuál es e s el tiempo muerto por retraso de balanceo; b alanceo; si s i en la línea de ensamble hay 20 Operarios? 20 operarios por 2 horas = 40 hrs. de tiempo muerto. B) ¿cuál será el atraso de producción al fin del mes considerando 24 días hábiles? Días hábiles ((24) x Retraso de balanceo en pzas. Por día ((200) = 4800 motores. C) La limitante para la inyectora de aluminio que produce los rotores es un horno de fundición que funde hasta las 9 hrs. y empieza a inyectar la máquina a esa hora. ¿Qué soluciones propone? Puesto que hay pérdida en: No entregar a tiempo el producto.. Mano de obra ociosa en ensamble. Costo de oportunidad (por las unidades dejadas de producir). SOLUCIONES: 1ª. Desfasar en la línea de rotor (dos horas antes) al operario del horno. 2ª. Aumentar el número de piezas en cada inyección (comprar molde nuevo). 3ª. No apagar el horno. Eleva el costo por gas. Personal que opere el horno. Soluciones más costosas: Que a la línea de ensamble se quede a trabajar tiempo extra para cubrir diferencias por entrega de las otras líneas de producción. Ejemplo: 40 operarios x $ 100 c/u + lunch + transporte ˜ $ 490 0.00 por día.
5.2 MÉTODOS DE BALANCEO DE LINEAS ESTUDIO DEL TRABAJO II
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4 UNIDAD BALANCEO DE LINEAS 1. DIAGRAMA DE PRECEDENCIA. Es una representación gráfica de la secuencia de los elementos del trabajo según la definan las restricciones de precedencia. Define gráficamente para una observación visual las restricciones de precedencia que existen entre los elementos de trabajo.
RESTRICCIONES DE PRECEDENCIA: También se conocen como requisitos tecnológicos de secuenciación y se refieren al orden en el cual los elementos del trabajo pueden ser ejecutados y que está normalmente limitado por los mismos hasta cierto punto. ELEMENTO MINIMO RACIONAL DE TRABAJO: Son las tareas más pequeñas prácticamente indivisibles, en las que se puede dividir el trabajo. CONTENIDO TOTAL DE TRABAJO: Es la suma de todos los elementos de trabajo a realizar sobre la línea. ESTACION DE TRABAJO: Es una localización a lo largo del flujo de la línea donde se ejecuta trabajo, bien manualmente o con dispositivos automáticos. TIEMPO DE CICLO: Es el intervalo entre las piezas saliendo ya terminadas de la línea productiva. 2.- MÉTODO DE BALANCEO: CANDIDATO DE TIEMPO MAYOR.
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C = TIEMPO DE CICLO H = HORAS PLANEADAS DE TRABAJO P = VOLUMEN DE PRODUCCIÓN DESEADO K mín. = NÚMERO MINIMO DE ESTACIONES DE TRABAJO
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EJEMPLO: DIAGRAMA DE PRECEDENCIA:
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MÉTODO DE BALANCEO DE LINEAS: KILBRIDGE Y WESTER.
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4 UNIDAD BALANCEO DE LINEAS Continúe la asignación en el orden del número de la columna, hasta que el tiempo del ciclo sea alcanzado o bien que el candidato correspondiente provoque que dicho tiempo de ciclo se exceda. El proceso de asignación continúa en esta forma hasta terminar con todos los elementos.
C = 1.00 min.
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4 UNIDAD BALANCEO DE LINEAS 4.3. BALANCEO DE LÍNEAS DE ENSAMBLE PARA LA PRODUCCIÓN SIMULTANEA DE MÁS DE UN MODELO. BALANCEO DE LINEAS DE ENSAMBLE PARA LA L A PRODUCCION DE MAS DE UN MODELO Una estrategia importante para balancear la linea de ensamble es compartir los elementos de trabajo. Dos operarios o mas con algun tiempo ocioso en su ciclo de trabajo pueden compartir el trabajo de otra estacion para lograr la mayor eficiencia. Por ejemplo la figura 2-18 muestra la linea de ensamble con seis estaciones de trabajo. La estacion uno tiene tres elementos, A, B y C, con un total de 45 seg. Observe que los elementos B, D y E no pueden iniciar hasta terminar A y que B, D y E pueden ocurrir en cualquier orden. Es posible compartir el elemento H entre las estaciones 2 y 4 con un incremento de solo un segunto de tiempo de ciclo (de 45 a 46 seg.), a la vez que ahorrar 30 segundos por unidad ensamblada. Debe observarse que compartir elementos puede aumentar el manejo de materiales , pues quiza tengan que entregarse las partes en mas de un lugar. Ademas, es posible que se incrementen los costos por la duplicidad de herramientas. Una segunda posibilidad para mejorar el balanceo de una linea de ensamble es dividir un elemento de trabajo. En la fig 2-18, es posible dividir el elemento H, en lugar de tener la mitad de las partes de la estacion 2 y la otra mitad en la estacion 4. A menudo no es economico dividir un elemento. Un ejemplo seria atornillar ocho tornillos mecanicos con un desarmador desarmador electrico. Una vez que el operario localiza las partes, obtiene el control de la herramienta y la pone a funcionar, lo normal es que sea mas ventajoso atornillar los ocho tornillos y no solo una parte para dejar el resto a otro operario, Siempre que los elementos se puedan dividir, se obtendran estaciones de trabajo mejor valanceadas. Tambien cabe recalcar que una secuencia de ensamble distinta puede producir resultados mas favorables. En general, el diseño del producto determina la secuencia de ensamble. Sin embargo no deben ignorarse las alternativas. Las lineas de ensamble bien balanceadas no solo son costosas, tambien ayudan a mantener un buen animo en los trabajadores porque existen diferencias muy pequeñas en el contenido de trabajo de los centros.
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FIG 2-18
LINEA DE ENSAMBLE CON SEIS ESTACIONES EST ACIONES DE TRABAJO
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4 UNIDAD BALANCEO DE LINEAS Los cálculos de servicio sincronizado y aleatorio y las técnicas de balanceo de líneas se usan para desarrollar operaciones mas eficientes mediante métodos cuantitativo.
Balanceo de líneas (análisis de la producción) El problema de diseño para encontrar formas para igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones se denomina problema de balanceo de línea. Deben existir ciertas condiciones para que la producción en línea sea práctica: 1) Cantidad. El volumen o cantidad de producción debe ser suficiente para cubrir el costo de la preparación de la línea. Esto depende del ritmo ritmo de producción y de la duración que tendrá la tarea. 2) Equilibrio. Los tiempos necesarios para cada operación en línea deben ser aproximadamente iguales. 3) Continuidad. Deben tomarse precauciones para asegurar un aprovisionamiento continuo del material, piezas, subensambles, etc., y la prevención de fallas de equipo. Los casos típicos de balanceo de línea de producción son: 1) Conocidos los tiempos de las operaciones, determinar el número de operarios necesarios para cada operación. 2)
Conocido el tiempo de ciclo, minimizar el número de estaciones de trabajo.
3) Conocido el número de estaciones de trabajo, asignar elementos de trabajo a la misma. Para poder aplicar el balanceo de línea nos apoyaremos de las siguientes fórmulas: Ejemplo 1: Se desea saber el Costo Unitario de la fabricación de 500 artículo en un turno de 8 horas, donde el salario es de $50, entonces aplicando el tiempo estándar obtenido, tenemos que por cada elemento tenemos, teniendo en cuenta que se tiene una eficiencia del 90% TE min
EP
IP
3.6451
0.9
1.0417 4.3
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NOT
NOR
T
TA
5
0.729 0.893 Página 16
4 UNIDAD BALANCEO DE LINEAS 4.8384
0.9
1.0417 5.6
6
0.806 0.893
5.6462
0.9
1.0417 6.5
7
0.807 0.893
2.9780
0.9
1.0417 3.4
4
0.744 0.893
2.6777
0.9
1.0417 3.1
3
0.893 0.893
4.8832
0.9
1.0417 5.7
6
0.814 0.893
4.1626
0.9
1.0417 4.8
5
0.833 0.893
5.2534
0.9
1.0417 6.1
6
0.876 0.893
0.5768
0.9
1.0417 0.7
1
0.577 0.893
0.2562
0.9
1.0417 0.3
1
0.256 0.893
0.5928
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1.0417 0.7
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0.593 0.893
17.4420 0.9
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20
0.872 0.893
3.2448
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0.811 0.893
11.0730 0.9
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0.852 0.893
4.7268
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1.0417 5.5
6
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3.0958
0.9
1.0417 3.6
4
0.774 0.893
1.7644
0.9
1.0417 2.0
2
0.882 0.893
24.3960 0.9
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28
0.871 0.893
5.6566
0.9
1.0417 6.5
7
0.808 0.893
2.2703
0.9
1.0417 2.6
3
0.757 0.893
5.3254
0.9
1.0417 6.2
6
0.888 0.893
2.6378
0.9
1.0417 3.1
3
0.879 0.893
1.1832
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1.0417 1.4
2
0.592 0.893
10.7476 0.9
1.0417 12.4
13
0.827 0.893
19.5286 0.9
1.0417 22.6
23
0.849 0.893
2.9600
0.9
1.0417 3.4
4
0.740 0.893
7.3597
0.9
1.0417 8.5
9
0.818 0.893
1.7640
0.9
1.0417 2.0
2
0.882 0.893
0.9
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4 UNIDAD BALANCEO DE LINEAS Ya que determinamos nuestro tiempo estándar, por cada elemento de nuestra tarea definida, que es la laminación, pulido, etc., planteamos el costo unitario para la fabricación de 500 artículos, en un jornada de 8 horas de trabajo, observando la situación de la condiciones de trabajo.
4.4. BALANCEO DE LÍNEAS ASISTIDO POR COMPUTADORA. AUTO-OBSERVACIÓN Mecanismo en que el individuo reflexiona sobre sus propios pensamientos, sentimientos, motivaciones y comportamientos, y actúa de acuerdo con ellos. La autoobservación es un doble proceso: Atender deliberadamente a la propia conducta. Registrarla a través de un procedimiento previamente establecido. En qué cosas es favorable la autoobservación: Conductas íntimas y privadas. Conductas Encubiertas (difíciles de observar: pensamientos, tomas de decisiones, fantasías...). Conductas que pueden estar desencadenadas por reacciones internas (ej.: fumar por nerviosismo). Puede ayudar al sujeto a motivarlo para seguir un tratamiento. La autoobservación se usa como técnica de evaluación y como método terapéutico. Requiere entrenamiento y determinadas características personales. La autoobservación se usa como técnica de evaluación y como método terapéutico. Requiere entrenamiento y determinadas características personales. El sistema de recogida de información es mediante lápiz y papel, o cronómetro (mecánica).
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Requiere también recogida de datos. El hecho de observar en sí mismo una conducta problema lleva a que el sujeto la autodirija y la autocontrole. Conductas que están fuertemente consolidadas (Ej.: fumar) hace que se rompa la cadena de conductas sucesivas y ayuda a modificarlas (Ej.: dar un botón cuando van a fumar) = Reactividad de la conducta problema que hace que se modifique esta conducta por otra. AUTOOBSERVACIÓN La única vía para hacer un cambio real y permanente de la experiencia de vida, hacia mayores niveles de paz interior, respeto a los demás y al entorno, perfecta salud, excelentes relaciones de todo tipo y bienestar material, se encuentra en la autoobservación, herramienta que tiene su origen en la filosofía de Sócrates cuyo principio central era ―Conócete a ti mismo‖, frase esculpida en mármol a la entrada del Oráculo de Delfos, a la cual más tarde se le agregó ―Y conocerás a Dios‖... Otros dicen que decía era, ―Y conocerás a tu dios‖. En ambos
casos, es supremamente diciente. Sentir es una maravillosa cualidad natural del diseño divino del ser humano. Sin embargo, la mayoría de los sentimientos y/o emociones son tan aprendidos como el sistema de creencias. Sólo mediante la autoobservación objetiva podemos distinguir entre las emociones negativas autoinfligidas y aquellas que nos conectan, nos unen con los demás, con toda la Creación. Esa es la manera como abrimos nuestro corazón a una expresión más elevada, más expansiva, más vital. A uno de los grandes sufis, un discípulo le preguntó como había logrado su evidente autopercepción y su respuesta fue: “Aprendí viendo a mi gato cazar ratones”. La autoobservación es un ejercicio bastante mental en cuanto a la condición neutra que requiere. Se trata de crear un nuevo ente, que podríamos llamar el observador interno, un ―alguien‖ que mira muy atento cómo pasa, sin perderse escena ni detalle, la película de nuestra vida como si la vida de otro fuese, para de esa forma poder hacerlo de manera aceptante. Para que sea eficaz, de la autoobservación hay que excluir tanto la autocondenación(latigarnos no sirve para nada) como la autojustificación (echarle la culpa a algo o a alguien y no asumir mi responsabilidad). Sólo así empieza a ser objetiva la autoobservación. Sólo así tiene alguna utilidad. “La autoobservación objetiva tampoco lleva ninguna carga de
aquello de pretender ser bueno de acuerdo a patrones del e stilo: ―esto es pecado, esto no‖, tan arraigado en sociedades conductuales como la nuestra, tan preocupadas del chocante y contraproducente deberías. Y menos, aquello de ―ser más atractivo para que me acepten‖. Para este tipo de cosas, digamos que la
autoobservación debe ser también inintencionada. Hay que tener mucho cuidado ESTUDIO DEL TRABAJO II
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4 UNIDAD BALANCEO DE LINEAS en no convertir el esfuerzo de salir de las garras del ego, en la búsqueda de hacerse a un superego. La autoobservación objetiva no tiene pretensión distinta a ser “una luz que que brilla en un cuarto oscurecido para revelar nuestra presencia”. Produce mucha fortaleza observarse a sí mismo de esta manera y es una fuerza que sólo puede desarrollarse mediante la práctica. Mediante el esfuerzo repetido, constante y atento de ver, oír y sentir que está pasando realmente dentro de uno mismo y en las relaciones de uno con los demás. En toda clase de relaciones: de las más íntimas a las más ocasionales. MUESTREO DE TRABAJO ASISTIDO POR COMPUTADORA Mediante una computadora puede ahorrarse un 35% del costo total de un estudio de muestreo de trabajo. Esto puede lograrse por el alto porcentaje de labor de oficina en relación con el tiempo real de observación. La mayor parte del trabajo relacionado con el resumen de los datos de muestreo es de gabinete u oficina; calcular porcentajes y grados de exactitud, transportar datos a diagramas de control, determinar él numero de observaciones requeridas y el total de observaciones necesarias, obtener él numero de recorridos al área que será estudiada por día y la hora del día para cada recorrido, etc. Al mecanizar o automatizar el proceso de cálculos repetitivos, las computadoras pueden evaluar no solamente los resultados diarios sino también los acumulados, así como realizar el mantenimiento de los diagramas de control. Muestreo de trabajo computarizado. Mediante una computadora puede ahorrarse un 35% del costo total de un estándar de muestreo de trabajo. La mayor parte del trabajo relacionado con el resumen de los datos de muestreo es de gabinete u oficina, al mecanizar o automatizar el proceso de cálculos repetitivos, las computadoras pueden evaluar no solamente los resultados diarios sino también los acumulados. El método de muestreo de trabajo es otra herramienta que permite al analista de estudio de tiempos obtener los datos de manera más rápida y fácil. El muestreo de trabajo calificado por ejecución es especialmente útil para determinar la cantidad de tiempo que puede ser asignada por retrasos inevitables, suspensiones de trabajo, etc. En resumen, deben tenerse presentes las siguientes consideraciones: Explicar y lograr la aceptación del método de muestreo de trabajo antes de utilizarlo.
Limitar los estudios estudios individuales a grupos similares a máquinas u operaciones
Utilizar un tamaño de muestra lo más grande posible
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Efectuar observaciones individuales individuales en momentos al azar
CONCLUSIÓN
BIBLIOGRAFIA
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