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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
“UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES ADMINISTRATIVAS”
INGENIERÍA INDUSTRIAL
INGENIERÍA DE MEDICIÓN DEL TRABAJO
CAPITULO IV“MUESTREO DE TRABAJO”
Mtra. Gpe. Esperanza Trejo Parada
FEB. 2006
ÍNDICE DEL CAPITULO IV
MUESTREO DE TRABAJO
Objetivos
4.1 Concepto.4.2 Metodología.4.3 Diagrama de Control.4.4 Establecimiento de Estándares.
4.4.1. Estándares de Trabajo Indirecto y General.4.4.2. Estándares Universales para Trabajo Indirecto.
Bibliografía
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CAPITULO 4MUESTREO DE TRABAJO
OBJETIVO:
Conocer los aspectos principales del Muestreo de Trabajo para aplicarlo en la obtención del tiempo estándar, mediante la utilización correcta de los diagramas de control de alguna actividad para establecer estándares en trabajo indirecto y general.
4.1 CONCEPTO
Es una técnica usada para investigar las proporciones de tiempo total dedicadas a las diversas actividades que constituyen una tarea o una situación de trabajo. Los resultados del trabajo de muestreo son efectivos para determinar: la utilización de máquinas y personal; los suplementos aplicables a la tarea, y los estándares de producción. Se puede obtener la misma información con los procedimientos de estudio de tiempos, el muestreo de trabajo es un método que con frecuencia proporciona la información más rápido y a mucho menor costo.
El método de muestreo de trabajo tiene varias ventajas sobre el de obtención de datos por el procedimiento usual de estudio de tiempos. Tales ventajas son:
No requiere observación continua por parte de un analista durante un periodo de tiempo largo.
El tiempote trabajo de oficina disminuye.
El total d horas-trabajo a desarrollar por el analista es generalmente mucho menor. El operario no esta expuesto a largos periodos de observaciones cronométricas.
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Las operaciones de grupos de operarios pueden ser estudiadas fácilmente por un solo analista.
Individualmente realiza la Evaluación del Aprendizaje 4.1., envíala al correo [email protected] al Índice del Capítulo IV
4.2. METODOLOGÍA
Para poder llevar a cabo un estudio de muestreo del trabajo es necesario seguir los
siguientes puntos:
Seleccionar el trabajo que se estudiará y determinar los objetivos del estudio.
Efectuar una observación preliminar para determinar los valores aproximados de p
y q.
Determinar, en base al nivel de confianza y al grado de precisión seleccionados, el
número n de observaciones requeridas.
Determinar la frecuencia de las observaciones utilizando tablas de números
aleatorios.
Preparar las hojas de registro conforme a los objetivos del estudio.
A diferencia del costoso y poco practico método de observación continua, el muestreo de trabajo se basa precisamente en la ley de probabilidades. La probabilidad se ha definido como el grado de posibilidad de que se produzca un acontecimiento.
En el muestreo de trabajo se ha determinado que la curva de distribución normal es la que representa este proceso con una mayor exactitud. Para describir estas curvas se utilizan dos
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parámetros: x, que es la media o la medida de dispersión, y , que es la desviación de la media, denominada como desviación típica o estándar.
Aparte de estos dos elementos ya mencionados, se encuentra lo que es el nivel de confianza, la cual nos determina en que área de la curva normal están comprendidas el número de observaciones. Además de definir el nivel de confianza de nuestras observaciones, también debemos decidir el margen de error que admitiremos.
Teoría de muestreo de trabajo.
La teoría del muestreo de trabajo se basa en la leyes fundamentales de la probabilidad. Si en un momento dado un cierto evento puede ser existente o inexistente, los estadísticos han deducido la siguiente expresión que determina la probabilidad de x ocurrencias de un evento en n observaciones:
(p + q)^n = 1
p = probabilidad de una ocurrencia
q = 1-p = probabilidad de que no haya ocurrencia
n = número de observaciones
La estadística elemental dice que a medida que n aumenta, la distribución binomial tiende a la distribución normal. Puesto que los estudios de muestreo de trabajo implican tamaños de muestra bastantes grandes, la distribución normal es una aproximación satisfactoria de la distribución binomial. En lugar de emplear la distribución del numero de ocurrencias con media np y variancia npq, es más conveniente utilizar la distribución de una proporción con una media de p, es decir, np / n, y una desviación estándar de
como la variable aleatoria de distribución aproximadamente normal.
Sin embargo, antes de poder aplicar esta formula debemos tener por lo menos una idea de los valores de p y q. Así, pues, el primer paso consiste en efectuar cierto número de observaciones aleatorias en el lugar de trabajo. Supongamos que, como estudio preliminar y aleatorio, se efectuaron 100 observaciones, de las que se dedujo que las máquinas estaban paradas 25 por ciento del tiempo (p = 25) y en marcha 75 por ciento (q = 75) restante. Ahora ya disponemos de los valores aproximados de p y q.
Ve la Presentación Capitulo IV Muestreo de Trabajo.
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Efectúa con tu equipo de Trabajo la Actividad de Aprendizaje 4.2., entrégala en clase.Individualmente realiza la Evaluación del Aprendizaje 4.2., envíala al correo [email protected] al Índice del Capítulo IV
4.3. DIAGRAMA DE CONTROL
Concepto:
La variación ocurre en todos los procesos, ya sean fenómenos naturales o invenciones humanas. Se dan dos clases de variación, la variación aleatoria (que es natural en el proceso tal y como se desarrolla habitualmente) y la no aleatoria (resultado de una causa atribuible específica). La primera es predecible (proceso bajo control), sin embargo la segunda hace que el proceso se encuentre fuera de control. Un gráfico de control presenta la variación total en un proceso (aleatoria y no aleatoria) y se utiliza para monitorizar un proceso y mantenerlo dentro de su capacidad operativa, es decir, bajo control. El tipo más sencillo es el llamado gráfico p, que representa el porcentaje defectuoso o porcentaje de veces que no se cumple una norma establecida.
Empleo de los diagramas de control.
Las técnicas de los diagramas de control se utilizan tan ampliamente en las actividades de control estadísticos de calidad, que se pueden adaptar fácilmente para estudios de muestreo de trabajo. Como tales estudios tratan exclusivamente con porcentajes o proporciones, el diagrama “p” se emplea con mucha frecuencia.
El primer problema encontrado en la elaboración de un diagrama de control es la elección de los límites. En general se busca un equilibrio entre el costo de localizar una causa asignable cuando no existe ninguna, y el de no buscarla cuando existe.
¿Qué indica un diagrama de control?
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En el trabajo de control de calidad se dice que tal diagrama muestra si el proceso esta en control o no. En forma semejante el analista que efectúa un muestreo de trabajo considera a los puntos fuera de los límites de tres sigmas de p como fuera de control. Así, una cierta muestra que produce un valor de “p” se supone que ha sido tomada de una población con un valor esperado de p si p cae dentro de los límites de más o menos tres sigmas de p. Expresado de otra manera, si una muestra tiene un valor de p que cae fuera de dichos límites de tres sigmas, se supone que la muestra proviene de una población diferente o que ha sido cambiada la población original:
Como en el trabajo de control de calidad, los puntos que no están fuera de control pueden ser de significación estadística. Por ejemplo, es mas probable que un punto quede fuera de los límites de tres sigmas, que dos puntos sucesivos entre los límites de 2 y 3 sigmas. Por consiguiente, dos puntos sucesivos entre los límites de dos y de tres sigmas indicarían que la población había cambiado. Se ha deducido por series de conjuntos significativos de puntos.
Uno de los objetos del muestreo del trabajo es determinar áreas de actividad que podrían ser mejoradas. Una vez descubiertas tales áreas se tratará de mejorar la situación. Los diagramas de control se pueden emplear para mostrar el mejoramiento progresivo de áreas de trabajo. Esta idea es especialmente importante si los estudios de muestreo de trabajo se utilizan para establecer tiempos estándares, pues tales estándares deberán cambiarse siempre que las condiciones varíen a fin de que sean realistas.
Cómo elaborar un gráfico de control:
1. Seleccionar el objeto de control.
2. Establecer medidas.
3. Medir el proceso en intervalos regulares.
4. Contar el nº total de casos (n) y el nº total de defectos para cada punto en el tiempo.
5. Calcular el porcentaje defectuoso.
6. Dibujar el porcentaje defectuoso (p)
7. Calcular el porcentaje (p) a lo largo del periodo de tiempo completo. Este porcentaje
se llamará barra-p, y está indicado por el símbolo /p
8. Calcular la desviación estándar de /p.
s = √ (/p x (100% - /p) / n
9. Calcular los límites de control superior e inferior.
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Límite de control superior = p + 3 x σ
Límite de control inferior = p – 3 x σ
10.Dibujar una línea horizontal central indicando la barra-p para cada límite de control (El
límite de control puede ser diferente en cada punto si "n" es diferente)
11.Eliminar los puntos con causa asignable y volver a calcular los límites de control.
12.Medir con regularidad y dibujar el porcentaje defectuoso.
13.Adoptar la acción prevista sobre las variaciones no aleatorias.
EJEMPLO DE UN DIAGRAMA DE CONTROL
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4.4. ESTABLECIMIENTO DE ESTÁNDARES
Uno de los usos más extensos del muestreo de trabajo es en el establecimiento de tolerancias a emplear junto con los tiempos normales para determinar tiempos asignados. Sin embargo, la técnica se usa también para establecer estándares de producción, determinar la utilización de máquinas, efectuar asignaciones de trabajo y mejorar métodos.
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Un estándar puede ser definido como una unidad de medida que sirve como modelo, guía o
patrón con base en la cual se efectúe el control.
Los estándares representan el estado de ejecución deseado. Los estándares no deben
limitarse a establecer niveles operativos de los trabajadores si no que preferentemente,
deben abarcar las funciones básicas y áreas clave de resultados.
Rendimiento de beneficios
Posición en el mercado
Productividad
Calidad del producto
Desarrollo del personal
Evaluación de la actuación
Tipos de Estándares
Existen tres métodos para establecer estándares, cuya aplicación varia de acuerdo con las
necesidades especificas del área en donde se implementen:
1.- Estándares estadísticos:
Llamados también históricos, se elaboran con base en el análisis de datos de experiencias
pasadas, ya sea de la misma empresa o de empresas competidoras.
2. - Estándares fijados por apreciación:
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Son esencialmente juicios de valor, resultados de las experiencias pasadas del
administrador, en áreas en donde la ejecución personal es de gran importancia. (Cualitativos:
la moral, la actitud).
3. - Estándares técnicamente elaborados:
Son aquellos que se fundamentan en un estilo objetivo y cuantitativo de una situación de trabajo especifica. (Cuantitativos: estándares de producción, de tiempos y movimientos).
MUESTREO DE TRABAJO EN EL ESTABLECIMIENTO DE ESTÁNDARES DE MANO DE OBRA DIRECTA E INDIRECTA.
Algunas empresas han hallado que el muestreo de trabajo es aplicable para establecer estándares de incentivos para operaciones con mano de obra directa e indirecta. La técnica es igual a la empleada para determinar tolerancias. Se realiza un gran número de observaciones al azar, y luego el porcentaje del número total de observaciones para las que la máquina u operación está en funcionamiento se aproximará al porcentaje del tiempo total en que verdaderamente esta en ese estado.
El tiempo normal en minutos necesario para un cierto elemento de trabajó se puede expresar por:
Tn =P x N
Pa
Tn = minutos normales para realizar el elementoP = factor de calificación de actuaciónPa = Producción total en el período estudiadoN = Observaciones totales
Una expresión mas generalizada para determinar los minutos normales requeridos para realizar el elemento en estudio, donde se toman las observaciones a intervalos de duración fija, sería:
∑ Calif.x I
Tn =100
Pa
Donde:
I = Intervalo establecido entre observacionesPa = Producción total en el período estudiado
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La expresión utilizada para establecer estándares para trabajo, se puede modificar para que sea aplicable en estudios de muestreo de trabajo que requieren observaciones al azar en vez de observaciones regulares cada minuto:
Tn =(n)(T)(P)
(Pa)(N)
Ta = Tn + Tolerancias ( o márgenes)
Donde:
Tn = Tiempo normal de elementoTa = Tiempo asignado de elementoP = Factor de calificación de actuaciónPa= Producción total en el período estudiadon = Observaciones totales de elementoN = Observaciones totalesT = Tiempo total de operario representado por el estudio.
Auto-observación
Los administradores conscientes periódicamente toman muestras de su propio trabajo para evaluar la efectividad de su uso del tiempo. En la mayoría de los casos, los administradores gastan menos tiempo de lo que creen en aquellos aspectos de su labor que juzgan importantes, y también dedican más tiempo del que calculan en aspectos no importantes, tales como demora personal y retrasos evitables. Una vez que los administradores aprenden cuanto tiempo invierten en funciones que pueden ser atendidas rápidamente por subordinados y personal administrativo, pueden actuar positivamente.
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4.4.1 ESTABLECIMIENTO DE ESTÁNDARES DE TRABAJO INDIRECTO Y GENERAL.
Desde 1900 el porcentaje de aumento dl personal para trabajos indirectos y generales ha ido más allá del doble del de la mano de obra directa (en Estados Unidos). Dicho personal comprende:
El de la mano de obra indirecta, como los trabajadores de embarques y recepción, carga en transportes, almacenes, inspección, manejo de materiales, depósito de herramientas, conserjería o vigilancia, y mantenimiento.
El que labra en puestos que no caen en las clases de mano de obra directa o indirecta, como son los empleados administrativos, de contabilidad, ventas, dirección o gerencia, ingeniería, etc.
AUTOMATIZACIÓN
La palabra automatización proviene de la contracción de los términos en ingles automatic motivation (motivación automática) y fue usada por primera vez en la década de los años cuarenta por un ingeniero de la Ford Motor Company para describir la operación colectiva de muchas maquinas interconectadas en su planta de Detroit. Las maquinas podían fresar, perforar, rectificar y terminar un monobloc, dejando el producto terminado al final de la línea. De igual forma con las operaciones de maquinado, el sistema estaba programado para hacer las tareas poco productivas de sujeción y manejo que anteriormente se llevaban a cabo en forma manual. El esfuerzo humano se requería solo para supervisar las maquinas y revisar la calidad del producto terminado.
AUTOMATIZACIÓN
Sistema de Manufactura FlexibleControl por computador
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Control adaptable
Control optimo
Líneas de transferencia
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Control digital
Entrada por tarjeta / cinta
Control proporciona
l
Dispositivo para
seleccionar y colocar
Control por encendido -
apagado
Árbol de levas
CONTROL AUTOMÁTICO DE EVENTOSCONTROL AUTOMÁTICO DE VARIABLES
La automatización abarca el control de los eventos y el control de las variables.
Hasta ahora no ha sido posible establecer una definición clara y precisa de automatización. Los autores prefieren le definición dada por la Enciclopedia Británica: ahí, Automatización se define como “ el desempeño de operaciones automáticas dirigidas por medio de comandos programados con una medición automática de la acción, retroalimentación y toma de decisiones”.
CONCEPTO
Automatización, sistema de fabricación diseñado con el fin de usar la capacidad de las máquinas para llevar a cabo determinadas tareas anteriormente efectuadas por seres humanos, y para controlar la secuencia de las operaciones sin intervención humana. El término automatización también se ha utilizado para describir sistemas no destinados a la fabricación en los que dispositivos programados o automáticos pueden funcionar de forma independiente o semindependiente del control humano. En comunicaciones, aviación y astronáutica, dispositivos como los equipos automáticos de conmutación telefónica, los pilotos automáticos y los sistemas automatizados de guía y control se utilizan para efectuar diversas tareas con más rapidez o mejor de lo que podría hacerlo un ser humano.
ELEMENTOS DE LA AUTOMATIZACIÓN
La fabricación automatizada surgió de la íntima relación entre fuerzas económicas e innovaciones técnicas como la división del trabajo, la transferencia de energía y la mecanización de las fábricas, y el desarrollo de las máquinas de transferencia y sistemas de realimentación, como se explica a continuación.
La división del trabajo (esto es, la reducción de un proceso de fabricación o de prestación de servicios a sus fases independientes más pequeñas) se desarrolló en la segunda mitad del siglo XVIII, y fue analizada por primera vez por el economista británico Adam Smith en su libro Investigación sobre la naturaleza y causas de la riqueza de las naciones (1776). En la fabricación, la división del trabajo permitió incrementar la producción y reducir el nivel de especialización de los obreros.
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La mecanización fue la siguiente etapa necesaria para la evolución hacia la automatización. La simplificación del trabajo permitida por la división del trabajo también posibilitó el diseño y construcción de máquinas que reproducían los movimientos del trabajador. A medida que evolucionó la tecnología de transferencia de energía, estas máquinas especializadas se motorizaron, aumentando así su eficacia productiva. El desarrollo de la tecnología energética también dio lugar al surgimiento del sistema fabril de producción, ya que todos los trabajadores y máquinas debían estar situados junto a la fuente de energía.
La máquina de transferencia es un dispositivo utilizado para mover la pieza que se está trabajando desde una máquina herramienta especializada hasta otra, colocándola de forma adecuada para la siguiente operación de maquinado. Los robots industriales, diseñados en un principio para realizar tareas sencillas en entornos peligrosos para los trabajadores, son hoy extremadamente hábiles y se utilizan para trasladar, manipular y situar piezas ligeras y pesadas, realizando así todas las funciones de una máquina de transferencia. En realidad, se trata de varias máquinas separadas que están integradas en lo que a simple vista podría considerarse una sola.
En la década de 1920 la industria del automóvil combinó estos conceptos en un sistema de producción integrado. El objetivo de este sistema de línea de montaje era abaratar los precios. A pesar de los avances más recientes, éste es el sistema de producción con el que la mayoría de la gente asocia el término automatización.
REALIMENTACIÓN
Un elemento esencial de todos los mecanismos de control automático es el principio de realimentación, que permite al diseñador dotar a una máquina de capacidad de autocorrección. Un ciclo o bucle de realimentación es un dispositivo mecánico, neumático o electrónico que detecta una magnitud física como una temperatura, un tamaño o una velocidad, la compara con una norma preestablecida, y realiza aquella acción preprogramada necesaria para mantener la cantidad medida dentro de los límites de la norma aceptable.
El principio de realimentación se utiliza desde hace varios siglos. Un notable ejemplo es el regulador de bolas inventado en 1788 por el ingeniero escocés James Watt para controlar la velocidad de la máquina de vapor. El conocido termostato doméstico es otro ejemplo de dispositivo de realimentación.
En la fabricación y en la producción, los ciclos de realimentación requieren la determinación de límites aceptables para que el proceso pueda efectuarse; que estas características físicas sean medidas y comparadas con el conjunto de límites, y que el sistema de realimentación sea capaz de corregir el proceso para que los elementos medidos cumplan la norma. Mediante los dispositivos de realimentación las máquinas pueden ponerse en marcha, pararse, acelerar, disminuir su velocidad, contar, inspeccionar, comprobar, comparar y medir. Estas operaciones suelen aplicarse a una amplia variedad de operaciones de producción, por ejemplo el fresado, el embotellado y el refinado. Véase Cibernética.
USO EN INFORMÁTICA
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El advenimiento del ordenador o computadora ha facilitado enormemente el uso de ciclos de realimentación en los procesos de fabricación. En combinación, las computadoras y los ciclos de realimentación han permitido el desarrollo de máquinas controladas numéricamente (cuyos movimientos están controlados por papel perforado o cintas magnéticas) y centros de maquinado (máquinas herramientas que pueden realizar varias operaciones de maquinado diferentes).
La aparición de las combinaciones de microprocesadores y computadoras ha posibilitado el desarrollo de la tecnología de diseño y fabricación asistidos por computadora (CAD/CAM). Empleando estos sistemas, el diseñador traza el plano de una pieza e indica sus dimensiones con la ayuda de un ratón o mouse, un lápiz óptico u otro dispositivo de introducción de datos. Una vez que el boceto ha sido terminado, la computadora genera automáticamente las instrucciones que dirigirán el centro de maquinado para elaborar dicha pieza.
Otro avance que ha permitido ampliar el uso de la automatización es el de los sistemas de fabricación flexibles (FMS). Los FMS han llevado la automatización a las empresas cuyos bajos volúmenes de producción no justificaban una automatización plena. Se emplea una computadora para supervisar y dirigir todo el funcionamiento de la fábrica, desde la programación de cada fase de la producción hasta el seguimiento de los niveles de inventario y de utilización de herramientas.
Asimismo, aparte de la fabricación, la automatización ha influido enormemente sobre otras áreas de la economía. Se utilizan computadoras pequeñas en sistemas denominados procesadores de textos, que se están convirtiendo en la norma de la oficina moderna. Esta tecnología combina una pequeña computadora con una pantalla de monitor de rayos catódicos, un teclado de máquina de escribir y una impresora. Se utiliza para editar texto, preparar cartas modelo personalizadas para su destinatario y gestionar listas de correo y otros datos. El sistema es capaz de realizar muchas otras tareas que han incrementado la productividad de la oficina.
LA AUTOMATIZACIÓN EN LA INDUSTRIA
Muchas industrias están muy automatizadas, o bien utilizan tecnología de automatización en alguna etapa de sus actividades. En las comunicaciones, y sobre todo en el sector telefónico, la marcación, la transmisión y la facturación se realizan automáticamente. También los ferrocarriles están controlados por dispositivos de señalización automáticos, que disponen de sensores para detectar los convoyes que atraviesan determinado punto. De esta manera siempre puede mantenerse un control sobre el movimiento y ubicación de los trenes.
No todas las industrias requieren el mismo grado de automatización. La agricultura, las ventas y algunos sectores de servicios son difíciles de automatizar. Es posible que la agricultura llegue a estar más mecanizada, sobre todo en el procesamiento y envasado de productos alimenticios. Sin embargo, en muchos sectores de servicios, como los supermercados, las cajas pueden llegar a automatizarse, pero sigue siendo necesario reponer manualmente los productos en las estanterías.
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El concepto de automatización está evolucionando rápidamente, en parte debido a que las técnicas avanzan tanto dentro de una instalación o sector como entre las industrias. Por ejemplo, el sector petroquímico ha desarrollado el método de flujo continuo de producción, posible debido a la naturaleza de las materias primas utilizadas. En una refinería, el petróleo crudo entra por un punto y fluye por los conductos a través de dispositivos de destilación y reacción, a medida que va siendo procesado para obtener productos como la gasolina y el fueloil. Un conjunto de dispositivos controlados automáticamente, dirigidos por microprocesadores y controlados por una computadora central, controla las válvulas, calderas y demás equipos, regulando así el flujo y las velocidades de reacción.
Por otra parte, en las industrias metalúrgica, de bebidas y de alimentos envasados, algunos productos se elaboran por lotes. Por ejemplo, se carga un horno de acero con los ingredientes necesarios, se calienta y se produce un lote de lingotes de acero. En esta fase, el contenido de automatización es mínimo. Sin embargo, a continuación los lingotes pueden procesarse automáticamente como láminas o dándoles determinadas formas estructurales mediante una serie de rodillos hasta alcanzar la configuración deseada.
Los sectores de automoción y de otros productos de consumo utilizan las técnicas de producción masivas de la fabricación y montaje paso a paso. Esta técnica se aproxima al concepto de flujo continuo, aunque incluye máquinas de transferencia. Por consiguiente, desde el punto de vista de la industria del automóvil, las máquinas de transferencia son esenciales para la definición de la automatización.
Cada una de estas industrias utiliza máquinas automatizadas en la totalidad o en parte de sus procesos de fabricación. Como resultado, cada sector tiene un concepto de automatización adaptado a sus necesidades específicas. En casi todas las fases del comercio pueden hallarse más ejemplos. La propagación de la automatización y su influencia sobre la vida cotidiana constituye la base de la preocupación expresada por muchos acerca de las consecuencias de la automatización sobre la sociedad y el individuo.
ESTÁNDARES PARA MANO DE OBRA INDIRECTA
Si se van a establecer estándares en los departamentos de mano de obra indirecta, como son en labores de oficina, mantenimiento y manufactura de herramientas, es esencial que se desarrollen a partir de datos estándares o de fórmulas. El tiempo no permitirá utilizar técnicas de cronómetro para todos y cada uno de los estándares establecidos. Sin embargo, tanto los estudios cronométricos
Un tiempo estándar se puede establecer en una operación o grupo de operaciones que se puedan cuantificar y medir. Los medios empleados para establecer estándares para trabajos indirectos son idénticos y generales a los empleados para producir los estándares de tiempos predeterminados de movimientos, datos estándares, fórmulas de tiempos y muestreo de trabajo.
FACTORES QUE AFECTAN A LOS ESTÁNDARES PARA TRABAJOS INDIRECTOS Y GENERALES
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Todo trabajo que se puede clasificar como indirecto o general puede considerarse como una combinación de cuatro partes o divisiones: 1) trabajo directo, 2) transporte, 3) trabajo indirecto y 4) trabajo innecesario y demoras.
La parte de trabajo directo es el segmento de operación que hace avanzar sensiblemente el trabajo. El trabajo directo se puede medir muy fácilmente utilizando técnicas comunes como estudios de tiempos con cronómetro, datos estándares o datos de movimiento fundamentales.
El transporte o traslado se refiere al trabajo realizado en movimientos durante el curso de la operaciones, o de trabajo a trabajo. El traslado puede ocurrir horizontal o verticalmente, o de ambas formas. Los elementos de transporte típicos son: subir y bajara escaleras, viajar en ascensor, caminar, llevar cargas, empujar carros o carretillas y trasladarse a bordo de vehículos de motor. Los elementos de transporte similares a los elementos de trabajo directo se pueden medir fácilmente y establecer datos estándares.
Como regla general, la parte indirecta no se puede evaluar por evidencias físicas en el trabajo terminado, o en una etapa del mismo, excepto por inferencias deductivas de ciertos rasgos característicos del trabajo. Los elementos de trabajo indirecto se pueden separar en tres divisiones: a) uso y cuidado de herramientas, b) aplicación y desecho de materiales, y c) determinación de planes.
El trabajo innecesario y las demoras representan la parte del ciclo que se debe eliminar a través de la planeación y la mejora de métodos. Es usual hallar que la actividad innecesaria y los retrasos representan hasta 40% del costo en nómina del trabajo indirecto y general. Gran parte de este tiempo improductivo depende de la administración de la empresa.
ECUACIONES BÁSICAS DE LA TEORÍA DE LAS LÍNEAS DE ESPERA.
Los problemas de la formación de filas o colas pueden surgir cuando un flujo o afluencia (de personas, equipos, etc.), da origen a una demanda de servicio al azar en ciertas instalaciones o centros de despacho (personas, maquinas, etc.), con capacidad limitada. El intervalo de tiempo entre la llegada y la obtención del servicio obviamente variará en razón inversa a la capacidad de servicio. Cuando mayor sea el numero de estaciones de servicio y mas rápido el ritmo del trabajo en ellas, tanto menor será el intervalo de tiempo entre la entrada y la salida.
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El analista de métodos y medición del trabajo debe procurar seleccionar un procedimiento de operación que minimice el costo total de ésta. Tienen que haber un equilibrio económico entre los tiempos de espera y la capacidad de servicio.
Las siguientes cuatro características, definen los problemas de la líneas de espera:
1. Características de la tas de llegadas. La frecuencia con que se llega, puede ser constante o tener un valor aleatorio. Si es al azar, la tas se debe tratar en función de una distribución de probabilidades de los diversos valores de los intervalos entre las llegadas sucesivas.
2. Características de la tasa de servicio. El tiempo de servicio puede ser también constante o el azar. Si es aleatorio el analista debe tratar de definir la distribución de probabilidades que se ajuste al modelo al azar del tiempo de servicio.
3. Número de estaciones de servicio. En general, los problemas de colas en sistemas de estaciones de servicio múltiples, son mas complejos que los que se presentan en sistemas de servicio con una sola estación.
4. Forma de la selección para servicio. El servicio suele proporcionarse sobre la base de “primero en llegar, primero en atender”; sin embargo, en algunos casos la selección puede ser completamente aleatoria o de acuerdo con prioridades.
Las ecuaciones básicas que gobiernan la línea de espera aplicables a las llegadas según Poisson y al servicio en orden de llegada, se pueden clasificar en cinco categorías. Estas son las siguientes:
1. Cualquier distribución de tiempo de servicio y un solo servidor.
2. Tiempo de servicio exponencial y un solo servidor.
3. Tiempo de servicio exponencial y un numero finito de servidores.
Se han desarrollado ecuaciones para cada una de las categorías mencionadas, que proporcionan respuestas cuantitativas a problemas como tiempo medio de demora en la línea de espera y el numero medio de llegadas en la misma línea.
Esta es una situación que queda en la primera categoría. Las ecuaciones que se aplican son:
a. P > 0 = u
b.
c.
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donde:a = numero medio de llegadas por unidad de tiempoh = tiempo medio de serviciow = tiempo medio de espera de todas las llegasm = tiempo medio de espera de llegadas con demoran = numero presente de llegadas (en espera y en el momento de ser atendidas) en un tiempo dados = numero de servidoresu = relación de ocupación de los servidores = ah/ sσ = desviación estándarP( > n) = probabilidad de que al menos n llegas estén presentes en un momento al azar.t = unidad de tiempoP > t / h = probabilidad de una demora mayor que los múltiplos t/h del tiempo medio de retención.L = numero medio de personas o artículos en espera de entre todos los individuos dados.
Muchos problemas industriales caen en la segunda categoría; esto es, tiempo de servicio exponencial y un solo servidor, con llegadas según Poisson. Las ecuaciones que se aplican son:
a) P>0 =u
b)
c)
d)
e)
f)
g)
SIMULACIÓN DE MONTECARLO
El método de simulación utilizado para resolver problemas de sistemas de filas no emplea modelos matemáticos formales, pues los modelos podrían ser demasiado complejos, o los sistemas demasiados particulares en comparación con los modelos matemáticos existentes. En este caso un modelo de sistema de colas se crea por medio de una serie de enunciados numéricos.
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Se pueden estimar el tiempo de espera y los tiempos de servicio probables o esperados, y obtener una solución optima mediante un equilibrio apropiado de las estaciones de servicio, tasas de servicio y tasas de llegadas.
Esta técnica es de gran utilidad para analizar el problema de línea de espera que surge en la localización centralizada o descentralizada de almacenes, de herramientas, suministros e instalaciones de servicio.
La técnica de simulación de Montecarlo se puede aplicar también a problemas con distribución de llegadas según Poisson. Sin embargo, el método de Montecarlo se emplea generalmente para problemas en los cuales no se obtienen fórmulas ni estándares ni empíricas.
ESTÁNDARES DE MATERIALES DIRECTOS.
Los estándares de costo de los materiales directos se dividen en estándares de precio y estándares de eficiencia.
ESTÁNDARES DE PRECIO DE LOS MATERIALES DIRECTOS.
Los estándares de precio son los precios unitarios con los que se compran los materiales directos. Aunque los costos estándares se expresan sobre una base por unidad, la gerencia debe estimar las ventas totales para el próximo período antes de que puedan fijarse los estándares individuales. El pronóstico de ventas es de suma importancia porque determinará primero el total de unidades de artículos terminados que tendrán que producirse, y luego la cantidad total de materiales directos que se adquirirán durante el siguiente período. La mayoría de los proveedores ofrecerá descuentos sustanciales por cantidad, basados en el
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incremento de cantidades de materiales directos que se espera ordenarán para todo el período. Una vez determinada la cantidad que va a comprarse, el proveedor puede establecer el precio neto de compra.
ESTÁNDARES DE PRECIO DE MANO DE OBRA DIRECTA.
Los estándares de precios son tarifa predeterminadas para un período. La tarifa estándar de pago que un individuo recibirá usualmente se basa en el tipo de trabajo que realiza y en la experiencia que la persona ha tenido en el trabajo. Usualmente, la tarifa salarial de la mayor parte de las corporaciones manufactureras se establece en el contrato sindical. Si se trata de un taller sin sindicato, la tarifa salarial por lo general la determinará la gerencia de acuerdo con el departamento de personal. Si el contrato sindical exige un aumento en el pago durante el año, este cambio debe incorporarse en la tarifa salarial estándar y requiere el establecimiento de una tarifa promedio ponderada estándar por hora. Como en el caso similar de los cambios de precios anticipados en los materiales directos, una alternativa preferible sería alterar en forma periódica el precio estándar por hora en respuesta a los cambios reales de las tasas. Los factores como pago de vacaciones y compensación por enfermedad no se incluyen en la tarifa estándar de pago, porque normalmente se contabilizan como parte de los costos indirectos de fabricación.
ESTÁNDARES PARA TRABAJO GENERAL.
Cada vez más la dirección de una empresa advierte su responsabilidad en la determinación precisa del personal de oficina apropiado para un volumen de trabajo dado. A fin de controlar las nóminas de oficinas, la dirección debe desarrollar estándares de tiempo, puesto que son los únicos “modelos” o “patrones” confiables para evaluar la magnitud de una tarea.
Como en el caso de otra clase trabajo, el análisis de métodos debe proceder a la medición del trabajo en todas las operaciones del tipo general.
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Después de la terminación de un programa de métodos completo puede comenzar el desarrollo de estándares. Muchos trabajos de oficina son repetitivos; en consecuencia no es particularmente difícil establecer estándares apropiados. Los centros de mecanografía y copiado, grupos de facturación, grupos de archivo, operadores de adresógrafos, perforadoras de tarjetas y de máquinas tabuladoras, son grupos representativos que se prestan fácilmente a la medición del trabajo por técnicas cronométricas, datos estándares y datos de movimientos básicos. Al estudiar el trabajo de oficina el analista debe identificar cuidadosamente los puntos terminales de los elementos, a fin de que puedan establecerse datos estándares para evaluar el trabajo futuro.
Generalmente no es práctico establecer estándares para trabajo en oficinas que requieran pensamiento creativo.
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4.4.2 ESTABLECIMIENTO DE ESTÁNDARES UNIVERSALES PARA TRABAJO INDIRECTO.
Cuando las operaciones de mantenimiento y otras del tipo indirecto son numerosas y diversificadas, la tarea de desarrollar datos estándares o fórmulas para prevaluar todas las operaciones indirectas puede parecer más costosa que los ahorros esperados de la aplicación de estándares de tiempo. A fin de reducir el número de estándares de tiempo diferentes para operaciones indirectas, algunos ingenieros han buscado desarrollar estándares universales para ese trabajo.
El principio para la elaboración de estándares universales consiste en asignar la proporción más importante de operaciones indirectas a grupos apropiados. Cada grupo tendrá su propio estándar, que será el tiempo medio para todas las operaciones indirectas asignadas al mismo.
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Los tres principales consideraciones para introducir un sistema universal de trabajo indirecto son:
1. Determinación del número de estándares para efectuar un trabajo satisfactorio. (Se deberían usar 20 conjuntos cuando el rango es de hasta 40 horas).
2. Determinación de un estándar numérico representativo para cada grupo de operaciones contenidas en cada conjunto (slot).
3. Asignación de conjuntos apropiados de trabajo de mano de obra indirecta a medida que sea necesario.
El primer paso es determinar adecuados estándares de referencia (benchmark), basados en la medición de una muestra apropiada de mano de obra indirecta, para lo cual se desarrolla el sistema UILS. Este es el paso que consume más tiempo y el más costoso en la implantación de un programa de estándares universales de mantenimiento. Para lograr esto, establézcase un número relativamente alto de estándares (200 o más que sean representativos de la población completa de trabajo indirecto. Los analistas competentes pueden desarrollar dichos estándares de referencia medidos usando instrumentos de ingeniería industrial eficaces, incluyendo estudio de tiempo cronometrado, datos estándares, fórmulas, datos de movimientos fundamentales y muestreo del trabajo.
Los Estándares de mano de obra indirecta universales más confiables resultan de usar una distribución normal en vez que una uniforme.
Cuando se estudia cómo hacer una nueva pieza, el analista podrá ajustar el trabajo a una categoría donde se hayan estudiado y establecido estándares para trabajos similares. Aunque la distribución normal es superior a la distribución uniforme, una distribución sesgada puede rebasar a la normal en vista del graficado de los datos.
La distribución gamma, es una distribución positivamente sesgada con una función de densidad de probabilidad dada por:
donde () es el valor de la función gamma dado por
() = ∫ x-1 e-x dx = ( - 1) ( - 1)
El sesgo de la distribución gamma decrece a medida que aumenta, para una fija.
La medida y la variancia de esta distribución son:
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= 2 = 2
Para un conjunto dado de datos estimados para y , determine ´ y ´ y obteniendo primero la media y la variancia de los datos. Luego calcúlense:
´= 2 / 2
´= / ´
El UILS ofrece una oportunidad para introducir estándares para la mayoría de operaciones indirectas a un costo moderado, y también minimiza el costo de mantener el sistema de estándares indirectos.
Individualmente realiza la Evaluación del aprendizaje 4.4.2., envíala al correo [email protected]úa con tu equipo de Trabajo la Actividad de Aprendizaje 4, entrégala en clase.Regresa al Índice General.
BIBLIOGRAFÍA:
Benjamín W. Nebel .-Ingeniería Industrial, Métodos Tiempos Y Movimientos.- Editorial ALFA – OMEGA.- Décima Edición -México 19.
Curia R.- Análisis Y Medición Del Trabajo.- Editorial DIANA.- México 1979
Mundel, Marvin E..-Estudio De Tiempos Y Movimientos.- Editorial CECSA.- México 1980.
Oficina Internacional Del Trabajo.- Introducción Al Estudio Del Trabajo.- Cuarta Edición.- 1996.
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