1.5. Diagrama Hombre-Máquina. Estudio del Trabajo I

El diagrama de proceso hombre-máquina  se utiliza para analizar, estudiar y optimizar una sola estación de trabajo, es decir, el de realizar un balance económico del tiempo  ocioso para los hombres y máquinas. En este diagrama se muestran separadamente el tiempo de operación de la máquina con sus varios elementos y el tiempo del operario, así como la relación de las operaciones.

Este diagrama es una representación gráfica de trabajo coordinado y tiempo de espera de uno o más hombres  o una combinación entre máquinas y hombres. Describe las relaciones de dos o más secuencias simultáneas de actividades para la misma escala de tiempo.

Normalmente el propósito de esta gráfica es el de disponer la secuencia de operaciones de los recursos, para que así se obtenga un tiempo óptimo o mínimo de cada proceso productivo. Hay que notar que la gráfica describe un ciclo completo de la actividad y selecciona arbitrariamente  un punto inicial de actividades, y se gráfica hasta llegar al ciclo.

Para hacer la gráfica, primero se deberá tener la información en la parte superior del mismo, como se ha hecho en los ejercicios anteriores.  Posteriormente se  colocarán los datos en forma horizontal, como ser el hombre y las máquinas. Verticalmente se colocarán los tiempos de cada una de las actividades que al final nos determinarán el ciclo.

Se necesita saber que el tiempo de ciclo es igual a carga, maquinado y descarga, siempre que el maquinado de las máquinas sean automáticos, ya que esto sucede en la mayoría de los casos.

Ejemplo. Se consideran tiempos promedios para las operaciones en estudio, y se comenzarán con una máquina hasta alcanzar tres y así poder calcular las producciones por hora. En este ejemplo se trabajará únicamente con máquinas iguales.

 Análisis: 

Tiempo inactivo del hombre	2.50 minutos del ciclo
Tiempo inactivo de la máquina	0 minutos del ciclo
Tiempo trabajado por el hombre	0.90 minutos del ciclo
Tiempo trabajado por la máquina	2.50 minutos del ciclo

Actividad:

Proyecto 1.  En este  proyecto trabajaremos con las inspecciones que el operario tiene que realizar al poner en marcha la máquina y los traslados que realiza entre ellas.

Operaciones	Tiempo en minutos
Carga	0.60
Inspección	0.03
Maquinado automático	3.00
Traslado	0.02
Descargas	0.45

Realizar gráficos y cálculo para 1, 2  y 3 máquinas.

Proyecto 2.  En la producción de una pieza determinada, se utilizan dos máquinas atendidas por un solo hombre. Los tiempos para los elementos son los siguientes:

Operaciones	Tiempo en minutos
Cargar la pieza en la máquina	1.00
Inspecciones	0.75
Maquinado automático	3.25
Traslado  de máquina a máquina	0.25
Descargar la pieza terminada	0.50

Encontrar el tiempo de ciclo, la producción diaria y los porcentajes en relación con el tiempo de ciclo

Proyecto 3. Elabore el diagrama hombre-máquina. En este proyecto trabajaremos con las inspecciones que el operario tiene que realizar al poner en marcha la máquina y los traslados que realiza entre ellas.

Operaciones	Tiempo en minutos
Carga Inspección Maquinado automático Traslado Descarga	0.60 0.03 3.00 0.02 0.45

Elabore el diagrama H-M:

     Para una máquina

     Para dos máquinas

    Para tres máquinas

Proyecto 4. En la producción de una pieza determinada, se utilizan dos máquinas atendidas por un solo hombre. Los tiempos para los elementos son los siguientes:

Operaciones	Tiempo en minutos
Cargar la pieza  en la máquina Inspeccionar Maquinado automático Traslado de máquina a maquina Descargar la pieza terminada	1.00 0.75 3.25 0.25 0.50

Encontrar el tiempo de ciclo, la producción diaria y los porcentajes en relación con el tiempo de ciclo.

1.4. Diagrama de Proceso de Recorrido. Estudio del Trabajo I.

El diagrama de recorrido es una representación objetiva de la distribución existente de las áreas a considerar en la planta y en donde se marcan las líneas de flujo que indiquen el movimiento del material, equipo o trabajadores de una actividad a otra. 

Simbología del diagrama de flujo de proceso.

• Operación. Indica las principales fases del proceso y ocurre cuando el material o producto es modificado.
• Transporte. Indica el movimiento de los trabajadores, materiales y equipo de un lugar a otro.
• Demora o Espera. Indica retraso en el desarrollo de los hechos.
• Inspección- operación. Indica la revisión del producto en el momento que se está trabajando.
• Almacén. Indica el depósito de un objeto bajo vigilancia en almacén o similar.

 Pasos para la elaboración del diagrama de recorrido:

 a) Para efectuar la distribución propuesta deben prepararse plantillas de dibujo de todas las máquinas  o equipos.

 b) Se debe identificar cada fase del proceso. c) Elabora un plano a escala donde se muestre toda el área o los departamentos por donde va a transcurrir el producto dentro de la planta. d) Localizar las actividades en los puntos donde se efectúan, utilizando la simbología conocida.

 e) Indicar el flujo o la trayectoria que sigue la base del cursograma correspondiente, indicando con una flecha el sentido de la trayectoria.

 f) Medir y anotar las distancias que se tienen que recorrer.

 Este diagrama presenta, en forma de matriz, datos cuantitativos sobre los movimientos que tienen lugar entre dos estaciones de trabajo cualesquiera. Las unidades son por lo general el peso o la cantidad transportada y la frecuencia de los viajes.

 El diagrama de recorrido es una especie de forma tabular del diagrama de cordel. Se usa a menudo para el manejo de materiales y el trabajo de distribución. El equivalente de este es el diagrama de frecuencia de los recorridos.

 Con toda probabilidad pueden encontrarse posibilidades de mejorar una distribución de equipo en planta si se buscan sistemáticamente. Deberán disponerse las estaciones de trabajo y las máquinas de manera que permitan el procesado más eficiente de un producto con el mínimo de manipulación. No se haga cambio alguno en una distribución hasta hacer un estudio detallado de todo los factores que intervienen el analista de métodos debe aprender a reconocer una distribución deficiente y presentar los hechos al ingeniero de fábrica o planta para su consideración. Los programas de computadora pueden proporcionar rápidamente distribuciones que constituyen un buen principio en el desarrollo de la distribución recomendada.

 Cuando se hacen nuevas disposiciones o se cambian las ya existentes, el analista debe hacer recomendaciones que no sólo deban ser efectivas sino también reducir las dificultades para hacer cambios futuros. Un ejemplo es mantener los servicios de planta, como el sistema eléctrico y el de ventilación principalmente. Otro es mantener la flexibilidad en relación con el equipo de manejo de material y mantener todas las instalaciones fijas, como elevadores, en áreas que probablemente nunca necesitarán ser cambiadas. Las áreas de almacenamiento deberían ser localizadas en aquellos sectores donde se han contemplado cambios o pueden ocurrir en cierto tiempo, de manera que éstas sean las menos costosas de alterar.

Ejemplos de diagramas de recorrido:

Actividad: Elabore el diagrama de proceso de recorrido de los siguientes proyectos.

Proyecto 1: fabricación de puertas corredizas

Un operario que se encuentra en el almacén de materia prima empuja una carretilla en la cual se almacenan láminas planas y se trasladan hasta la puerta del almacén  (4 metros); abre la puerta y se dirige al lugar de taladro (3 metros); descarga la caja y carga la carretillas con la lámina ya taladrada e inspecciona y se traslada al departamento de ensamble (3 metros); descarga la caja de láminas taladradas y carga la caja con las puertas corredizas ya ensambladas y se traslada al almacén de producto terminado en donde descarga la caja (4 metros); seguidamente se traslada al almacén de materia prima (14 metros).

Proyecto 2: Fabricación de muelas de esmeril

Un operario que se encuentra en el almacén de materia prima, empuja una carretilla que contienen muelas de esmeril y las dirige a la máquina para su reparación (3 metros), deja y toma la carretilla con las muelas ya con el polvo de esmeril y las inspecciona, luego se dirige a la estufa (9 metros), deja la carretilla con las muelas para que las introduzcan en la estufa; recoge las muelas ya reparadas totalmente y se dirige al almacén de producto terminado (12 metros) en donde deja la carretilla y se traslada al almacén de materia prima (1 metro).

Esquema General del protocolo de investigación. Elementos del protocolo de investigación. Taller de investigación II.

El protocolo de investigación es un documento donde se describe de manera completa y detallada el proceso de una  investigación  antes de realizarlo; comprende la metodología científica, el planteamiento y análisis estadístico, la administración de los recursos y determina los aspectos éticos del estudio.

Elementos del protocolo de investigación:

TITULO. El título de un trabajo de investigación debe ser aquel que describa o indique directamente el propósito del estudio; debe ser atractivo, breve, informativo, preciso y cierto, de tal forma que sea fácil colocarlo como referencia en los índices bibliográficos.

Existen revistas científicas que solo aceptan títulos construidos con un máximo de 60 dígitos y otras los aceptan con 90 y más. No debe ser demasiado corto ni muy largo, es preciso consultar “Las instrucciones para los autores”, que señala la revista en la que se pretenden publicar los resultados de la investigación.

El título es una parte muy importante del protocolo de investigación, es la frase que enuncia un trabajo científico e invita a su lectura, revela los objetivos y compromisos del estudio y da una idea de los resultados. Al principio puede ser provisional.

Vale la pena destacar que el título será leído en múltiples ocasiones, en cambio, el contenido del artículo lo consultaran poco, es por eso necesario construir el título con cuidado y esmero, que no tenga defectos o errores de comprensión y sintaxis, que los términos que utilicen sean exactos y propios.

Un título impreciso, largo y dudoso, revela inmadurez del autor, pudiendo causar desinterés y confusión en el lector.

JUSTIFICACIÓN. Es la explicación amplia, detallada y precisa de las razones que fundamentan le ejecución de una investigación. Describe la situación que motiva el estudio, analiza el comportamiento de los elementos o factores que condicionan la presencia del fenómeno y en su caso considera la repercusión económico social del problema, se basa en una buena bibliografía.

Cuando el Protocolo de Investigación se pone a consideración de las instituciones que brindan apoyo económico o material a la investigación, se aconseja justificar el estudio en un lenguaje llano, pero convincente; ya que en la mayoría de los casos, las personas que leerán el escrito y aprobarán la aportación  de dichos recursos tienen profesiones distintas a la del autor, y en ocasiones la terminología técnica no la comprenden del todo.

La Investigación Científica puede justificarse con base a uno o varios de los siguientes aspectos:

1. Magnitud y trascendencia del problema.
2. Utilidad de los resultados.
3. Factibilidad por la existencia de tecnología para la realización del estudio.
4. Por ratificación  o rectificación de conocimientos previos por el desarrollo de nuevas técnicas para la medición de las variables del objeto o fenómeno de estudio.
5. Ausencia de conocimientos.

Sugiero que la justificación se incluya después del título, por ser este el capítulo que servirá de base para la obtención del apoyo necesario para la realización y un buen desenvolvimiento de  la investigación. 

1.3. DIAGRAMA DE PROCESO DE FLUJO. Estudio del Trabajo 1

En general, el diagrama de proceso de flujo contiene mucho más detalle que el diagrama del proceso de operación. Por lo tanto, es común que no se aplique al ensamble completo. Se usa, en principio, para cada componente de un ensamble o de un sistema para obtener el máximo ahorro en la manufactura o en procedimientos aplicables a una componente o  secuencia de trabajos específicos. El diagrama de flujo de proceso es valioso en especial al registrar costos ocultos no productivos, como distancias recorridas, retrasos y almacenamientos temporales. Una vez detectados estos periodos no productivos, los analistas pueden tomar medidas para minimizarlos y, por ende, sus costos.

Además de registrar las operaciones e inspecciones, estos diagramas muestran todos los movimientos y almacenamientos de un artículo en su paso por la planta. Entonces, los diagramas de proceso de flujo requieren símbolos adicionales a los usados en los diagramas de proceso de operación:

Los diagramas de proceso de flujo de uso común son de dos tipos: de producto o material y operativos o de persona. El diagrama de producto proporciona detalles de los eventos que ocurren sobre un producto o material, y el diagrama operativo da los detalles de cómo una persona realiza una  secuencia de operaciones.

El diagrama de proceso de flujo, igual que el diagrama de proceso de operación, no es un fin, es sólo un medio para lograr un fin. Esta técnica facilita la eliminación o reducción de costos ocultos de una componente. El diagrama tiene un gran valor para el mejoramiento de la distribución de planta.

ACTIVIDAD: Diseñe el  Diagrama de proceso de flujo (producto) de los siguientes proyectos:

Proyecto 1. Fabricación de puertas corredizas. Las láminas de aluminio de 10”x12”x1/4” se encuentran almacenadas en carretillas, se trasladan al departamento de taladros en donde se perforan dos orificios en las láminas y se inspeccionan la ubicación de los orificios, y luego se envían al departamento de ensamble. 

Las manijas que se encuentran almacenadas en  el lugar de materia prima, se inspeccionan y luego son llevadas al departamento de ensamble. Los remaches de 3/8" de diámetro que están almacenados en cajas, se cargan en una carretilla  y se inspecciona la calidad de ellas y luego son llevadas al departamento de ensamble. 

Una vez que las piezas están en el departamento de ensamble, se ensamblan las láminas, manijas y los remaches, luego se inspeccionan y al final quedan almacenadas.

Proyecto 2. Fabricación de mesas (madera).  La madera se encuentra almacenada, se cargan los tablones en una carretilla y se trasladan al departamento de corte, ahí se cortan a tamaño, se forman e inspeccionan, luego son llevados a la lijadora; y se mandan al departamento de ensamble.

La madera de las patas que se encuentran almacenada, se carga en una carretilla y se lleva al departamento de sierra en donde son cortadas al tamaño deseado, seguidamente se trasladan al departamento de tornos en donde se les hace la forma deseada, se inspeccionan y se mandan al departamento de ensamble.

La madera de soporte de la mesa, es decir, la colocada en la parte  de debajo de la tabla principal se encuentra almacenada, se carga en una carretilla y se lleva al departamento de sierra en donde se cortan, lijan e inspeccionan y se mandan al departamento de ensamble.

En el departamento de ensamble se unen las piezas, se pintan e inspeccionan y luego quedan almacenadas.

Proyecto 3. Procesadora de pescado. El pescado fresco de un lago cercano es recibido de botes y descargado. Inicialmente el pescado es lavado, pesado y llevado a almacenaje intermedio en recipientes llenos con hielo.

Ahora el pescado es fileteado lo que significa que la parte filete se separa por corte del resto del pescado. La piel es separada y se realiza una limpieza detallada, llamada desbaste. Posteriormente se procede a otro lavado y a una inspección final de control de calidad. El pescado es envasado y almacenado, de acuerdo a dos posibilidades: en cuarto frío o es congelado y almacenado en cámaras para la conservación de congelados, en espera de su carga, transporte y distribución a los clientes.

Sistemas de Producción. Unidad 1. Administración de las Operaciones I

La unidad uno inicia con el estudio de las diferencias de los sistemas de producción, analizando sistemas reales, así como las funciones principales desarrolladas en la administración de operaciones.

Las siguientes presentaciones son una introducción  al proceso de gestión de los recursos, de las personas y de los sistemas necesarios para la creación-compra, almacenamiento y distribución de bienes y/o servicios en las empresas; a modo de optimizarlos, demostrando calidad y sustentabilidad.

Administración de operaciones. introducción 1. from Juan Manuel Carrión Delgado

Administración de operaciones. introducción 2 from Juan Manuel Carrión Delgado

Administración de operaciones. introducción 3 from Juan Manuel Carrión Delgado

Administración de operaciones. introducción 4 from Juan Manuel Carrión Delgado

Estudio del Trabajo I. 1.2. Diagrama de proceso de operaciones

El diagrama de proceso de operaciones  representa gráficamente un cuadro general de cómo se realizan procesos o etapas, considerando únicamente todo lo que respecta a las principales operaciones e inspecciones. Con esto, se entiende que única y exclusivamente se utilizaron los símbolos  de operación e inspección.

La American society of Mechanical Engineers (ASME) estableció un conjunto estándar de elementos y símbolos mejorados a continuación se presenta los símbolos de Operación e Inspección:

Para comenzar el Diagrama de operaciones de proceso, es práctico comenzar colocando una línea vertical a la derecha de una hoja, y así, de esa manera, colocar todas las operaciones e inspecciones  que sea  objeto  un determinado producto; sin olvidar que la primera pieza  deberá ser la principal, o sea, la más importante de todo producto. El tiempo que se fijará por tarea deberá colocarse a la izquierda de cada operación. Con las inspecciones es opcional  colocar el tiempo o no.

En este tipo de diagrama deben tomarse decisiones en cuanto a las piezas que deban comprarse, y las que deben producirse  en la propia empresa, además, nos sirve un plan de distribución, ya que muestra en forma clara las operaciones que deben ejecutarse con su secuencia y la maquinaría a utilizar.

El Diagrama de proceso de operaciones, es aplicable a la elaboración de un producto nuevo y a la elaboración de nuevas instalaciones, así como al análisis de operaciones existentes.

EJERCICIO DE GRUPO. Análisis del proceso de fabricación:

Proyecto 1. Fabricación de una pluma atómica

Proyecto 2. Ensamblaje de una manguera

Estudio del trabajo I. Material bibliográfico (semestre agosto-diciembre 2016)

Estudio del Trabajo I

Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del ingeniero Industrial la capacidad de diseñar, implementar y mejorar estaciones de trabajo, considerando factores a optimizar, participando en la estandarización de operaciones para la transferencia y adaptación de los sistemas productivos y/o de servicios, así como de manejar y aplicar las normas y estándares en el análisis de operaciones.

La importancia de la materia es que el alumno utilizando las herramientas como los diagramas de proceso, el análisis de operaciones y aplicando las técnicas de estudio de tiempos y movimientos pueda optimizar y mejorar un sistema productivo y/o de servicios.

Con esta materia se empieza con la especialización en la carrera, representando un vínculo importante con las materias orientadas hacia la mejora y optimización de los sistemas productivos y/o servicios.

Intención didáctica. Se organiza el temario, en cuatro etapas, las dos primeras se incluye herramientas indispensables que sirven como base para la realización de las últimas dos.

 Al comienzo del curso se inicia con una introducción a los conceptos generales del estudio del trabajo, para posteriormente pasar con una herramienta indispensable para el ingeniero industrial, los diagramas de procesos y realizar una estación de trabajo. La correcta interpretación de cada uno de los diagramas, permiten que el alumno conozca el uso de cada uno de ellos y su aplicación en la industria. En la segunda unidad se aborda el análisis de operación, que le va a permitir al alumno tener una metodología estandarizada para mejorar una estación de trabajo, para la comprensión de la unidad se realizan prácticas.

 Para la segunda parte del temario se contempla la aplicación del estudio de tiempos y movimientos. El estudio de movimientos se trata en la unidad tres, analizando cada uno, para realizar una tarea en una estación de trabajo, identificando los movimientos eficientes y los ineficientes, tratando de reducir o eliminar estos últimos. Con las tres primeras unidades se busca estandarizar una estación de trabajo con el mejor método de ensamble posible para proceder con el estudio de tiempos y poder establecer el tiempo estándar de cada estación de trabajo.

Fuentes de información: 

Pulsar aquí para descargar el libro de García Criollo

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