exposiciÓn de datos estandar

Estudio del Trabajo II

DATOS ESTÁNDAR

MUESTREO DE TRABAJO: Es una técnica usada para investigar las proporciones del tiempo total dedicadas a las diversas actividades que constituyen una tarea o una situación de trabajo. Son efectivos para determinar:• Utilización de máquinas y personal.• Los suplementos aplicables a la tarea.

DATO:

• El dato es una representación simbólica (numérica, alfabética, algorítmica, entre otros.), un atributo o característica de una entidad. Los datos describen hechos empíricos, sucesos y entidades.

ESTÁNDAR:

• Puede ser conceptualizado como la definición clara de un modelo, criterio, regla de medida o de los requisitos mínimos aceptables para la operación de procesos específicos.

¿QUÉ ES UN DATO ESTÁNDAR?

Cuando se habla de datos estándar se hace referencia a todos los estándares tabulados, curvas, graficas de alineación y tablas que permiten la medición de una tarea específica sin el uso de un cronometro o reloj.

CARACTERÍSTICAS DE LOS DATOS ESTÁNDARES

• Los estándares de trabajo calculados a partir de los datos de estándares son relativamente consistentes ya que los elementos tabulados son el resultado de muchos estudios probados por cronómetro.

• Casi siempre es más rápido calcular los estándares para una tarea nueva a través de los datos de estándares que con un estudio de tiempos con cronómetro.

• Los datos estándares permiten establecer el tiempo estándar para una gran variedad de tareas. Para desarrollar datos de tiempo estándar, debe distinguirse entre los elementos las constantes y las variables.

¿CÓMO SE OBTIENEN LOS DATOS ESTÁNDAR?

• Los datos estándares se obtienen por estudios de tiempos con cronometro y por medio de tiempos predeterminados, desde luego, estos tiempos han resultado ser consistentes y precisos dentro del ámbito industrial, de laboratorios y despachos de una gran prestigio.

• Muchas industrias han tenido que desarrollar sus propios estándares que sean aplicables dentro de su ramo industrial y es necesario ir archivándolos en la computadora para futuros estudios y usos.

• Los instrumentos que han sido muy valiosos para la determinación de datos estándares son la televisión y el video ya que el analista puede recurrir a ellos tantas veces como lo considere pertinente. Un laboratorio de ingeniería de métodos con circuito cerrado es muy útil para estos propósitos.

• Es importante que cuando un analista ingrese a una industria pregunte y se informe sobre los datos archivados que contiene la empresa sobre tiempos estándares para que se evite duplicidad en el trabajo, o bien mejore y analice lo establecido.

Calculo de tiempos de corte (torno, fresadora y taladro)

Las normas de determinación de tiempo de trabajo han sido establecidas en Alemania por REFA (antiguamente Reichsausschuss fur arbeitszeitermittlung y ahora verband fur arbeitsstudien)

Tiempo de preparación:

Tiempo invertido en preparar el utilaje y los medios auxiliares así como volverlo a su primitivo lugar , ejemplo: lectura de plano, preparar la maquina

Tiempo accesorio:

Tiempo que entra en juego regularmente, pero no participa directamente en el adelanto del trabajo a realizar, por ejemplo, el tiempo empleado en sujetar y soltar, en aplicar el filo, en medir

Tiempo principal:

Tiempo durante el cual se imprime un avance encaminado a terminar el trabajo encargado , por ejemplo, tiempo empleado a mecanizar la pieza, tiempo de funcionamiento de la maquina, tiempo de corte.

Tiempo a prorratear:

Tiempo que se emplea de modo irregular e involuntario, por ejemplo, el empleado a engrasar la maquina, el de afilado no previsto de la herramienta, tiempo perdido por imponderables del accionamiento.

Las velocidades y alimentaciones de las maquinas cortadoras de viruta como tornos, taladros y fresadoras dependen de:

• El material que se corta• El tipo de herramienta utilizadaLas velocidades y alimentaciones son la

base del tiempo de operación de la maquina.

Las velocidades se especifican en pies por minuto. Se requiere una velocidad de 500 ft (152.4 m) por minuto, un punto ubicado sobre el diámetro de la herramienta o del componente debe recorrer o moverse dicha velocidad.

La lógica de las RPM (revoluciones por minuto) cuya fórmula es:

RPM= velocidad/ π*DLa velocidad esta en pies por minuto.

Multiplique por 12 para obtener pulgadas por minuto

Numero de revoluciones requeridas = longitud o profundidad del corte /tasa de alimentación

Tiempo=numero de revoluciones / RPM

Las tasas de alimentación se da en pulgadas de avance por revolución de la herramienta o de la parte.

Una tasa de avance de .002 significa avanzar la herramienta dos milésimas de una pulgada cada vez que gira una revolución

Ejemplo: ¿Cuánto tiempo se requerirá para tornear el componente mostrado en la siguiente figura en un torno?. Las alimentaciones son 0.0015 pulg. / rev. Y las velocidades de 350 pies por minuto?

• RPM= velocidad/ π*D

• #rev =longitud o profundidad del corte / tasa de alimentación

• Tiempo=numero de revoluciones / RPM

• RPM = 350*12 / π*1.5 = 892 RPM

• La maquina opera a 800 o 900 RPM no a 892, por lo que se utilizaran 900 RPM

• #Rev. = 6 /.0015 =4000 Rev.

• Tiempo = 4000 / 9000 = 4.444 min.

Los taladros son un poco más complicados debido al efecto que tiene la punta de la broca sobre la longitud de corte. Las dimensiones de la punta son de alrededor de .4 veces el diámetro de la broca

Ejemplo ¿Cuánto tiempo tomara perforar un barreno de 3/8 in a través de un componente de 2 in con una velocidad de 500 pies por minuto y una tasa de alimentación de 0.0025?

• RPM= velocidad/ π*D

• #rev =longitud o profundidad del corte / tasa de alimentación

• Tiempo=numero de revoluciones / RPM

• RPM =500*12/π*3/8 = 5096 RPM

• Se redondea a 5000 RPM por la capacidad real de la maquina

• #rev=2+0.15 / 0.0025 = 860 revoluciones

• Tiempo =860 / 5000 = 0.172 minutos

Las fresadoras son las más difíciles de las tres maquinas básicas con arranque de viruta debido a :

• El exceso de recorrido• El numero de dientes

Ejemplo, ¿Cuánto tiempo tomara fresar la superficie de una cabeza de cilindros fabricada de hierro fundido a una velocidad de 225 y a una tasa de alimentación de 0.0025?

• RPM= velocidad/ π*D

• #rev= longitud o profundidad del corte / tasa de alimentación

• Tiempo=numero de revoluciones / RPM

• RPM= 225*12 /π*6 =143 RPM, pero 150 RPM están disponibles

• #rev =26 +6 /0.0025*8 =1500

• Tiempo= 1500/150 =10 minutos 

Trabajo en taladro

El taladro tiene los más diversos fines por ejemplo se utilizan alojar remaches , tornillos, pernos, émbolos, etc.

Como herramienta para taladrar en pleno material se utiliza la broca espiral que es una herramienta en forma de espiga estirada con punta cortante usada para hacer o agrandar un agujero de material solido

Con el objeto de que los cortes o filos puedan arrancar virutas se necesitan dos movimientos simultaneas :

• Rotación de la broca. El movimiento de giro se llama también movimiento de corte o movimiento principal y se mide por la velocidad de corte en m/min

• Movimiento de traslación de la broca contra la pieza. este movimiento se llama movimiento de avance y determina el espesor de la viruta, este movimiento se mide en mm/rev.

Como estándar comercial para el ángulo incluido de las puntas de las brocas es 118 grados, el saliente de la broca se calcula con la siguiente expresión.

L = r/ tan A

• L= saliente de la broca• r=radio de la broca• tan A =tangente de la mitad del ángulo

de la punta de la broca

Ejemplo:

• L= 0.5 / tan 59°

• L = 0.5 / 1.6643

• L = 0.3 pulgadas de saliente

La velocidad de la broca se mide en pies por minuto (pie / min) y el avance en milésimas de pulgada

Para calcular el avance se usa la siguiente fórmula:

Fm = 3.82 (f)(sf)/d

• Donde:• Fm = avance en pulgadas en minuto• F= avance en pulgadas por revolución• Sf= pies de superficie por minuto• D=diámetro

Ejemplo;Determinar el avance en pulgadas por

minuto de una broca de 1 pulgada al perforar a una velocidad de superficie de 100 pies por minuto y un avance de 0.013 pulgadas por revolución

Fm =(3.82)(0.0013)(100)/ 1= 4.97 pulgadas por minuto

Para determinar el tiempo que tarda una broca de 1 pulgada trabajando a esa velocidad y avance para perforar 2 pulgadas de fierro colado maleable se usa la ecuación

T = L /Fm• T= tiempo de corte en minutos• L =longitud total que debe recorrer la

broca• Fm= avance en pulgadas por minuto• T= 2(espesor del colado) + 0.3 (punta

de la broca) / 4.97 =0.464 minutos de corte

Trabajo de torno

Para obtener la forma cilíndrica se pone la pieza mediante el torno en movimiento de rotación alrededor de su propio eje, al mismo tiempo hace que se mueva la pieza contra una cuchilla que produce el arranque de viruta. Este proceso se llama torneado.

En un principio todos los tornos se usan con herramientas estacionarias o con herramientas que se trasladan sobre la superficie para mover el material de la pieza trabajada, que puede ser forjada fundida, o de tipo barra

Muchos factores alteran la velocidad y el avance como son : las condiciones y diseño de la máquina herramienta, el material a cortar, condición y diseño de la herramienta de corte, método de sujeción, entre otros.

Los avances o alimentación se expresan en milésimas de pulgada por revolución y las velocidades en pies de superficie por minuto.

Para determinar el tiempo de corte se tiene la siguiente fórmula:

T= L/fmDonde: • T= tiempo de corte en minutos• L= longitud total de corte• Fm= avance en pulgadas por minuto• Fm= 3.82 (Sf ) (f)/dDonde:• F= avance en pulgadas por revolución• Sf= avance en pies de superficie por minuto• d =diámetro de trabajo en pulgadas.

4.3.3 TRABAJOS EN FRESADORA

• El fresado es la remoción de material con una cortadora o sierra circular giratoria de dientes múltiples. Mientras que la herramienta de corte gira, el trabajo se hace pasar a través de la sierra circular. El método es diferente que en el taladro donde la pieza de trabajo permanece estacionaria.

• En las operaciones de fresado, como en las de perforación y torneado, la velocidad de corte se expresa en pies de superficie por minuto. El avance o recorrido de la mesa en general se expresa en milésimas de pulgada por diente. Para determinar la velocidad de la sierra en revoluciones por minuto a partir de los dientes de superficies por minuto y el diámetro de la cortadora se usa la siguiente expresión:

• Nr = 3.82Sf/ d

• Donde:• Nr = velocidad de la sierra circular en

revoluciones por minuto,•  • Sf = velocidad de la sierra circular en pies por

minuto,•  • d = diámetro exterior de la cierra circular en

pulgadas.

• Para determinar el avance del trabajo a través de la sierra en pulgadas porminuto se usa la expresión:

• Fm = fn1Nr• Donde: • FM = avance del trabajo a través de la sierra en

pulgadas por minuto,• f = avance de la sierra en pulgadas por diente,• n1= número de dientes en la cortadora,

• NrSubscript = velocidad de la sierra en revoluciones por minuto.

• El número de dientes de la sierra circular adecuados para una aplicación específica se puede expresar como:

• n1=FM / f1 x Nr

• Donde: • f1 = grueso de la viruta

4.3.4. Trabajos de cepilladora

• Máquina que pasa una pieza de trabajo por debajo de una herramienta fija de un solo filo para remover el metal de la superficie plana de la pieza.

• Importante procedimiento para conseguir superficies planas y curvas

Movimientos necesarios para arrancar virutas

• Movimiento principal: realizado por el útil del cepillar. Se distingue entre carrera de trabajo y carrera en vació(retroceso). La viruta es arrancada durante la carrera de trabajo.

• Movimiento de avance: da lugar al espesor de la viruta. En el cepillado vertical, es el útil el que se mueve contra la pieza.

• Movimiento de ajuste: sirve para graduar el espesor de la viruta.

Calculo del tiempo principal en el cepillado• L= longitud de la carrera; L=I+Ia+Iu• VR= velocidad de retroceso en m/min• VA= velocidad de corte en m/m• B= anchura cepillado      b=anchura pza.• S= avance por cada doble carrera en mm• Z= numero necesario de dobles carreras• TP= tiempo principal• TD= tiempo doble carrera• Tiempo= camino/velocidad    

TA=L/VA        TR=L/VR           TD=TA+TR

B= b + recorridos laterales anterior ulterior     B= b+2*( mm)

• Z= B/S       TP= Z*TD

• Ejemplo: se trata dar un cepillado de desbaste a una placa y se quiere averiguar el tiempo principal.

• Datos:• Longitud de la placa  I= 260 mm• Ia= 30 mm   Iu= 10mm   VA= 10m/min• VR= 20m/min   avance 1mm/doble carrera• Recorridos anterior y ulterior= 5mm cada

uno      anchura 90mm• L= 260mm + 30mm + 10mm = 300mm• TA= (.3m)/(10m/mm) = .03m• TR=  (.3m)/(20m/min) = .015m• TD= .03m + .015m = .045m

• B= 90mm + 10mm = 10mm• Z= (100mm)/(1mm/doble carrera)  =100 dobles

carreras• TP = (100 dobles carreras)(.045 min/doble

carrera) = 4.5 minutos

4.3.5. Trabajos de sierra cinta

• Una sierra de cinta se compone de un bastidor generalmente en forma de cuello de cisne soportando dos volantes equilibrados superpuestos en un mismo plano vertical y sobre los cuales se enrolla una hoja de sierra sin fin llamada cinta.

• El volante inferior recibe el impulso motor, mientras que el volante superior es arrastrado por la cinta.

• La zona de operación de la hoja es el recorrido descendente; este recorrido está sometido dinámicamente a una tensión superior a la del recorrido ascendente llamado también flotante, por el hecho que el volante motor es el inferior.

• La hoja está guiada por encima y debajo de la mesa por guías en madera o metálicas

• El triscado tiene como objeto facilitar el corte libre, es decir, que las puntas de los dientes deben abrir un camino más ancho que el espesor de la hoja para que no se establezca rozamiento entre la superficie de la hoja y las paredes del corte, evitando de este modo el posible riesgo de lanzamiento de la pieza por atascamiento de la hoja

3.5 Comparación de estándares de producción

determinados con cronometro y con la

técnica de datos estándar utilizando regresión

lineal.

• Ejercicio 1• El analista de medición de trabajo en

la Dorben Company desea desarrollar en una ecuación precisa para estimar el corte de diversas configuraciones en una hoja de metal con una cierra vertical o de cinta.

• Los datos de los 8 estudios de tiempo para el elemento el corte real proporcionado en la siguiente información.

.

Número Pulgadas lineales

Tiempo estándar

Tiempo estándar

(estimado)

1 10 0.40 0.44939

2 42 0.80 0.7863

3 13 0.54 0.48093

4 35 0.71 0.71259

5 20 0.55 0.55464

6 32 0.66 0.681

7 22 0.60 0.5757

8 27 0.61 0.62835

•¿Cómo se resuelve esto?

• El analista en la Dorben Company realizo 10 estudios de tiempos independientes en la sección de pintura con pistola manual de departamento de terminados. La línea de producción en estudio revelo una relación directa entre el tiempo de pintura en pistola y el área de la superficie del producto y la calificación. Se recolectaron los siguientes datos:

No. De estudio Factor de niv. Área de la superficie

Tiempo estándar

1 0.95 170 0.32

2 1.00 12 0.11

3 1.05 150 0.31

4 0.80 41 0.14

5 1.20 130 0.27

6 1.00 50 0.18

7 0.85 120 0.24

8 0.90 70 0.23

9 1.00 105 0.25

10 1.10 95 0.22

•¿Cómo se resuelve esto?