DIAGRAMA DE PROCESO PARA GRUPO O CUADRILLA DE OPERARIOS Este diagrama es una adaptacin del diagrama de proceso de hombre y mquina, con el empleo de esta herramienta el analista debe estar encondiciones de poder calcular el nmero ms econmico de mquinas a atender por un operario; sin embargo, varios procesos y mquinas llegan a ser de tal magnitud que las preguntas a contestar no es cuntasmquinas debe operar un trabajador, sino cuantos operarios se necesitan para operar eficientemente una mquina. El diagrama muestra la relacin que se tiene entre el ciclo de inactividad y deoperacin de mquina y el tiempo muerto y efectivo ste diagrama es una adaptacin del diagrama hombre-mquina, ste diagrama

muestra la relacin exacta entre el ciclo de ineptitudy de operacin de la mquina

y el tiempo muerto y efectivo por ciclo de los operarios que la atienden.

Se define este diagrama como la representacin grfica de la secuencia de elementos que componen las operaciones en que intervienen hombres y mquinas, y que permite conocer el tiempo empleado por cada uno, es decir, conocer el tiempo usado por los hombres y el utilizado por las mquinas.

Con base en este conocimiento se puede determinar la eficiencia de los hombres y de las mquinas con el fin de aprovecharlos al mximo.

El diagrama se utiliza para estudiar, analizar y mejorar una sola estacin de trabajo a la vez. Adems, aqu el tiempo es indispensable para llevar a cabo el balance de las actividades del hombre y su mquina.

Pasos para realizarlo

Primero, se debe seleccionar la operacin que ser diagramada; se recomienda seleccionar operaciones importantes que puedan ser, costosas repetitivas y que causen dificultades en el proceso.

En segundo lugar, determinar dnde empieza y dnde termina el ciclo que se quiere diagramar.

En tercera, observar varias veces la operacin, para dividirla en sus elementos e identificarlos claramente.

El siguiente paso se dar cuando los elementos de la operacin han sido identificados, entonces se procede a medir el tiempo de duracin de cada uno.

Finalmente, con los datos anteriores y siguiendo la secuencia de elementos, se construye el diagrama.

Antes de indicar la forma de construccin del diagrama de proceso hombre-mquina, es necesario hacer notar que este diagrama se efecta para analizar y mejorar una sola estacin de trabajo como previamente s haba sealado; este se debe, principalmente, a que actualmente existen mquinas semiautomticas o automticas, en las que el personal que las opera permanece ocioso cuando la mquina esta funcionando, por lo que sera conveniente asignarle durante su actividad alguna otra tarea o la operacin de otras mquinas.

Es entonces importante sealar que dicho diagrama nos permitir conocer las operaciones y tiempo del hombre, as como sus tiempos de ocio. Adems se conocer el tiempo de actividad e inactividad de su mquina, as como los tiempos de carga y descarga de la misma.

Una vez que hemos identificado la operacin que vamos a diagramar, aplicando los puntos que fueron sealados con anterioridad, se procede a la construccin del diagrama.

Construccin del diagrama

Un primer paso en dicha construccin es seleccionar una distancia en centmetros o en pulgadas que nos represente una unidad de tiempo.

Esta seleccin se lleva a cabo debido a que los diagramas hombre-mquina se construyen siempre a escala. Por ejemplo, un centmetro representa un centsimo de minuto. Existe una relacin inversa en esta seleccin, es decir, mientras ms larga es la duracin del ciclo de la operacin menor debe ser la distancia por unidad de tiempo escogida.

Cuando hemos efectuado nuestra seleccin se inicia la construccin del diagrama; como es normal, ste se debe identificar con el ttulo de diagrama de proceso hombre-mquina.

Se incluye adems informacin tal como operacin diagramada, mtodo presente o mtodo propuesto, nmero de piano, orden de trabajo indicando dnde comienza el diagramado y dnde termina, nombre de la persona que lo realiza, fecha y cualquier otra informacin que se juzgue conveniente para una mejor comprensin del diagrama.

Una vez efectuados estos pasos previos a la izquierda del papel, se hace una descripcin de los elementos que integran la operacin.

Hacia el extremo de la hoja se colocan las operaciones y tiempos del hombre, as como tambin los tiempos inactivos del mismo.

El tiempo de trabajo del hombre se representa por una lnea vertical continua; cuando hay un tiempo muerto o un tiempo de ocio, se representa con una ruptura o discontinuidad de la lnea. Un poco ms hacia la derecha se coloca la grfica de la mquina o mquinas; esta grfica es igual a la anterior, una lnea vertical continua indica tiempo de actividad de la mquina y una discontinuidad representa inactivo. Para las mquinas, el tiempo de preparacin as como el tiempo de descarga, se representan por una lnea punteada, puesto que las mquinas no estn en operacin pero tampoco estn inactivas.

En la parte inferior de la hoja, una vez que se ha terminado el diagrama, se coloca el tiempo total de trabajo del hombre, ms el tiempo total de ocio. As como el tiempo total muerto de la mquina.

Finalmente, para obtener los porcentajes de utilizacin empleamos las siguientes igualdades.

Ciclo total del operario = preparar + hacer + retirar.

Ciclo total de la mquina = preparar + hacer + retirar.

Tiempo productivo de la mquina = hacer.

Tiempo improductivo del operario = espera.

Tiempo improductivo de la mquina = ocio.

Porcentaje de utilizacin del operario = tiempo productivo del operador/ tiempo del ciclo total.

Porcentaje de la mquina =tiempo productivo de la mquina/ tiempo del ciclo total.

EJERCICIO PROPUESTO 5.7

Desarrllese el diagrama hombre-mquina del siguiente caso.

Un operario tiene a su cargo dos taladros. El 1 tiene una sola broca para efectuar el proceso de barrenado y el 2 es de doble broca.

La actividad que desarrolla el operario es

a) Carga y descarga taladro 1 0.53 min.

b) Carga y descarga taladro 2 0.78 min.

c) Caminar del taladro 1 al 2 o viceversa 0.07 min.

d) Limpiar pieza antes de colocarla en el taladro 0.10 min.

El taladro de una sola broca tarda en hacer el barrenado 0.5 min y el taladro doble tarda 0.63 mm en efectuar la operacin; los taladros se levantan automticamente al fin del ciclo (vase tabla 5.8).

DIAGRAMA HOMBRE MAQUINA

Definicin. Es una representacin grfica de la secuencia de elementos que componen las

operaciones en que intervienen hombres y mquinas.

Objetivo.

1. Conocer el tiempo invertido por el operario y el utilizado por la mquina.

2. Determinar la eficiencia de los hombres y de las mquinas para utilizarlos al mximo.

DIAGRAMA HOMBRE MQUINA

Es la representacin grfica de los elementos que componen una operacin en donde que

componen una operacin en donde intervienen el hombre y maquina intervienen el hombre y

maquina.

Este indica la relacin exacta en tiempo entre el ciclo de trabajo de la persona y el ciclo de

operacin de su mquina.

Tiene como objetivo estudiar, analizar y mejorar una sola estacin de trabajo a la vez.

Conocer el tiempo para llevar a cabo el balance de actividades del hombre y de su mquina.

Utilizar el tiempo de inactividad para aumentar la retribucin del operario y mejorar la retribucin del

operario y mejorar la eficiencia de la produccin eficiencia de la produccin

Este concepto se utiliza cuando el ciclo de trabajo del operario es ms corto que el ciclo de

operacin de la mquina. Tambin Investigar la posibilidad de asignar al trabajador un

"acoplamiento de mquinas o ejecutar alguna operacin manual.

Las partes que intervienen en este proceso son:

a) El hombre.

b) La mquina.

c) Las herramientas.

d) El lugar de trabajo.

Se puede decir entonces que el objeto de analizar las operaciones es racionalizar el uso de dichos

elementos, haciendo ms eficiente el trabajo.

Un diagrama Hombre-Mquina se realiza: Seleccionando la operacin Determinando donde

comienza y donde termina Dividiendo la operacin en sus elementos Midiendo el tiempo y

Construyendo el diagrama.

Dicho diagrama se construye al Seleccionar una distancia en centmetros o en pulgadas que nos

represente una unidad de tiempo. Cuando hemos efectuado nuestra seleccin se inicia la del

diagrama.

Para obtener los porcentajes de utilizacin empleamos las siguientes igualdades.

Ciclo total del operador = preparar + hacer + retirar + inspeccin

Ciclo total de la mquina = preparar + hacer + retirar.

Tiempo productivo de la mquina = hacer

Tiempo improductivo del operador = espera (ocio del operador)

Tiempo improductivo de la mquina = ocio (ocio de la mquina)

Utilizacin del Operador (%) = tiempo productivo del operador / tiempo total del ciclo

Ocio del operador (%) = tiempo improductivo del operador / tiempo total del ciclo

1. Si, el tiempo de ocio del hombre > tiempo de

ocio de la mquina. Entonces el hombre puede

atender ms de una mquina.

2. Si, el tiempo de ocio del hombre < tiempo de

ocio de la mquina. Entonces la mquina

requiere varios operadores.

Para calcular el nmero de mquinas que pueden ser atendidas, N:

N = 1 + [tiempo de trabajo de mquina / (tiempo de: preparar + descarga + transporte)]

EJEMPLO:

Un operario tiene a su cargo dos taladros. El 1 tiene una sola broca para efectuar el proceso de

barrenado y el 2 es de doble broca.

La actividad que desarrolla el operario es:

a) Carga y descarga taladro 1 0.53 min.

b) Carga y descarga taladro 2 0.78 min.

c) Caminar del taladro 1 al 2 o viceversa 0.07 min.

d) Limpiar pieza antes de colocarla en el taladro 0.10 min.

El taladro de una sola broca tarda en hacer el barrenado 0.5 min y el taladro doble tarda 0.63 min

en efectuar la operacin; los taladros se levantan automticamente al fin del ciclo.

Una vez construido el diagrama se presenta un resumen de las actividades y tiempos involucrados

en la parte inferior del diagrama.

A continuacin se muestra como se puede presentar el resumen sealado:

Finalmente el diagrama completo se representa de la siguiente manera:

Principios de la Economa en los Movimientos Productivos

Extracto de la publicacin Procesos Productivos

Conocidos como Principios de Economa de Movimientos, son un conjunto de reglas que sirven para mejorar la eficiencia de las operaciones y disminuir la fatiga en el trabajo manual, aplicados sistemticamente en los procesos productivos, se pueden lograr reducciones significativas en los tiempos de las operaciones, aumentando la productividad.

No todos los principios pueden aplicarse a todas las operaciones, debido a eso cada uno debera de comenzar con la frase: Siempre que se pueda

Principios de Economa de Movimientos relacionados con el Cuerpo Humano

1. Las dos manos deben empezar y terminar sus movimientos al mismo tiempo. 2. Las dos manos no deben estar ociosas al mismo tiempo, excepto durante los

perodos de descanso 3. Los movimientos de la mano y el cuerpo deben ser hechos con la parte del cuerpo

que involucre el mnimo esfuerzo. Por su orden (de menor a mayor esfuerzo) a. Dedos b. Mano c. Antebrazo d. Todo el brazo e. Todo el tronco 4. Los movimientos de las manos deben ser suaves, continuos y curvos en lugar de

movimientos en lnea recta que incluyan cambios de direccin bruscos. 5. Se debe acomodar bien el trabajo, de tal manera que permita un ritmo fcil y

natural. 6. Se deben acomodar el trabajo y las herramientas, de tal forma que las fijaciones

de los ojos sean tan cercanas unas de otras como sea posible

Principios de economa de movimientos relacionados con el lugar de trabajo

1. Debe existir un lugar definido y fijo para todas y cada una de las herramientas y materiales

2. Las herramientas, los materiales y controles deben localizarse cerca del lugar de su uso.

3. Los materiales y herramientas deben ubicarse de tal forma que permitan una mejor secuencia de los movimientos.

4. Proveer una adecuada iluminacin del rea de trabajo. 5. La altura del lugar de trabajo y la silla deben arreglarse, de tal manera que permita

trabajar sentado o de pie alternamente, en los trabajos que lo permitan 6. Se deber proporcionar una silla del tipo y altura que permita una buena postura,

para cada trabajador.

Principios de economa de movimientos relacionados con el diseo de herramientas y equipo

1. Se debe evitar que las manos realicen un trabajo que podra ser hecho ventajosamente por una gua, un soporte o un dispositivo operado con el pie.

2. Se debern combinar dos o ms herramientas en una sola. 3. Los materiales y herramientas deben colocarse con anticipacin. 4. Palancas, barras y manubrios se deben localizar en posiciones, tales que el

operador pueda manipularlos con un cambio mnimo de la posicin de su cuerpo y con la mayor ventaja mecnica.

Distribucin del puesto de trabajo

Delimitar y fijar dnde deben colocarse los materiales y las herramientas.

Las herramientas, aparatos de control y materiales deben estar situados alrededor del puesto de trabajo y tan enfrente y cerca del operario como sea posible

Recipientes de alimentacin por gravedad, deben utilizarse para llevar los materiales lo ms cerca posible del punto de montaje o utilizacin.

Debe usarse la gravedad para la evacuacin, siempre que sea posible.

Los materiales y herramientas deben situarse de forma que permitan hacer los movimientos en el orden previsto como ms eficaz.

Deben tomarse las medidas oportunas para facilitar unas condiciones de visin adecuada. Vigilar la iluminacin y el color del puesto de trabajo.

Debe facilitarse al operario un asiento, cuyo tipo y altura le permitan ejecutar la tarea, tanto en pie como sentado.

Posicin del Operario

Estos principios de economa de movimientos deben leerse cuidadosamente y buscar su aplicacin en las diferentes actividades que se realizan en la empresa.

Despus de familiarizarse con su uso, la aplicacin de los mismos se vuelve espontnea. Por ejemplo: al observar a un operario hacer una operacin, uno puede hacer algunas observaciones rpidas, tales como:

1. Se agacha mucho para tomar el trabajo? podramos subir las patas del depsito. 2. Los materiales est muy lejos y tiene que inclinarse? podemos acercarlos. 3. Est tomando una herramienta ubicada al lado derecho con la mano izquierda?

podramos reubicar la herramienta. 4. Est sentado y la mesa le queda muy alta? podramos subir al silla o bajar la

mesa. 5. Est utilizando la mano izquierda para sostener la pieza? podramos utilizar un

dispositivo de fijacin. 6. Marca la pieza y luego la corta, pero muy lento? podramos usar una gua que

elimine el marcado y acelere el corte. 7. La operacin requiere precisin y el operario va muy despacio, debido a una pobre iluminacin? acerquemos la lmpara o incrementemos la iluminacin. La mayora son de aplicacin lgica, que muchas veces descuidamos.

El tiempo estndar de una operacin, es el tiempo que debera tardarse un operario calificado en realizar una operacin, utilizando un mtodo definido, a una velocidad normal y trabajando en condiciones normales de operacin (iluminacin, ventilacin, ambiente).

Muchas veces nos preguntamos por qu un operario no cumple su estndar.

La definicin podra ayudarnos a darle respuesta:

a) Es un operario calificado, o le falta experiencia? b) Est utilizando el mtodo correcto? c) Est trabajando a una velocidad normal? d) Estas condiciones de trabajo (iluminacin, ventilacin, ruido, son aceptables?

Al darle respuesta a las preguntas anteriores, tendramos una buena base para comenzar a hacer mejoras en las operaciones.

Algunos mtodos para calcular tiempos estndares son los siguientes:

a) Tiempos histricos b) Tiempos estimados c) Tiempos sintticos o predeterminados d) Tiempos con cronmetro

Tiempos Histricos

Estn basados en registros de tiempos que tenemos de trabajos anteriores y que podran aplicarse al nuevo trabajo u operacin. Este mtodo puede resultar bueno siempre que la operacin nueva sea igual a la que tenemos registrada, el tiempo que tenemos haya sido bien tomado y el mtodo no se haya modificado.

Si se cumplen las condiciones anteriores podemos aplicar con razonable seguridad el tiempo histrico.

Tiempos Estimados

Est basado principalmente en la experiencia de trabajos similares, no necesariamente iguales. Para poner el estndar estimado, se compara el tiempo de una actividad realizada anteriormente, con la nueva operacin; si son iguales,

se le pone el mismo tiempo, si existe variacin se hace el ajuste. De acuerdo a dicha variacin.

Tiempos Sintticos o Predeterminados

Es una tcnica de medicin del trabajo que utiliza los tiempos predeterminados para los movimientos bsicos humanos (clasificados segn su naturaleza y condiciones en que se realizan) a fin de establecer el tiempo requerido por una tarea efectuada segn una norma de ejecucin definida (mtodo).

Algunos movimientos bsicos son los siguientes:

1. Estirar el brazo 2. Agarrar 3. Trasladar 4. Colocar 5. Soltar 6. Mover el cuerpo (tronco, piernas)

Existen varios sistemas, entre ellos estn:

a) Sistema de factor trabajo (Work factor) b) Medicin del tiempo de los mtodos (MTM)

Algunas industrias, debido a su tamao, ha utilizado los sistemas bsicos generales como el MTM y los ha adaptado a sus propias necesidades.

As tenemos que en aos recientes fue presentado para la industria de la confeccin de ropa el sistema (GSD) General Estndar Data.

La importancia de los tiempos predeterminados es que se puede efectuar independientemente de la realizacin de la operacin en estudio.

Se requiere personal muy especializado para un estudio de esta naturaleza.

Su desarrollo debido a su amplitud est fuera del alcance de este estudio.

Tiempos con Cronmetro

Este sistema de clculo de tiempos estndares, es el ms utilizado por la industria, debido a su relativa simplicidad, exactitud y no requiere de personal altamente especializado para su aplicacin. Puede ser utilizado por las micro-empresas, hasta las mega-empresas.

Consiste en la utilizacin de un cronmetro, de preferencia centesimal, para medir el tiempo de las operaciones.

Se puede clasificar en dos tipos:

a) Mtodo sencillo o global b) Mtodo analtico o detallado

El mtodo sencillo o global, consiste en hacer tomas de tiempo de la operacin completa; es decir, desde que inicia su operacin hasta que hace su movimiento final, en forma global.

El mtodo analtico, consiste en hacer una descomposicin de la operacin en sus movimientos bsicos y cronometrar cada uno de ellos de forma independiente y

valorndolos de esa misma forma, y con la sumatoria de los resultados individuales llegar hasta el tiempo global.

Frmula para calcular el Tiempo Estndar

TE = Tiempo Estndar

TN = Tiempo Normal

TP = Tiempo Promedio

Fv = Factor de Valoracin

% Tol = Porcentaje de Tolerancia (del tiempo normal)

TE = TN + % Tol.

TN = TP x Fv.

Tiempo estndar = Se obtiene agregndole al tiempo normal un % de tolerancias.

Tiempo Normal = Se obtiene sacndole un promedio de los tiempos cronometrados (TP) y multiplicado por su (Fv) Factor de valoracin.

Tiempo Promedio = Sumatoria de los tiempos cronometrados y dividido por el nmero de tiempos tomados.

Factor de valoracin = Se le llama valoracin del esfuerzo o calificacin del esfuerzo que hizo el operador cuando realiz la operacin o el trabajo. Generalmente se trabaja con un rango del 50% al 150%. Si un trabajo se hizo con una velocidad considerada por el analista como normal se califica con 100%. Si lo hizo ms rpido 105%, 110%, 115% ...Si lo hizo ms lento 95%, 90%, 85%, 80% ...

% Tol Porcentaje de tolerancia = Margen de tiempo que se le agrega al tiempo normal calculado como una concesin para las necesidades del operador. Fatiga (5%-10%), necesidades personales (5-15%), maquinaria e instrucciones (5%-15%). As tenemos un rango general que oscila del 15% 40%. El ms usado es del 20 25%

Balances de las lneas de produccin

El balance de lneas es un factor crtico para la productividad de una empresa.

Balance, esta palabra en s ya nos da una idea de la situacin a tratar.

Se dice que una lnea de produccin est balanceada cuando la capacidad de produccin de cada una de las operaciones del proceso tienen la misma capacidad de produccin.

Como se puede apreciar en el esquema, se asemeja a una tubera con un caudal de entrada y uno igual de salida.

En cada etapa (operacin) del proceso debe existir la misma capacidad de procesamiento para lograr el balance.

Existe un balance de diseo y un balance real.

El balance de diseo es aquel que se obtiene al calcular el nmero de mquinas y/o operarios que se requieren para las diferentes operaciones del proceso, tomando la eficiencia 100% como base o tomando una eficiencia mxima normal viable, que podra ser 80% (es variable) de acuerdo al proceso.

El balance de lnea real resulta de la puesta en marcha del balance terico.

La mquina falla, ausentismo del personal, eficiencia baja en algunas operaciones, materiales de mala calidad, fallas de programacin. Estos problemas ocasionan cuellos de botella en el proceso y afectan la produccin esperada.

Estos problemas son, con los que el administrador de la produccin tiene que trabajar da a da, hora tras hora, para darle solucin oportuna a dichos problemas.

Esto implica una organizacin de la produccin efectiva.

Si bien es cierto que hay que organizarse bien para darle respuesta rpida a una falla de maquinaria. Esta debe ir acompaada con un programa de mantenimiento programado que trate de minimizar las fallas accidentales o imprevistas de la maquinaria.

La ausencia elevada de personal implica desmotivacin del mismo, lo cual debera llevar a analizar las causas de desmotivacin y aplicar una poltica de personal atractiva, y no slo a aplicar medidas de presin o castigo.

La eficiencia baja de produccin en las operaciones, muchas veces es originada por mal entrenamiento del personal, abastecimiento irregular de materiales al rea de trabajo, falla frecuente de la maquinaria, equipo y herramientas de mala calidad, deficiente supervisin o desmotivacin del personal.

La mala programacin de la produccin, puede originar falta de abastecimiento de trabajo ocasionado los famosos cuellos de botella en las lneas de produccin, disminuyendo la fluidez de los materiales y bajando la eficiencia del proceso, lo que nos lleva a costos ms elevados y fallas en las entregas.

La administracin de la produccin debe realizarse en una forma ms dinmica, con controles que nos permitan determinar en todo momento como se est desarrollando el proceso. Controles que nos permitan saber cmo va la produccin por lo menos cada hora y poder aplicar correcciones oportunas y poder al final del da decir felizmente Misin Cumplida.

PRINCIPIOS DE ECONOMIA DE MOVIMIENTOS

Estas veintidos reglas o principios de economia de movimientos pueden aplicarse

provechosamente tanto al trabajo de taller como al de oficina. Aunque no todos son

aplicables a toda operacin, en s forman una base o cdigo para perfeccionar el

rendimiento y reducir la fatiga en el trabajo manual.

RELACIONADOS CON EL CUERPO HUMANO

Ambas manos deben comenzar, as como completar, sus movimientos a la vez. Ambas manos no deben estar inactivas a la vez, excepto durante los perodos de descanso. Los movimientos de los brazos deben hacerse en direcciones opuestas y simtricas y

deben realizarse simultneamente. Los movimientos de las manos deben quedar confinados a la clasificacin ms baja con la

que sea posible ejecutar satisfactoriamente el trabajo. La clasificacin ms baja requiere por lo general el mnimo de tiempo y de esfuerzo. Clasificacin general de los movimientos de las manos:

o Movimientos de los dedos (clasificacin ms baja). o Movimientos que comprenden dedos y muecas.

o Movimientos que comprenden dedos, muecas y antebrazo. o Movimientos que comprenden dedos, muecas, antebrazo y brazo. o Movimientos que comprenden dedos, muecas, antebrazo, brazo y hombro.

Siempre que sea posible, debe emplearse la impulsin para ayudar al obrero y esta debe reducirse a un mnimo si ha de ser vencida por esfuerzo muscular.

Son preferibles los movimientos continuos suaves de las manos a los movimientos en zigzag o en lnea recta, en los que hay cambios de direccin repentinos y bruscos.

Los movimientos balsticos son ms rpidos, ms fciles y ms exactos que los restringidos (fijacin) o "controlados".

El ritmo es esencial para la ejecucin suave y automtica de una operacin, y debe disponerse el trabajo para permitir un ritmo fcil y natural, siempre que sea posible.

RELACIONADOS CON LA DISTRIBUCIN DEL LUGAR DE

TRABAJO

Debe haber un sitio definido y fijo para todas las herramientas y materiales. Las herramientas materiales y mandados deben situarse cerca y directamente enfrente del

operario. Deben utilizarse depsitos de suministro por gravedad para entregar el material cerca del

punto de utilizacin. Siempre que sea posible deben usarse "entregas por gravedad". Deben situarse los materiales y las herramientas para permitir el mejor orden de

movimientos. Deben preverse condiciones de visibilidad adecuadas. Para tener una percepcin visual

satisfactoria, el primer requisito es una buena iluminacin. La altura del lugar de trabajo y la del asiento correspondiente a cada operario debern

combinarse de forma que permitan a ste trabajar alternativamente sentado o de pie. Se debe instalar para cada obrero una silla del tipo y altura adecuados para permitir una

buena postura.

RELACIONADOS CON EL DISEO DE HERRAMIENTAS Y EQUIPOS

Debe relevarse a las manos de todo trabajo que pueda ser realizado ms satisfactoriamente por una plantilla, aparato de sujecin o dispositivo accionado por el pie.

Siempre que sea posible, deben combinarse dos o ms herramientas. Siempre que sea posible, deben ponerse las herramientas y los materiales en posicin previa.

En donde cada dedo realiza un movimiento especifico, tal como escribir a mquina, debe distribuirse la carga de acuerdo con las capacidades inherentes de los dedos.

Los mangos como los utilizados en las manivelas y destornilladores grandes, deben disearse para que sea posible la mayor cantidad de superficie de contacto con la mano. Esto es de especial importancia cuando hay que ejercer una fuerza considerable al utilizar el mango.

Las palancas, barras cruzadas y volantes de mano deben situarse en posiciones tales que el operario pueda manipularlos con un mnimo de cambio de posicin del cuerpo y con las mayores ventajas mecnicas.

BALANCEO DE LNEA

El balance o balanceo de lnea es una de las herramientas ms importantes para el control

de la produccin, dado que de una lnea de fabricacin equilibrada depende la optimizacin

de ciertas variables que afectan la productividad de un proceso, variables tales como los son

los inventarios de producto en proceso, los tiempos de fabricacin y las entregas parciales

de produccin.

El objetivo fundamental de un balanceo de lnea corresponde a igualar los tiempos de

trabajo en todas las estaciones del proceso.

Establecer una lnea de produccin balanceada requiere de una juiciosa consecucin de

datos, aplicacin terica, movimiento de recursos e incluso inversiones econmicas. Por

ende, vale la pena considerar una serie de condiciones que limitan el alcance de un

balanceo de lnea, dado que no todo proceso justifica la aplicacin de un estudio del

equilibrio de los tiempos entre estaciones. Tales condiciones son:

Cantidad: El volumen o cantidad de la produccin debe ser suficiente para cubrir la preparacin de una lnea. Es decir, que debe considerarse el costo de preparacin de la lnea y el ahorro que ella tendra aplicado al volumen proyectado de la produccin (teniendo en cuenta la duracin que tendr el proceso).

Continuidad: Deben tomarse medidas de gestin que permitan asegurar un aprovisionamiento continuo de materiales, insumos, piezas y subensambles. As como coordinar la estrategia de mantenimiento que minimice las fallas en los equipos involucrados en el proceso.

LNEA DE FABRICACIN Y LNEA DE ENSAMBLE

Dentro de las lneas de produccin susceptibles de un balanceo se encuentran las lneas de

fabricacin y las lneas de ensamble. La lnea de fabricacin se encuentra desarrollada para

la construccin de componentes, mientras la lnea de ensamble se encuentra desarrollada

para juntar componentes y obtener una unidad mayor.

Las lneas de fabricacin deben ser balanceadas de tal manera que la frecuencia de salida de

una mquina debe ser equivalente a la frecuencia de alimentacin de la mquina que realiza

la operacin siguiente. De igual forma debe de realizarse el balanceo sobre el trabajo

realizado por un operario en una lnea de ensamble.

En la prctica es mucho ms sencillo balancear una lnea de ensamble compuesta por

operarios, dado que los cambios suelen aplicarse con tan solo realizar movimientos en las

tareas realizadas por un operario a otro. Para ello tmbien hace falta que dentro de la

organizacin se ejecute un programa de diversificacin de habilidades, para que en un

momento dado un operario pueda desempear cualquier funcin dentro del proceso.

Por otro lado, el ritmo de las lneas de fabricacin suele ser determinado por los tiempos de

la mquina, y se requiere de desarrollo ingenieril o cambios mecnicos para facilitar un

balanceo.

MTODO DE BALANCEO DE LNEA

En el mtodo que aplicaremos es importante tener en cuenta las siguientes variables y su

formulacin:

El mtodo consiste en alcanzar el mayor % de Balance de acuerdo a la necesidad de

produccin, mediante la aplicacin de diversas iteraciones. El tabulado inicial debe ser

como el siguiente:

En este tabulado se debe consignar la informacin inicial del proceso, en cuanto a

descripcin de las operaciones, su tiempo de ejecucin y la cantidad de operarios que las

realizan.

Por ejemplo, asumamos que en un proceso cualquiera se requiere de cuatro operaciones;

una de corte (2 minutos por operario), una de pegado (1 minuto por operario), una de

secado (3 minutos por operario), y una de empaque (0.5 minutos por operario). El proceso

inicialmente se lleva a cabo con 4 operarios, cada operario realiza una operacin diferente.

La jornada laboral es de 8 horas por turno, y el salario diario corresponde a $20.000.

Nuestro tabulado inicial sera el siguiente:

El anterior tabulado corresponde a nuestra primera iteracin, en ella podemos apreciar que

el ciclo de control equivale a la operacin de secado (3 minutos), este ciclo de control

corresponde a la operacin cuyo tiempo debemos reducir, y el plan de accin corresponde a

aumentar su nmero de operarios en una unidad, es decir un nuevo operario, ahora

aplicaremos este cambio sustancial a nuestra nueva iteracin:

En esta segunda iteracin podemos observar, como nuestro tiempo de secado disminuye a

la mitad, motivado por un aumento en el nmero de operarios que realiza esta operacin. Si

decidieramos optar por esta configuracin de trabajo tendramos un Balance del 65% del

proceso. Ahora nuestro ciclo de control vara, dado que el proceso que presenta el mayor

tiempo de ejecucin es el de corte (2 minutos), nuestro plan de accin ser aumentar su

fuerza laboral con un operario sobre la operacin, de esta manera nuestro tabulado sera

(iteracin 3):

En esta iteracin podemos apreciar los mismos cambios que apreciamos en el tabulado 2.

Nuestro balanceo equivale al 72.22%, y cuando detenerse en las iteraciones depende de

nuestra necesidad vital, la cual puede ser:

Unidades por turno, dependiendo si tenemos una demanda establecida en un plazo determinado.

Costo por unidad, dependiendo si el volumen es lo suficientemente grande en un tiempo considerable.

De esta manera tendramos un juicio mucho ms amplio para determinar que configuracin

de lnea optimizara nuestro proceso.

Las iteraciones siguientes podrn apreciarse en el siguiente grfico (click para ampliar):

En l podremos observar como la octava iteracin presenta el mayor porcentaje de balance

y por ende el menor costo por unidad. En el siguiente grfico observaremos el

comportamiento de los costos a medida que aumente el nmero de operarios... "No siempre

el mayor nmero de operarios representa el menor costo unitario".

El equipo de www.ingenierosindustriales.jimdo.com ha desarrollado un formato de Excel

que le permite en 15 iteraciones y de manera muy sencilla realizar el balanceo de lnea de

su proceso... descrguelo en Descargas y Multimedia.

Introduccin al Balance de Lnea

Una de los problemas ms importantes que se tiene dentro de la manufactura, es el de asegurar un flujo continuo y uniforme de los productos a travs de los diferentes procesos dentro de la planta. Esto es debido a que los tiempos de operacin por parte de las personas, es variable segn un sinnmero de factores, como lo son el cansancio, la curva de rendimiento, el nivel de

aprendizaje, dificultad de la operacin, temperatura, etc, adems de la mano de obra, se

cuenta con recursos que pueden limitar en un momento dado como lo son las mquinas, materiales, insumos, etc; hallar la distribucin de la capacidad de manera de minimizar este

problema es lo que se conoce como Balance de Lnea.

Si usted es el responsable del proceso productivo de alguna planta manufacturera, y en algunas partes sus operarios se encuentran trabajando a todo vapor, mientras que algunos en operaciones

subsecuentes se encuentran en tiempo ocioso o trabajando a mitad de marcha, le cuento algo que ya sabe: su planta est desbalanceada. No se preocupe, no es al nico que le ha pasado,

personalmente, lucho contra eso, todos los das.

El Balance de Lnea debe realizarse segn el proceso productivo que se tenga. Cmo as? Recordemos que existen muchas configuraciones posibles de procesos productivos. Por ejemplo, si

se tiene una serie de operaciones subsecuentes divididos entre secciones o departamentos, con

relativamente pocos productos, pero con gran volumen, a esto lo llamamos Produccin en Lnea (o Flujo Lineal), pero si para los diferentes productos, debemos realizar diferentes operaciones, con

diferentes rutas de proceso, a esto lo llamamos Proceso Intermitente (o Job Shop en ingls). Un ejemplo del primer tipo de proceso lo tenemos en una embotelladora de gaseosas y del segundo en

una fabrica de muebles. La tercera forma de produccin es la de produccin por proyectos, es aquella en la que la produccin de un slo item nos podemos estar demorando un buen tiempito...

por ejemplo en un astillero de submarinos, en la fabricacin de un edificio, de aviones, etc, y ahora,

en tiempos relativamente recientes, se ha puesto de moda la manufactura modular, es aquella dnde a una lnea de produccin la dividimos en varias, para que cada una se encargue de una

referencia, reduciendo los tamaos de lote, el tiempo de carga de la lnea, el inventario en proceso, aumentando la flexibilidad, y el tiempo de respuesta. Un ejemplo para este tipo de produccin lo

podemos encontrar en Confeccin.

Ejemplo para un Producto:

Se tiene un clsico proceso de aserro de madera, con los promedios de tiempos como se muestran

a continuacin. Si se tienen 6 personas, en la seccin, durante 8 horas diarias. Cmo se puede distribuir las operaciones de manera que se maximice la produccin?

Id Operacin Nombre Tiempo

(Seg) Mquina

No

Mquinas

1 Largo Bruto 16.94 Pndulo o Sierra

Radial 2

2 Ancho y Espesor

7.7 Sierra Circular 3

3 Planeado 21.02 Planeadora 3

4 Calibrado 3.6 Calibradora 1

Total 49.26

Una forma trivial de hacerlo es hallar el porcentaje de tiempo de cada operacin con base en el tiempo total de operacin y aplicar este porcentaje para distribuir el no de personas, segn esto:

Tiempo % Porcentaje 16.94 34.39% 7.7 15.63% 21.02 42.67% 3.6 7.31%

49.26 100%

Esto significa que la primera operacin toma un 34.39% del tiempo total de operacin en la

seccin, por lo tanto el 34.39% de la capacidad de mano de obra debe estar en esta operacin para que la lnea este balanceada y asi para las dems operaciones, es decir: para la primera

operacin 6*34.93%=2.06. Y as para el resto de las operaciones

Tiempo % Porcentaje No Personas 16.94 34.39% 2.06 7.7 15.63% 0.94 21.02 42.67% 2.56 3.6 7.31% 0.44

49.26 100% 6

Estudiemos el primer valor: 2.06 personas!!! Por supuesto no tenemos 2.06 personas, no

podemos partir las personas en pedacitos... pero si podemos usar fracciones de su tiempo de

trabajo! 2.06 personas nos indica que para tener un mximo de produccin con esta configuracin debemos usar 2 personas en esa operacin y un 6% del tiempo de otra. Si observamos la

operacin siguiente, requiere de 0.93 personas, o lo que es lo mismo, el 93% del tiempo de una (en una jornada laboral), el 7% del tiempo, estar ocioso... a menos que usemos ese 7% de su

tiempo, para apoyar el 6% que nos hace falta para la primera operacin, dnde decimos que

necesitamos el 6% de un operario. Nos quedara entonces con un 1% ocioso.. que le hacemos!!! Seguro ya encontraremos algo que ponerlo hacer en ese 1% ;-)

Okay, hasta ahi todo bien. Pero.. resulta que solo tenemos dos mquinas para la primera

operacin, para dos personas. Que hacemos con el 6% de la otra? En que mquina lo har? Si vamos a usar ese 6% no hay eleccin, habr que esperar a tener la mquina desocupada, podra

tener el horario corrido entrar a laborar media hora ms tarde (o ms temprano), sacar las unidades correspondientes al 6%, y las unidades del 93% en la otra mquina. Si por algn caso,

no se puede hacer esto, entonces en la segunda operacin se tendr mucho ms tiempo ocioso.

Cuntas unidades podemos producir, con este balanceo, durante el turno?

No Unidades = (No Personas * TiempoTurno) / Duracin de la Operacin

Por ejemplo, la primera operacin con dos personas, producimos: (un turno tiene 480 min, es decir 28.800 seg)

No Unidades = ( 2 Personas * 28800 Seg/Turno ) / 16.94 Seg = 3400 Unid

Con 2.06 personas:

No Unidades = ( 2.06 Personas * 28800 Seg/Turno ) / 16.94 Seg = 3502 Unid

En la segunda operacin con 1 persona:

No Unidades = ( 1 Persona * 28800 Seg/Turno ) / 7.7 Seg = 3740 Unid. Si se tuviera el inventario,

pero como la operacin anterior slo nos puede dar 3400 unidades con 2 personas, o 3502 con

2.06 personas. Es decir nuestra produccin mxima ser de 3502 unidades (el resultado teorico

puede variar un poco, por la aproximacin decimal).

En resumen tenemos que el balanceo debe ser con dos operarios en la primera operacin ms un apoyo del 6% del tiempo del tercer operario, el resto del tiempo de este tercer operario lo dedica a

la segunda operacin, en la tercera operacin tenemos dos personas y el 56% del tiempo del ltimo operario, el tiempo restante, lo dedica a la ltima operacin.

GENERALIDADES

La lnea de produccin es reconocida como la principal forma de producir grandes

cantidades de elementos normalizados a costos bajos.

El Balanceo de Lneas de Ensamble consiste en agrupar actividades u operaciones que

cumplan con el tiempo de ciclo determinado con el fin de que cada lnea de produccin

tenga continuidad, es decir que en cada estacin o centro de trabajo, cuente con un tiempo

de proceso uniforme o balanceado, de esta manera las lneas de produccin pueden ser

continuas y no tener cuellos de botella.

En su estado ms refinado, la produccin en lnea es una disposicin de reas de trabajo en

el cual las operaciones consecutivas estn colocadas inmediata y mutuamente adyacentes,

en donde el material se mueve continuamente y a un ritmo uniforme a travs de una serie

de operaciones equilibradas que permiten efectividad simultnea en todos los puntos,

movindose el producto hacia el fin de su elaboracin a lo largo de un camino razonable

directo. Este total refinamiento en el proceso no es, sin embargo, absolutamente necesario.

Los obstculos a los que no enfrentaremos al tratar de balancear una lnea de produccin

sern:

Lneas con diferentes tasas de produccin

Inadecuada distribucin de planta

Variabilidad de los tiempos de operacin.

Para remediar esta situacin debemos nivelar las cargas de trabajo, de tal manera que los

operarios tengan una misma cantidad de trabajo en un tiempo determinado, de modo que se

pueda reducir al mximo el tiempo ocioso de las estaciones de trabajo mediante una

secuencia tecnolgica predeterminada.

Para poder realizar un balanceo de lnea es necesario contar con:

Descripcin de las actividades

Determinacin de la precedencia de cada operacin o actividad

Determinar el tiempo de cada actividad u operacin.

Tener un diagrama de proceso.

Determinar el tiempo ciclo,

Determinar el nmero de estaciones.

Determinar el tiempo de operacin

Determinar el tiempo ciclo.

Determinar el tiempo muerto

Determinar el numero de estaciones

Determinar la eficiencia

Determinar el retraso del balance

Determinar que operaciones quedan en cada estacin de trabajo

Determinar el contenido de trabajo en cada estacin

Determinar el contenido total de trabajo

La idea fundamental de una lnea de ensamble es que un producto se arma progresivamente

a medida que es transportado, pasando frente a estaciones de trabajo relativamente fijas, por

un dispositivo de manejo de materiales, por ejemplo una cinta transportadora.

Los principios bsicos en lnea son los siguientes:

Principio de la mnima distancia recorrida

Principio del flujo de trabajo

Principio de la divisin del trabajo

Principio de la simultaneidad o de las operaciones simultneas

Principio de operacin conjunta

Principio de la trayectoria fija

Principio del mnimo tiempo y de material en proceso

Principio de la intercambiabilidad

Los elementos de trabajo, establecidos de acuerdo con el principio de la divisin del

trabajo, se asignan a las estaciones de manera que todas ellas tengan aproximadamente la

misma cantidad de trabajo. A cada trabajador, en su estacin, se le asignan determinados

elementos y los lleva a cabo una y otra vez en cada unidad de produccin mientras pasa

frente a su estacin.

Si los tiempos productivos que se requieren en todas las estaciones de trabajo fuesen

iguales no existiran tiempos muertos, y la lnea estara perfectamente equilibrada. El

problema de diseo para encontrar las formas de igualar los tiempos de trabajo en todas las

estaciones se denomina problema de balanceo de lnea.

Deben existir ciertas condiciones para que la produccin en lnea sea prctica.

1.- Cantidad. El volumen o cantidad de produccin debe ser suficiente para cubrir el costo

de la preparacin de la lnea. Esto depende del ritmo de produccin y de la duracin que

tendr la tarea.

2. Equilibrio. Los tiempos necesarios para cada operacin en la lnea deben ser

aproximadamente iguales.

3. Continuidad. Una vez puesta en marcha debe continuar pues la detencin en un punto,

corta la alimentacin del resto de las operaciones. Esto significa que deben tomarse

precauciones para asegurar un aprovisionamiento continuo del material, piezas,

subensambles, etc., y la previsin de fallas en el equipo.

Los casos tpicos en el balanceo de lneas de produccin son:

I.- Conocidos los tiempos de las operaciones, determinar el nmero de operadores

necesarios para cada operacin.

II.- Conocido el tiempo de ciclo, minimizar el nmero de estaciones de trabajo

III.- Conocida el nmero de estaciones de trabajo, asignar elementos de trabajo a las

mismas.

Los resultados que se esperan alcanzar despus de balancear una lnea son:

En toda la lnea de ensamble existen operaciones en secuencia.

Los tiempos para completar los operaciones son distintos.

Cada operario puede ejecutar una o varias operaciones.

CASO I.

NO = TE X IP / E

IP = Unidades a fabricar / tiempo disponible de un operador

Donde:

NO = Nmero de operadores para la lnea

TE = Tiempo estndar de la pieza

IP = Indice de produccin

E = Eficiencia planeada

Para calcular el nmero de operadores por operacin se tiene:

NO = TEop X IP / E

Donde:

TEop = Tiempo estndar de la operacin.

Ejemplo: En una fbrica que se dedica ensamblar auto partes, cuenta con las siguientes

operaciones y sus tiempos estndar respectivos. Se tiene una eficiencia en la planta del 90%

y se desea fabricar 1000 artculos en un turno de 8 hrs.

IP = 1000 / 60X8 = 2.083

No.1 = 1.15 X 2.083 / 0.9 = 2.66 No. reales = 3 operarios

No..............As sucesivamente para cada operacin

La operacin No. 5 determinar la produccin en lnea. Por lo tanto los minutos estndar

asignados son:

1.90 / 4 = 0.475........................Minutos estndar asignados

4 hombres X 480 min. / 1.90 = 1010 piezas por da.

La eficiencia de esta lnea es:

E = Sumatoria de minutos estndar por operacin/minutos estndar asignados X nmero de

operadores

E=7.77 / 0.475 X 18 = 0.9087

0.9087 X 100 = 90.87%

CASO II.

"MODA", fabricante de artculos para dama, desea balancear la lnea de produccin, la

tasa de produccin es de 8.5 pzas/hora si cuenta con la siguiente informacin:

CASO III.

En una operacin que consta de 10 elementos se quiere asignar estos a 5 estaciones de

trabajos y determinar la produccin diaria siendo que se trabajan los 3 turnos. El orden de

los elementos no puede variar de acuerdo al proceso.

Elemento T.E. (min.)

1 1.10

2 3.20

3 2.50

4 0.95

5 3.42

6 1.80

7 2.57

8 2.60

9 1.80

10 1.90

TOTAL 22.84

Por lo tanto cada estacin de trabajo deber contener el siguiente tiempo:

22.84/5 = 4.568 min.

Como podemos ver en el tiempo acumulado mayor se da en la estacin de trabajo No. 3,

por lo tanto la produccin estar en funcin de ese tiempo.

Tiempo = 24 X 60 = 1440 minutos al da.

PRODUCCION = 1440/5.22 = 275.86

Por lo tanto su produccin es de 276 unidades diarias