DIAGRAMAS DE ACTIVIDAD PROTOCOLO Curso de Estudio del Trabajo
FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL 2009
LABORATORIO DE ESTUDIO DEL TRABAJO PROTOCOLO DE DIAGRAMAS DE ACTIVIDAD
PRESENTACIÓN Aunque la automatización ha reducido significativamente las demandas de fuerza de personal humano en el entorno industrial de la actualidad, el trabajo manual sigue estando presente en muchos procesos. Dado lo anterior siempre existirá la necesidad de usar herramientas que ayuden al registro de las actividades manuales en los puestos de trabajo, así como aquellas tareas en las cuales existen relaciones hombre-máquina, con el fin de optimizar éste tipo de procesos. 1. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
Estudiar una estación de trabajo donde exista la interrelación hombre-máquina. Analizar la estación de trabajo donde existe la interrelación hombre-máquina. Construir el diagrama de proceso hombre-máquina. Proponer mejoras para la estación de trabajo donde existe la interrelación hombre-máquina. Determinar la eficiencia de los hombres y de las máquinas. Registrar los micromovimientos presentes en los diferentes procesos objeto de estudio. Realizar el diagramas de proceso bimanual para el caso analizado. Diagnosticar los procesos actuales, identificando fallas o errores en busca de posibles soluciones. Proponer alternativas de solución a partir de los diagramas encontrados para optimizar los procesos de los diferentes casos y realizar los diagramas correspondientes para las mejoras propuestas.
2. CONTENIDO DE LA PRÁCTICA 2.1 Sesión 1: Diagrama Hombre-Máquina y Diagrama de Grupo PUNTOS A DESARROLLAR Generalidades del tema Presentación del caso y aclaración de dudas Desarrollo del caso Realización de los diagramas de hombre máquina y grupo TIEMPO TOTAL 2.2 Sesión 2: Diagrama bimanual PUNTOS A DESARROLLAR Generalidades del tema Presentación del caso y aclaración de dudas Desarrollo del caso Realización del diagrama bimanual TIEMPO TOTAL
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TIEMPO ESTIMADO (min.) 5 10 20 55 90
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3. MARCO TEÓRICO En el estudio de métodos se quiere dar respuesta a varios interrogantes: ¿Qué se pretende hacer con este proceso? ¿Para qué se hace? ¿Cómo se hace? ¿Quién lo hace? ¿Donde se hace?, entre otros tantos que deben orientar en el análisis crítico de la situación. Para desarrollar un análisis estructurado basado en hechos, se debe registrar todo lo que sucede a lo largo del proceso que se está estudiando, usando un lenguaje que pueda ser entendido por todo el mundo, para ello se utilizan de forma común diversos tipos de diagramas con los cuales se busca mostrar la realidad de lo que está sucediendo en el proceso, indicando la secuencia, cronología y otra información relevante. 3.1 Diagrama Hombre-Máquina En muchas actividades productivas puede presentarse que un mismo operario es responsable por el manejo de varias máquinas de manera simultánea, conociéndose esta situación como “acoplamiento de máquinas”. El diagrama de proceso hombre-máquina, es una representación gráfica de la secuencia de los elementos que componen una operación donde sus principales actores son el hombre y la máquina, permitiendo conocer tiempos empleados por cada uno de ellos para llevar a cabo la tarea propuesta, es decir, conocer el tiempo usado efectivamente en un ciclo de operación por el operario y las máquinas. Este diagrama indica la relación exacta en tiempo entre el ciclo de trabajo de la persona y el ciclo de operación de su máquina. Además de ello permite determinar la secuencia en el cual suceden las tareas con el fin de lograr hacer el uso más eficiente de los recursos. Para la elaboración del diagrama de proceso hombre-máquina, debe llevarse el siguiente registro: 1. Como los diagramas hombre-máquina deben hacerse a escala, entonces se debe determinar las distancias en centímetros que representará una unidad de tiempo. 2. Determinar los límites del ciclo que se quiere diagramar, por ejemplo, un ciclo puede ser cuando la máquina fresadora comienza en posición apagado, luego tiene un tiempo de montaje sobre la misma por parte del hombre, para pasar luego a su actividad de fresado, terminando el ciclo con el desmonte de la misma regresándola a posición de apagado. 3. Dividir la operación en elementos, es decir, declarar las actividades realizadas por el hombre sobre la máquina, por la máquina solamente y por el hombre solamente. 4. Medir el tiempo de duración de cada elemento, es decir, establecer los tiempos adecuados de cada una de las actividades declaradas anteriormente. 5. Construir el diagrama, recordando que el lado izquierdo muestra las operaciones y el tiempo que usa el trabajador, y el lado derecho es empleado para los tiempos de trabajo y ocio de las máquinas. Inmediatamente a la derecha de la descripción de la operación se representan gráficamente el tiempo de carga, el tiempo de operación y el tiempo muerto. Una línea continua vertical representa el tiempo de trabajo empleado, una discontinuidad en la línea representa tiempo de cargue y descargue en las máquinas (trabajo que hace el hombre sobre la máquina). 6. Calcular los tiempos productivos y ociosos de cada máquina evaluada y del operario (cada uno por aparte, máquina1, máquina2, operario), el tiempo de ciclo y determinar el porcentaje de tiempo productivo de cada máquina y del operario, como el tiempo productivo dividido entre el tiempo de ciclo.
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El formato que debe diligenciarse para el estudio del diagrama de proceso hombre-máquina se muestra a continuación con un ejemplo en el cual un operario tiene a su cargo dos máquinas:
En este caso el tiempo de ciclo de cada recurso (operario y máquinas) es de 0,0134 horas, que es el tiempo necesario para que se puedan repetir todas las tareas necesarias para que las dos máquinas procesen, cada una, una pieza completa. Sin embargo el tiempo de estándar por unidad para la estación de trabajo (un operario y dos máquinas) es de 0,0067 horas/unidad (0,0134/2) debido a que en 0,0134 horas se procesan dos piezas. El porcentaje de tiempo productivo del operario es de 100% (0,0134/0,0134), para las máquinas 1 y 2 del 71% (0,0094/0,0134). La utilidad de este diagrama está en que permite determinar la cantidad de máquinas que un operario puede atender, de tal forma que se logre el menor costo de producción de cada pieza.
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3.2 Diagrama de Grupo Este diagrama es una adaptación del diagrama Hombre-Máquina, en aquellos casos en los cuales los procesos o máquinas llegan a ser de tal magnitud que las preguntas a contestar no es cuántas máquinas debe operar un trabajador, sino cuantos operarios se necesitan para operar eficientemente una máquina. El registro se hace de forma similar al diagrama Hombre-Máquina, las diferencias están en que al lado izquierdo se indican las operaciones que se efectúan en la máquina o en el proceso y al lado derecho las actividades realizadas por los operarios. A continuación se muestra un ejemplo de este diagrama:
Mediante el diagrama de grupo se puede establecer el número de operarios necesarios para atender eficazmente una máquina o proceso y las actividades que se deben asignar a cada uno de ellos.
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3.3 Diagrama de Bimanual El diagrama de proceso bimanual, también llamado diagrama de proceso del operario, es una herramienta del estudio de movimientos. Dicho diagrama muestra todas las actividades realizadas por las manos y las relaciones entre las divisiones básicas de los logros desempeñados por éstas. El propósito de éste tipo de diagrama es presentar una operación dada con suficiente detalle para analizarla y mejorarla. En general, no es práctico hacer un estudio detallado del proceso bimanual a menos que se trate de una operación manual muy repetitiva. Por medio de este análisis es posible identificar los patrones de movimiento ineficientes y se pueden observar, además, las violaciones de los principios manejados en la economía de movimientos. De este modo se puede afirmar que este diagrama facilita cambiar un método de manera que se logre una operación con dos manos balanceada y que los movimientos ineficientes se reduzcan o eliminen. Para la adecuada elaboración de un diagrama de proceso bimanual se toman como base los movimientos básicos, los cuales fueron desarrollados por los Gilbreth quienes fueron pioneros en el estudio de movimientos. Concluyeron que todo trabajo, productivo o no, se realiza utilizando una combinación de 17 movimientos básicos que denominaron therbligs (Gilbreth escrito al revés). Los therbligs se clasifican en dos grupos, los efectivos y los no efectivos. Los primeros son un avance en el progreso del trabajo Normalmente éstos se pueden acortar, pero no eliminar por completo. Los segundos por el contrario no avanzan en el progreso del trabajo y deben eliminarse mediante la aplicación de la economía de movimientos. Los 17 therbligs junto con su símbolo y definición se muestran a continuación. Therbligs Efectivos (Implica un avance directo en el progreso del trabajo. Pueden acortarse pero es difícil eliminarlos). Therblig Símbolo Descripción Movimiento con la mano vacía desde y hacia el objeto; el tiempo depende Alcanzar AL de la distancia; en general precede a soltar y va seguido de tomar. Movimiento con la mano llena; el tiempo depende de la distancia, el peso y Mover M el tipo de movimiento; en general precedido de tomar y seguido de soltar o posicionar. Cerrar los dedos alrededor de un objeto; inicia cuando los dedos hacen Tomar T contacto con el objeto y termina cuando se logra el control; generalmente precedido de alcanzar y seguido de mover. Soltar S Dejar el control de un objeto; por lo general es el therblig más corto. Posicionar un objeto en un lugar predeterminado dado su uso posterior; Preposicionar PP casi siempre ocurre junto con mover. Manipular una herramienta al usarla para lo que fue hecha; se detecta con Usar U facilidad al hacer que avance el trabajo. Unir dos partes que van juntas; precedido de posicionar o mover y seguido Ensamblar E por soltar. Opuesto al ensamble, separación de dos partes que están juntas; en general Desensamblar DE precedido de posicionar o mover y seguido de soltar.
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Therbligs Inefectivos (No avanzar en el progreso del trabajo. Deben eliminarse cuando sea posible). Therblig Símbolo Descripción Ojos o manos que deben encontrar un objeto; inicia cuando los ojos se Buscar B mueven para localizar un objeto. Seleccionar SE Elegir un artículo entre varios; por lo compón sigue a buscar. Orientar un objeto durante el trabajo; en general precedido de mover Posicionar P y seguido de soltar (en contraste con durante de preposicionar). Comparar un objeto con un estándar, generalmente con la vista, pero Inspeccionar I puede hacerse también con cualquier otro sentido. Hacer una pausa para determinar la siguiente acción; en general se Planear PL detecta como una duda antes del movimiento. Más allá del control del operario debido a la naturaleza de la Retraso inevitable RI operación, por ejemplo, la mano izquierda espera mientras la derecha termina un alcance más lejano. Retraso evitable RE Sólo el operario es responsable del tiempo ocioso, como toser. Descanso para Aparece en forma periódica, no en todos los ciclos depende de la carga contrarrestar la D de trabajo físico. fatiga Una mano detiene un objeto mientras la otra realiza un trabajo Sostener SO provechoso. 3.3.1 Principios de la economía de movimientos Estos principios, o reglas generales que se deberían seguir para realizar eficientemente una tarea, se pueden clasificar en tres grupos: A. Utilización del cuerpo humano B. Distribución del tugar de trabajo C. Modelo de las máquinas y herramientas A.
Utilización del cuerpo humano Siempre que sea posible: 1. Las dos manos deben comenzar y completar sus movimientos a la vez. 2. Nunca deben estar inactivas las dos manos a la vez, excepto durante los períodos de descanso. 3. Los movimientos de los brazos deben realizarse simultáneamente y en direcciones opuestas y simétricas. 4. Debe aprovecharse el impulso cuando favorece al obrero, pero debe reducirse a un mínimo si hay que contrarrestarlo con un esfuerzo muscular. 5. Son preferibles los movimientos continuos y curvos a los movimientos rectos en los que hay cambios de dirección repentinos y bruscos. 6. El ritmo es esencial para la ejecución suave y automática de las operaciones repetitivas, y el trabajo debe disponerse de modo que se pueda hacer con un ritmo fácil y natural, siempre que sea posible.
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7. El trabajo debe disponerse de modo que los ojos se muevan dentro de límites cómodos y no sea necesario cambiar de foco a menudo. B.
Distribución del lugar de trabajo 1. Debe haber un sitio definido y fijo para todas las herramientas y materiales, con el objeto de que se adquieran hábitos. 2. Las herramientas y materiales deben colocarse de antemano donde se necesitarán, para no tener que buscarlos. 3. Deben utilizarse depósitos y medios de «abastecimiento por gravedad», para que el material llegue tan cerca como sea posible del punto de utilización. 4. Las herramientas, materiales y mandos deben situarse dentro del área máxima de trabajo y tan cerca del trabajador como sea posible. 5. Los materiales y las herramientas deben situarse en la forma que dé a los gestos el mejor orden posible. 6. Deben utilizarse, siempre que sea posible, eyectores y dispositivos que permitan al operario «dejar caer» el trabajo terminado sin necesidad de utilizar las manos para despacharlo. 7. Deben preverse medios para que la luz sea buena, y facilitarse al obrero una silla del tipo y altura adecuados para que se siente en buena postura. La altura de la superficie de trabajo y la del asiento deberán combinarse de forma que permitan al operario trabajar alternativamente sentado o de pie. 8. El color de la superficie de trabajo deberá contrastar con el de la tarea que realiza, para reducir así la fatiga de la vista.
Esta figura, muestra el área normal de trabajo de un operario corriente y la zona de almacenamiento de su banco de trabajo. Siempre que sea posible se evitará colocar los materiales en el área situada delante del operario, ya que estirarse hacia adelante exige el empleo de los músculos de la espalda, provocando por lo tanto fatiga, como lo han demostrado investigaciones fisiológicas. C.
Modelo de las máquinas y herramientas 1. Debe evitarse que las manos estén ocupadas «sosteniendo» la pieza cuando ésta pueda sujetarse con una plantilla, brazo o dispositivo accionado por el pie.
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2. Siempre que sea posible deben combinarse dos o más herramientas. 3. Siempre que cada dedo realice un movimiento especifico, como para escribir en un teclado, debe distribuirse la carga de acuerdo con la capacidad inherente a cada dedo. 4. Los mangos, como los utilizados en las manivelas y destornilladores grandes, deben diseñarse para que la mayor cantidad posible de superficie esté en contacto con la mano. Es algo de especial importancia cuando hay que ejercer mucha fuerza sobre el mango. 5. Las palancas, barras cruzadas y volantes de mano deben situarse en posiciones que permitan al operario manipularlos con un mínimo de cambio de posición del cuerpo y un máximo de «ventajas mecánicas».
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