SERVICIO SINCRÓNICO - EJEMPLO Servicio sincrónico Part 4

SERVICIO SINCRÓNICO - EJEMPLO Servicio sincrónico Part 3

Si al trabajador se le asigna el número más realista de 4 máquinas (opción 2), el tiempo ocioso de la máquina más costosa disminuye de 0.4 a 0.1 minutos. El costo de producción esperado a partir de la ecuación (2) es

Esto demuestra la importancia de reducir el tiempo de carga o el de confi guración de la máquina, tema que se analizará con más detalle en el capítulo 3. Observe también que la reducción del tiempo de desplazamiento en una cantidad comparable (0.1 minutos el cual, en este caso, lo elimina totalmente) resulta en el caso ideal que se muestra más adelante o en el de la fi gura 2.17 con el mismo costo unitario de 1.50 dólares.

SERVICIO SINCRÓNICO - EJEMPLO Servicio sincrónico Part 2

Por lo tanto, el costo esperado es el costo de las máquinas y la mano de obra dividido entre la velocidad de producción:

El método alterno nos da una velocidad de producción de

SERVICIO SINCRÓNICO - EJEMPLO Servicio sincrónico Part 1

Un operador emplea 1 minuto para dar servicio a una máquina y 0.1 minuto para llegar caminando a la siguiente. Cada máquina trabaja automáticamente durante 3 minutos, el operador gana 10.00 dólares/hora y la operación de las máquinas cuesta 20.00 dólares/hora. ¿Cuántas máquinas puede servir el operador? El número óptimo de máquinas que el operador puede servir es 

n= (l +m)/(l +w)= (1+3) /(1+0.1)=3.6 

Debido a que el número es fraccionario, nos deja dos opciones. Al operador pueden asignársele 3 máquinas (opción 1), en cuyo caso estará ocioso parte del tiempo. O pueden asignársele 4 máquinas (opción 2), en cuyo caso serán las máquinas la que estarán ociosas parte del tiempo. La mejor opción podría estar basada en la economía de la situación, esto es, en el costo mínimo por unidad. En la opción 1, el costo de producción esperado a partir de la ecuación (1) es (dividido entre 60 para convertir las horas a minutos)

SERVICIO SINCRÓNICO - IV

El número de máquinas que a un operador debe asignársele en condiciones realistas puede recalcularse mediante el número entero menor a partir de la ecuación revisada:

El tiempo del ciclo cuando el operador está trabajando n1 máquinas es l + m, puesto que, en este caso, el operador no está ocupado todo el ciclo, pero el equipo se encuentra ocupado durante el ciclo completo.

Figura 2.17 Asignación de servicio sincrónico para un operador y cuatro máquinas.

SERVICIO SINCRÓNICO - III

Figura 2.16 Diagrama de proceso de grupo del método de operación propuesto para un proceso de extrusión hidráulico.

SERVICIO SINCRÓNICO - II

Figura 2.15 Diagrama de procesos de grupo del método de operación actual correspondiente a un proceso de extrusión hidráulico.

SERVICIO SINCRÓNICO - I

La asignación de más de una máquina a un operador casi siempre resulta en el caso ideal, donde tanto el operador como la máquina están ocupados durante todo el ciclo. Dichos casos ideales se conocen como servicio sincrónico, y el número de máquina que se asignará puede calcularse como

Por ejemplo, suponga un tiempo total de un ciclo de 4 minutos para fabricar un producto, medido desde el comienzo de la descarga del producto anteriormente terminado hasta el fi nal del tiempo de ciclo de la máquina. El servicio del operador, que incluye la descarga del producto terminado y la carga de la materia prima, es de 1 minuto, mientras que el tiempo del ciclo de la máquina automática es de 3 minutos. El servicio sincrónico daría como resultado la asignación de

De manera gráfi ca, esta asignación parecería como se muestra en la fi gura 2.17, donde el operador se desplaza a la segunda máquina una vez que la primera ha recibido servicio. Para cuando se le ha dado servicio a la cuarta máquina, el operador necesitará regresar a la primera máquina para atenderla, puesto que el ciclo automático de la máquina habrá acabado justamente en ese momento. Si el número de máquinas aumenta en este caso, se presentará interferencia entre máquinas y se tendrá una situación en la que una o más instalaciones estarán ociosas en una parte del ciclo de trabajo. Si el número de máquinas se reduce a algún número menor a 4, el operador estará ocioso en una parte del ciclo. En dichos casos, el costo mínimo total por pieza generalmente representa el criterio para una operación máxima. Una difi cultad adicional se presenta debido a la existencia de condiciones menos ideales. Es posible que el operador necesite caminar entre las máquinas o limpiarlas y ajustarlas. 

Este tiempo del operador también necesita tomarse en cuenta con base en el costo de cada máquina ociosa y el costo por hora del operador.

HERRAMIENTAS CUANTITATIVAS: RELACIONES ENTRE EL OPERADOR Y LA MÁQUINA

A pesar de que el diagrama de procesos hombre-máquina puede ilustrar el número de equipo que puede asignarse a un operador, a veces dicho número puede calcularse en mucho menor tiempo a través del desarrollo de un modelo matemático. La relación entre el operador y la máquina es, en general, de uno de estos tres tipos: 1) servicio sincrónico, 2) servicio totalmente aleatorio, y 3) una combinación de servicios sincrónico y aleatorio.

Figura 2.14 Diagrama de proceso del trabajador y de la máquina para la operación de una fresadora.

DIAGRAMAS DE PROCESOS DE GRUPO

El diagrama de procesos de grupo es, en un sentido, una adaptación del diagrama hombre-máquina. El diagrama de procesos hombre-máquina determina el número de máquinas más económico que un trabajador puede operar. Sin embargo, varios procesos e instalaciones son de tal magnitud que en lugar de que un solo trabajador opere varias máquinas, es necesaria la participación de varios trabajadores para operar una sola máquina de manera efi ciente. 

El diagrama de procesos de grupo muestra la relación exacta entre los ciclos ociosos y operativos de la máquina y los tiempos ociosos y operativos por ciclo de los trabajadores que operan dicha máquina. Este diagrama revela las posibilidades de mejora mediante la reducción de los tiempos ociosos tanto para la máquina como el operador. La fi gura 2.15 muestra un diagrama de proceso de grupo de un proceso en el que un gran número de horas de trabajo están ociosas, hasta 18.4 horas por turno de 8 horas. El diagrama también muestra que la compañía emplea dos o más operadores de los necesarios. Mediante la reubicación de algunos de los controles del proceso, la compañía pudo reasignar los elementos de trabajo por lo que cuatro trabajadores en lugar de seis pudieron operar de manera efi ciente la máquina de extrusión. En el diagrama de procesos de grupo de la fi gura 2.16 se muestra una mejor operación del mismo proceso. Se alcanzaron ahorros de 16 horas por turno a través del uso de este diagrama.

DIAGRAMAS DE PROCESOS HOMBRE-MÁQUINA - II

En razón de que los diagramas hombre-máquina se dibujan siempre a escala, el analista debe seleccionar una distancia en pulgadas o centímetros para estar de acuerdo con una unidad de tiempo tal que el diagrama pueda distribuirse adecuadamente. A medida que el tiempo del ciclo de la operación que se analiza sea mayor, la distancia por minuto decimal será más corta. Una vez que se han establecido los valores exactos de la distancia, en pulgadas o centímetros por unidad de tiempo, el diagrama puede comenzar. El lado izquierdo muestra las operaciones y el tiempo para el empleado, mientras que el derecho muestra el tiempo trabajado y el tiempo ocioso de la máquina o máquinas. Una línea continua que se dibuja verticalmente representa el tiempo de trabajo del empleado. Un corte en la línea trabajo-tiempo vertical signifi ca tiempo ocioso. 

De la misma manera, una línea vertical continua por debajo de cada encabezado de máquina indica el tiempo de operación de la máquina y un corte en la línea vertical de la máquina señala el tiempo ocioso de ésta. Una línea punteada por debajo de la columna máquina indica el tiempo de carga y de descarga de la máquina, durante el cual la máquina no está ociosa ni en operación (vea la fi gura 2.14). El analista debe elaborar diagramas de todos los elementos de tiempo ocioso y ocupado tanto del trabajador como de la máquina a lo largo de la terminación del ciclo. La parte inferior del diagrama muestra el tiempo de trabajo total y el tiempo ocioso total del trabajador así como el tiempo de trabajo total y el tiempo ocioso de cada máquina. El tiempo productivo más el tiempo ocioso del trabajador debe ser igual al tiempo productivo más el tiempo ocioso de cada máquina con la que él opera. Es necesario contar con valores elementales de tiempo precisos antes de que el diagrama del trabajador y la máquina puedan construirse. Dichos valores deben representar tiempos estándar que incluyan una tolerancia aceptable para la fatiga, retrasos inevitables y retardos del personal (consulte el capítulo 11 para obtener más detalles). 

El analista nunca debe utilizar lecturas generales del cronómetro para elaborar el diagrama. El diagrama de proceso hombre-máquina terminado muestra claramente la áreas en las que ocurre el tiempo ocioso de máquina y el tiempo ocioso del trabajador. Por lo general, estas áreas son un buen lugar para comenzar a llevar a cabo mejoras. Sin embargo, el analista también debe comparar el costo de la máquina ociosa con el del trabajador ocioso. Es sólo cuando se considera el costo total que el analista puede recomendar con seguridad un método por encima de otro. En la siguiente sección se presentan las consideraciones económicas.

Figura 2.13 Diagrama de fl ujo de la distribución revisada de un grupo de operaciones del rifl e Garand M1.

DIAGRAMAS DE PROCESOS HOMBRE-MÁQUINA - I

El diagrama de procesos hombre-máquina se utiliza para estudiar, analizar y mejorar una estación de trabajo a la vez. El diagrama muestra la relación de tiempo exacta entre el ciclo de trabajo de la persona y el ciclo de operación de la máquina. Estos hechos pueden conducir a una utilización más completa del tiempo del trabajador y de la máquina así como a obtener un mejor balance del ciclo de trabajo.

Figura 2.12 Diagrama de fl ujo de la distribución antigua de un grupo de operaciones del rifl e Garand. (La sección sombreada de la planta representa el espacio total necesario para la distribución revisada [fi gura 2.13]. Ésta representa 40% de ahorro de espacio.)

Muchas máquinas herramienta son totalmente automáticas (la máquina de tornillo automático) o semiautomáticas (el torno de torreta). Con este tipo de equipos, el operador muy a menudo está desocupado en una parte del ciclo. La utilización de este tiempo ocioso puede incrementar las ganancias del operador y mejorar la efi ciencia de la producción. La práctica de hacer que un empleado maneje más de una máquina se conoce como acoplamiento de máquinas. Debido a que los sindicatos se podrían resistir a aceptar este concepto, la mejor manera de “vender” el acoplamiento de máquinas es demostrar la oportunidad de obtener ganancias adicionales. Puesto que el acoplamiento de máquinas aumenta el porcentaje de “tiempo de esfuerzo” durante el ciclo de operación, son posibles mayores incentivos si la compañía trabaja con base en un plan de pago de incentivos. También se obtienen ganancias base mayores cuando se pone en práctica el acoplamiento de máquinas, puesto que el operador tiene una mayor responsabilidad y puede ejercer un esfuerzo mental y físico mayores. Cuando se elabora el diagrama de procesos hombre-máquina, en primer lugar el analista debe identifi car el diagrama con un título tal como Diagrama de procesos hombre-máquina. Información adicional acerca de la identifi cación podría incluir el número de parte, el número de diagrama, la descripción de la operación, el método actual o propuesto, la fecha y el número de la persona que elabora el diagrama.

DIAGRAMA DE FLUJO O RECORRIDO - II

Figura 2.11 Diagrama de fl ujo del proceso (trabajador) para la inspección en campo de LUX.

DIAGRAMA DE FLUJO O RECORRIDO - I

A pesar de que el diagrama de fl ujo del proceso proporciona la mayor parte de la información pertinente relacionada con un proceso de manufactura, no muestra un plan pictórico del fl ujo del trabajo. A veces esta información es útil para desarrollar un nuevo método. Por ejemplo, antes de que se pueda reducir un transporte, el analista necesita observar o visualizar dónde hay sufi ciente espacio para construir una instalación de tal manera que la distancia de transporte puede acortarse. De la misma forma, es de utilidad visualizar las áreas potenciales de almacenamiento temporal o permanente, las estaciones de inspección y los puntos de trabajo. 

La mejor manera de proporcionar esta información es conseguir un diagrama de las áreas de la planta involucradas y después bosquejar las líneas de fl ujo, es decir, indicar el movimiento del material de una actividad a la otra. El diagrama de fl ujo o recorrido es una representación gráfi ca de la distribución de los pisos y edifi cios que muestra la ubicación de todas las actividades en el diagrama de fl ujo del proceso. Cuando los analistas elaboran un diagrama de fl ujo o recorrido, identifi can cada actividad mediante símbolos y números correspondientes a los que aparecen en el diagrama de fl ujo del proceso. La dirección del fl ujo se indica colocando pequeñas fl echas periódicamente a lo largo de las líneas de fl ujo. Se pueden utilizar colores diferentes para indicar líneas de fl ujo en más de una parte.

La fi gura 2.12 muestra un diagrama de recorrido hecho en conjunto con un diagrama de fl ujo de procesos con el fi n de mejorar la producción del rifl e Garand (M1) de la Armería Springfi eld. Esta representación gráfi ca, junto con un diagrama de fl ujo de procesos, dio como consecuencia ahorros que incrementaron la producción de 500 cañones de rifl e por turno a 3 600 con el mismo número de empleados. La fi gura 2.13 muestra el diagrama de recorrido de la distribución revisada. El diagrama de recorrido representa un complemento útil del diagrama de fl ujo de procesos debido a que indica el camino hacia atrás y las áreas posibles de congestión de tráfi co y facilita el desarrollo de una confi guración ideal de la planta.

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO - IV

El diagrama de fl ujo del proceso, de la misma forma que el diagrama de procesos operativos, no es el fi nal en sí mismo; es sólo un medio para llegar al fi nal. Esta herramienta facilita la eliminación o reducción de los costos ocultos de un componente. Puesto que el diagrama de fl ujo muestra claramente todos los transportes, retrasos y almacenamientos, la información que ofrece puede dar como consecuencia una reducción en la cantidad y la duración de estos elementos. Asimismo, puesto que las distancias se encuentran registradas en el diagrama de fl ujo del proceso, este diagrama es excepcionalmente valioso para mostrar cómo puede mejorarse la distribución de una planta. En el capítulo 3 se describen estas técnicas con más detalle.

Figura 2.10 Diagrama de flujo de procesos

(material) para la preparación de correo publicitario directo.

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO - III

En el diagrama se deben incluir todos los retrasos y tiempos de almacenamiento. A medida que una parte permanezca más tiempo en almacenamiento o se retrasa, mayor será el costo que acumule así como el tiempo que el cliente tendrá que esperar para la entrega. Por lo tanto, es importante saber cuánto tiempo consume una parte por cada retraso o almacenamiento. El método más económico para determinar la duración de los retrasos y almacenamientos es mediante el marcado de varias partes con un gis, que indique el tiempo exacto durante el cual se almacenaron o se retrasaron. Después es necesario verifi car periódicamente la sección para ver cuándo entraron de nuevo a producción las partes marcadas. Se verifi ca un número de veces, se registra el tiempo consumido y luego se promedian los resultados, y así, los analistas pueden obtener valores de tiempo sufi cientemente precisos.

Figura 2.8 Conjunto de símbolos de diagrama

de proceso de acuerdo con el estándar ASME.

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO - II

El analista debe describir cada evento del proceso, encerrar en un círculo el símbolo adecuado del diagrama del proceso e indicar los tiempos asignados para los procesos o retrasos y las distancias de transporte. Después tiene que conectar los símbolos de eventos consecutivos con una línea vertical. La columna del lado derecho proporciona sufi ciente espacio para que el analista incorpore comentarios o haga recomendaciones que conduzcan a cambios en el futuro. 

Para determinar la distancia desplazada, no es necesario que el analista mida cada movimiento de una manera precisa con una cinta o una regla de 6 pies. Se obtiene un valor lo sufi cientemente correcto si se cuenta el número de columnas que el material se desplaza y luego se multiplica dicho número, menor a 1, por la distancia entre columnas. Los desplazamientos de 5 pies o menores por lo general no se registran; sin embargo, pueden registrarse si el analista considera que afectan el costo total del método que se está grafi cando.

Figura 2.7 Diagrama de procesos operativos

que muestran la fabricación de estaciones para teléfonos.

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO - I

En general, el diagrama de fl ujo del proceso cuenta con mucho mayor detalle que el diagrama del proceso operativo. Como consecuencia, no se aplica generalmente a todos los ensambles, sino que a cada componente de un ensamble. 

El diagrama de fl ujo del proceso es particularmente útil para registrar los costos ocultos no productivos como, por ejemplo, las distancias recorridas, los retrasos y los almacenamientos temporales. Una vez que estos periodos no productivos se identifi can, los analistas pueden tomar medidas para minimizarlos y, por ende, reducir sus costos. Además de registrar operaciones e inspecciones, los diagramas de fl ujo de procesos muestran todos los retrasos de movimientos y almacenamiento a los que se expone un artículo a medida que recorre la planta. Los diagramas de fl ujo de procesos, por lo tanto, necesitan varios símbolos además de los de operación e inspección que se utilizan en los diagramas de procesos operativos. Una fl echa pequeña signifi ca transporte, el cual puede defi nirse como mover un objeto de un lugar a otro excepto cuando el movimiento se lleva a cabo durante el curso normal de una operación o inspección. 

Una letra D mayúscula representa un retraso, el cual se presenta cuando una parte no puede ser procesada inmediatamente en la próxima estación de trabajo. Un triángulo equilátero parado en su vértice signifi ca almacenamiento, el cual se presenta cuando una parte se guarda y protege en un determinado lugar para que nadie la remueva sin autorización. Estos cinco símbolos (vea la fi gura 2.8) constituyen el conjunto estándar de símbolos que se utilizan en los diagramas de fl ujo de procesos (ASME, 1974). En ciertas ocasiones, algunos otros símbolos no estándar pueden utilizarse para señalar operaciones administrativas o de papeleo u operaciones combinadas, como se muestra en la fi gura 2.9. 

Dos tipos de diagramas de fl ujo se utilizan actualmente: de productos o materiales (vea la fi gura 2.10, preparación de publicidad directa por correo) y de personas u operativos (vea fi gura 2.11, personal de servicio que inspeccionan unidades de campo LUX). El diagrama de producto proporciona los detalles de los eventos que involucran un producto o un material, mientras que el diagrama de fl ujo operativo muestra a detalle cómo lleva a cabo una persona una secuencia de operaciones.

De la misma forma que el diagrama de procesos de operación, el diagrama de fl ujo del proceso se identifi ca mediante un título —Diagrama de fl ujo de procesos—, y la información adicional que lo acompaña que generalmente incluye el número de parte, el número de diagrama, la descripción del proceso, el método actual o propuesto, la fecha y el nombre de la persona que elaboró el diagrama. Dentro de la información adicional que puede ser útil para identifi car totalmente el trabajo que se está realizando se encuentra la planta, edifi cio o departamento; el número de diagrama; la cantidad; y el costo.

HERRAMIENTAS DE REGISTRO Y ANÁLISIS - II

El diagrama de proceso operativo terminado ayuda a los analistas a visualizar el método en curso, con todos sus detalles, de tal forma que se pueden identifi car nuevos y mejores procedimientos. Este diagrama muestra a los analistas qué efecto tendrá un cambio en una determinada operación en las operaciones precedentes y subsecuentes. Es muy usual lograr 30% de reducción de tiempo mediante el uso de los principios del análisis de operaciones (vea el capítulo 3) en conjunto con el diagrama de procesos operativos, el cual sugiere inevitablemente posibilidades para la mejora. Asimismo, puesto que cada etapa se muestra en su secuencia cronológica apropiada, el diagrama en sí mismo constituye una distribución ideal de la planta. En consecuencia, los analistas de métodos consideran esta herramienta extremadamente útil para desarrollar nuevas distribuciones y mejorar las existentes.

Figura 2.6 Convenciones de los diagramas de fl ujo.

HERRAMIENTAS DE REGISTRO Y ANÁLISIS - I

GRÁFICA DEL PROCESO OPERATIVO 

La gráfi ca del proceso operativo muestra la secuencia cronológica de todas las operaciones, inspecciones, tiempos permitidos y materiales que se utilizan en un proceso de manufactura o de negocios, desde la llegada de la materia prima hasta el empaquetado del producto terminado. La gráfi ca muestra la entrada de todos los componentes y subensambles al ensamble principal. 

De la misma manera como un esquema muestra detalles de diseño tales como partes, tolerancias y especifi caciones, la gráfi ca del proceso operativo ofrece detalles de la manufactura y del negocio con sólo echar un vistazo. Se utilizan dos símbolos para construir la gráfi ca del proceso operativo: un pequeño círculo representa una operación y un pequeño cuadrado representa una inspección. Una operación se lleva a cabo cuando una parte bajo estudio se transforma intencionalmente, o cuando se estudia o se planea antes de que se realice cualquier trabajo productivo en dicha parte.

Una inspección se realiza cuando la parte es examinada para determinar su cumplimiento con un estándar. Observe que algunos analistas prefi eren describir sólo las operaciones, por lo que al resultado le llaman gráfi ca de la descripción del proceso. Antes de comenzar la construcción real de la gráfi ca de procesos operativos, los analistas identifi can la gráfi ca por medio del título —Gráfi ca del proceso operativo—, e información adicional como el número de parte, número de plano, descripción del proceso, método actual o propuesto, fecha y nombre de la persona que elaboró la gráfi ca. Dentro de la información adicional se pueden incluir datos tales como el número de gráfi ca, la planta, el edifi cio y el departamento. Las líneas verticales indican el fl ujo general del proceso a medida que se realiza el trabajo, mientras que las líneas horizontales que alimentan a las líneas de fl ujo vertical indican materiales, ya sea comprados o elaborados durante el proceso. 

Las partes se muestran como ingresando a una línea vertical para ensamblado o abandonando una línea vertical para desensamblado. Los materiales que son desensamblados o extraídos se representan mediante líneas horizontales de materiales y se dibujan a la derecha de la línea de fl ujo vertical, mientras que los materiales de ensamblado se muestran mediante líneas horizontales dibujadas a la izquierda de la línea de fl ujo vertical. En general, el diagrama del proceso operativo se construye de tal manera que las líneas de fl ujo verticales y las líneas de materiales horizontales no se crucen. Si es estrictamente necesario el cruce de una línea vertical con una horizontal, se debe utilizar la convención para mostrar que no se presenta ninguna conexión; esto es, dibujar un pequeño semicírculo en la línea horizontal en el punto donde la línea vertical lo cruce (vea la fi gura 2.6). 

Los valores del tiempo, basados en estimaciones o en mediciones reales, pueden asignarse a cada operación o inspección. En la fi gura 2.7 se muestra un diagrama típico de proceso operativo completo que ilustra la fabricación de bases para teléfono.

GUÍA PARA EL ANÁLISIS DE TRABAJO-SITIO DE TRABAJO

La guía para el análisis del trabajo-sitio de trabajo (vea la fi gura 2.5) identifi ca los problemas dentro de un área, departamento o sitio de trabajo en particular. Antes de recabar datos cuantitativos, el analista primero debe recorrer el área y observar al trabajador, la tarea, el lugar de trabajo y el ambiente laboral circundante. Además, el analista debe identifi car cualquier factor administrativo que pueda afectar el comportamiento o desempeño del trabajador. Todos estos factores proporcionan una perspectiva general de la situación y sirven como guía al analista en el uso de otras herramientas más cuantitativas para recabar y analizar los datos. El ejemplo de la fi gura 2.5 muestra la aplicación de la guía de análisis del trabajo/lugar de trabajo en una operación crítica en un complejo de manufactura de televisores. Dentro de los aspectos clave se incluyen las cargas pesadas, la resistencia al calor y la exposición al ruido.

Figura 2.5 Guía para el análisis del trabajo-lugar de trabajo de un trabajo rudo en una planta de fabricación de televisores