Análisis de Proceso Hombre -Máquina DIAGRAMAS DE ACTIVIDADES MÚLTIPLES PDF

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03/09/2015 Análisis de Proceso Hombre - Máquina Diseño de Sistema de Producción I Prof. Emmanuel Peláez 1 DIAGRAMAS DE ACTIVIDADES MÚLTIPLES Representación gráfica y analítica de la secuencia de elementos que componen las operaciones en que intervienen hombres y máquinas, y que permite conocer el ti...

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03/09/2015

Análisis de Proceso Hombre - Máquina Diseño de Sistema de Producción I Prof. Emmanuel Peláez

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DIAGRAMAS DE ACTIVIDADES MÚLTIPLES Representación gráfica y analítica de la secuencia de elementos que componen las operaciones en que intervienen hombres y máquinas, y que permite conocer el tiempo empleado por cada uno, con la finalidad de realizar una mejor asignación de la carga de trabajo.

MODALIDADES: Diagrama de Cuadrilla o de Grupo Diagrama Hombre-Máquina Prof. Emmanuel Peláez

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¿Cuándo realizar un Diagrama HombreMáquina? • Cuando necesitemos estudiar una estación de trabajo con fines de mejorarla. • Cuando se detecte que el ciclo de trabajo del operario es algo más corto que el ciclo de operación de la máquina o viceversa, para poder conseguir un mejor equilibrio del ciclo de trabajo. • Cuando se quiera aprovechar tiempos inactivos del operario en otras actividades, o asignar una segunda máquina, o ejecutar alguna otra operación manual. • Cuando se quiera representar gráficamente la relación de tiempo exacta entre el ciclo de trabajo de una persona y el de las maquinas. Prof. Emmanuel Peláez

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Pasos para la elaboración del diagrama hombre – máquina. 1. Determinar el inicio y fin del ciclo de trabajo completo del proceso a estudiar 2. Determinar la duración de los elementos o pasos que componen el ciclo de trabajo. 3. Seleccionar una escala de tiempo–longitud adecuada de acuerdo a la magnitud de las operaciones. 4. Colocar al lado izquierdo las operaciones y el tiempo que usa el trabajador, representando el tiempo con un línea vertical continua. 5. Colocar a la derecha una línea continua que represente los tiempos de trabajo de la(s) máquina(s). 6. La discontinuidad de la línea representa el tiempo muerto del operario. Igual consideración para la máquina. 7. Los tiempos de carga y descarga se indican con un trazo punteado bajo la columna de la máquina, indicando que no está inactiva pero que no está produciendo. Los tiempos de descarga y carga de máquina no se consideran tiempos muertos.

Prof. Emmanuel Peláez

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9. Todos los elementos de tiempo de ocupación y de inactividad se grafican hasta la terminación del ciclo. 10. Al final del documento se indican el tiempo de trabajo y el tiempo muerto totales del operario y de cada máquina. El tiempo productivo más el tiempo inactivo del operario, tiene que ser igual a la suma de los tiempos respectivos de su máquina. Nota: Para calcular el tiempo de ciclo del proceso, se utiliza el tiempo de ciclo del operario, el cual determina la capacidad de producción de la estación de trabajo. En el caso de que las máquinas sean iguales, en capacidad y tiempo de operación, carga y descarga; se puede determinar el número teórico de máquinas necesarias, dado los tiempos de carga y descarga, de operación de la máquina, y de desplazamiento entre ellas, y de otras actividades como inspección, limpieza, etc., con la siguiente fórmula. N = (L + M) / (L + W) Donde: N = Número de máquinas asignadas al operario L = tiempo de carga y descarga de la maquina M = tiempo de operación automática de la maquina W = tiempo desplazamiento entre maquinas, de inspección, de limpieza, y otros. Prof. Emmanuel Peláez

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Ejemplo:

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Herramientas de Análisis :

Diag. de Cuadrillas o de Grupos

Es una adaptación hombre-máquina que registra las actividades simultáneas de varios trabajadores en relación a una o varias máquinas. • El diagrama hombre–máquina responde la pregunta de cuántas máquinas está un operador en capacidad de atender. • El diagrama de grupos responde la pregunta de cuántos operarios se necesitan para atender una o varias máquinas.

Utilidad : – Mostrar los momentos inactivos de los procesos en estudio. – Combinar actividades para suprimir tiempos improductivos. – Determinar cantidad de máquinas que puede atender un operario. – Después de una investigación inicial de una operación, es útil para determinar el número de obreros necesarios para atender eficazmente una máquina o proceso. Prof. Emmanuel Peláez

Herramientas de Análisis :

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Colocar tubos en el molde 1

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Operarios Pepe Ayudante Descargar producto del molde 1

Soldar producto en molde 2

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Soldar producto en molde 1

Colocar tubos en el molde 2

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Útil para identificar los tiempos ociosos en cada elemento que participa.

Descargar producto del molde 1

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Soldar producto en molde 2 Colocar tubos en el molde 1

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Descargar producto del molde 2

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Soldar producto en molde 1 Colocar tubos en el molde 2

Soldar producto en molde 1 Colocar tubos en el molde 2

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Cuadrar producto soldado en el molde 1

Descargar producto del molde 1

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Tiempos ociosos

Descargar producto del molde 2

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Esmerilar producto

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Colocar en coche

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Esmerilar producto Colocar en coche

Colocar tubos en el molde 1

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Teodosio Ayudante

Soldar producto en molde 2 Colocar tubos en el molde 1

Cuadrar producto soldado en el molde 1

Esmerilar producto Colocar en coche

Cuadrar producto soldado en el molde 2

Esmerilar producto Colocar en coche

Cuadrar producto soldado en el molde 2

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Molde 2

Joaquín Soldador

Molde 1

min

Maq.Soldar

Teodosio Ayudante

Molde 2

Operarios Pepe Ayudante

Molde 1

Cuadro de distribución de tareas simultaneas hombre-maquina

Joaquín Soldador

Diag. De Cuadrillas o de Grupos Maq.Soldar

min

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Ejemplo 1 (Diagrama actual)

Operarios de mas se determinan dividiendo la sumatoria del ocio entre el ciclo : • Sumatoria de ocio = 2.3 minutos-hombre x ciclo • Tiempo del ciclo = 1 minuto • Hay 2 operadores de más

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Solución Propuesta

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Problemas propuestos 1) El analista de métodos de una compañía necesita asignar una cantidad de máquinas iguales a un operario con base en la minimización del costo por unidad producida. Un estudio detallado de los medios de producción reveló lo siguiente: • Tiempo estándar de carga de máquina = 0.4 min • Tiempo estándar de descarga de máquina = 0.6 min • Tiempo de traslado entre dos máquinas = 0.2 min • Salario del trabajador = $12.00/hora-hombre • Costo de operación de máquina = $18.00/hora-maq. • Tiempo operación automática de la máquina = 3.5 min ¿Cuántas máquinas de éstas se deben asignar a cada operario de forma que se minimice el costo unitario de producción? Resp.: 3 máquinas

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2) Un operario tiene a su cargo dos taladros. El 1ro. tiene una sola broca para efectuar el proceso de barrenado y el 2do. es de doble broca, por lo que en este se obtienen dos productos por ciclo. 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 operación; los taladros se levantan automáticamente al fin del ciclo. Calcule: (a) el tiempo de ciclo, y (b) la producción por hora.

Resp.: (a) 1.75 min. (b) 102.86 uds/hr

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3) Cierto producto para fabricarse debe pasar por tres máquinas semiautomáticas en forma secuencial A B C. Un estudio de tiempos realizado determinó lo siguiente: Máquina A Cargar

4 min

Máquina B Cargar

Máquina C

1 min

Cargar

3 min

Operar

15 min

Operar

5 min

Operar

8 min

Descargar

2 min

Descargar

1 min

Descargar

1 min

Inspección final

1 min

Es decir, que un producto terminado se obtiene cuando sale de la máquina C, el cual se le hace una inspección final en ese momento luego de salir. Para este proceso se ha establecido añadir un 20% al tiempo del ciclo estándar, y un solo hombre realiza las operaciones de descarga, carga e inspección. Si se dispone de dos máquinas A, una máquina B y una máquina C. ¿Cuántas descargas se producirán como máximo en un turno de 8 horas? Resp.: 30.76 descargas/turno

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4. En una empresa se desea fabricar un lote de 1,800 unidades, donde para obtener un producto terminado debe procesarse primero en una prensa y luego por una pulidora. Para entregar este pedido se tiene como plazo 5 semanas, de 5 días por semana y 8 horas por día. Estas máquinas son descargadas y cargadas por una sola persona. Los tiempos son los siguientes: Operaciones PRENSA Descargar el producto Cargar el producto Prensado automático PULIDORA Descargar el producto Cargar material Pulido automático

Tiempo en minutos 1.50 3.00 0.50 2.00 2.50 0.50

El operario devenga un salario de US$6.00 por hora en tiempo normal, y US$8.50 en tiempo extra; pudiéndose trabajar hasta un máximo de 4 horas extras por día, siendo el costo por máquina es de US$22.00 por hora. a) ¿Se tendrá listo el pedido de las 1,800 unidades en cinco semanas? b) Calcule el costo fabricación de este pedido, tomando en cuenta que el costo de preparación por lote es de US$500.00/máquina, y el material tiene un costo de US$1.50/unidad. 14 Resp.: (a) Si, (b) $11,435

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5) Cierto producto requiere para su fabricación de las tres tareas siguientes: (a) una operación de moldeo, que se lleva a cabo en un inyector semiautomático; (b) una operación de pulido manual que la realiza el operario y (c) una operación de ensamble, en una prensa ensambladora automática. Los tiempos de cada actividad son los siguientes: (a) Operación del inyector

(c) Operación de la prensa ensambladora

Descarga manual: 2 min/pza

Descarga e inspección: 2 min/pza.

Arrancar inyector: 1 min/pza

Carga de la prensa:

Operación automática: 10 min/pza.

Ensamble automático: 4 min/pza

1 min/pza

(b) Pulido manual: 3 min/pza

¿Cuántas piezas podrán producirse como máximo en un día de ocho horas, si se dispone de dos inyectores y una ensambladora, operados por un solo hombre? Resp.: 53.3 piezas/día

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6) Cierta compañía recibe un pedido para fabricar 10,000 unidades de un producto que requiere del proceso descrito a continuación. El pedido deberá estar terminado en 26 semanas o menos.

Aplicando un análisis hombre-máquina, determine: a) La cantidad mínima de máquinas que genera el costo total mínimo y que cumple con la demanda en el tiempo requerido. b) ¿Cuál sería ese costo total mínimo? c) ¿Qué tiempo tardaría en completar el pedido? Resp.: (a) 3 máq., (b) $277,000, (c) 21.8 sem.

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En la fábrica se trabajan dos turnos de 44 horas/semana c/u, pudiendo trabajarse hasta un 40% de tiempo extra. Los tiempos estimados para cada elemento de la operación son: • Descargar la parte terminada: 2 min • Cargar material en máquina: 4 min • Moldear (automático): 20 min • Inspeccionar luego de la descarga: 3 min • Traslado entre máquina: 1 min Al tiempo de ciclo se le acostumbra aumentar un 15% por imprevistos. Sólo se dispone de un operario por turno. Los costos son: Salario del operador: $30/hora normal; $40/hora extra Costo variable por cada máquina: $10/hora Materiales: $15/unidad. Costo de preparación y montaje: $4,000/montaje por máquina.

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7. Una repostería desea determinar el tiempo de ocio de un operador que atiende 4 hornos semiautomáticos, para así poder reasignarle otras tareas. Los siguientes son los tiempos estándar en minutos: Operario Descarga Carga Operación a) b) c) d)

Horno 1 3.4 2.6 15

Horno 2 3.5 3 25

Horno 3 2.4 2 10

Horno 4 3.6 2 16

La numeración de los hornos no indica el orden en que deben ser atendidos. 17

Resp.: (b) 31.5min., (c) 71.4%, (d) ocio= 9 min/ciclo

8. En una planta industrial se pide analizar el trabajo de un operador de molino. La capacidad de cada molino es de 40 kg por molienda. Se registraron los siguientes datos de tiempos estándar de lo elementos que componen el proceso: • • • •

Cargar el molino = 4 min. Regular la molienda (con maquina en funcionamiento) = 2 min. Maquinado automático del molino = 22 min. Descargar el molino= 2 min.

Además, se cuenta con la siguiente información de costos: • Máquina = US$2.80/ hora-máq. • Trabajador = US$1.50/ hora-hombre Con esta información, usted debe: a) Dibujar el diagrama hombre – máquina b) Determinar la cantidad de máquinas que puede atender simultáneamente el operario, basándose en el costo mínimo por kilogramo. c) Calcular la producción en kilogramos por hora. d) Calcular el % de utilización de las máquinas y del operario. e) Calcular la productividad total por molienda, si el costo de materia prima es de US$1.00 por kilo y el precio de venta por kilogramo es de US$4.25. Resp.: (b) 3 máq., (c) 257.14 kg/hr, (d) maq=100%; operario=85.7%, (e) 4.1

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Elaborar el diagrama H-M Encontrar el tiempo de ciclo Identificar el porcentaje de utilización del operario (tiempo de ciclo – tiempo de ocio) De las siguientes actividades, señalar las pueden ser asignadas al operario en su tiempo libre: • Limpieza del horno = 4 minutos /horno • Inspección de horno = 1 minuto /horno • Engrasar bandejas = 5 minutos...