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Manual de tiempos y movimientos Diego Duran Vigueras

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Manual de T iempos CAMILO JANIANA LINA MARGARITA LOZANO MENDEZ Manual de T iempos y Movimient os Ingenier a de M t odos - Camilo Janania Abraham Monica Rayo Manual de T iempos y Movimient os Ingeniería de Mét odos - Camilo Janania Abraham Fran Lop

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MnruuAL DE TrEMPos Y MOVIM¡ENTOS

lngeniería de métodos

CLASIF.

AEWEY

MANUAL DE TIEMPOS Y MOVIMIENTOS lngenieria de métodos Gamilo Jananía Abraham

LIMUSA

Jananía Abraham, Camilo Manual de tiempos y movimientos : lngeniería de métodos / Camilo Jananía Abraham. -- México : Limusa, 2008' 156 p.: il.; 23 x 17 cm. ISBN-'1 3 : 978-968-'1 8-7079-9 Rústica. 1. Estudio de movimientos -

Ingeniería 2' Ingenie-

ría de métodos LC :T60.7

Dewey:658.542 L¡ pnesenuctóu

Y DlsPoslclÓN EN coNJUNTo DE

MANUAL DE TIEMPOS Y MOVIMIENTOS INGENIERIA DE METODOS

pnRte DE ESTA oBRA soN pRoPIEDAD DEL EDlroR. Ntt'tcuru¡ NINGUN PUEDE SEB REPRODUCIDA O TRANSI\'ITIDA, VEDIANÍE

stsrEMA o MÉToDo, ELECTRÓNlco o N'4EcÁNlco (INcLUYENDo EL ForocoPlADo, LA GBABACIÓN o OUALQUIEB slsrEMA DE REcuPERAcIÓN Y ALMAoENAMIENTo

oe ttlronttnctÓt't), slt't

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O 2OOB, EDITORIAL LIMUSA' S A oe C V' GRUPO NORIEGA EDITORES

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@ 55 12 2903 ffi [email protected] g www.noriega.com.mx F(

Cnr.rreru NÚrrl' 121

Hecuo eru MÉxlco ISBN- 1 3: 978-968-1 8-7079-9

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DEDICATORIA mi hila Michelle, con mu9h9 amor y cariño, ya que sacrificaron muchas horas que les pertenecían, debido a la absorbente tarea

A mi esposa Mélida, y

a

de preparación de este contenido.

'¡.

padre Camilo, y a mi madre Martha, por haberme brindado todo su cariño y apoyo incondicional durante los años de mi vida' A mis hermanos Lul, Leila, Fedwa y Jamal, por su cariño y unión que ha existido siempre entre nosotros. A mis abuelos José y Sabina, y a mis suegros Jesús y Mélida, por su comprensión y cariño.

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v

PROLOGO Este libro es un texto breve y práctico para el curso de ingeniería de métodos, sobre tiempos y movimientos. Todo el material impreso proporcionará temas específicos, sobre todo prácticos, con el fin de que los estudiantes ob-

tengan una perspectiva que no es posible encontrar en otros textos relacionados con el tema. Mi preocupación principal ha sido presentar una imagen ffely específfca sobre la Ingeniería de métodos, y hacer una distinción en la forma de utiItzación de los métodos planteados y cómo deberán pensar los encargados de los estudios de tiempos y movimientos. Consideré oportuno presentar el tema de una forma razonablemente simplificado y con numerosos ejemplos prácticos de tiempos y movimientos, los cuales son fruto de mi experiencia adquirida. Desde luego, este libro puede constituir una base sólida de conocimientos para quienes decidan tomar cursos de especialización avanzados sobre este tema. Hallarán útil este libro las empresas en general, como ser directivos, gerentes y supervisores, ya que les servirá como consulta en las distintas áreas en las cuales tengan responsabilidades, y así resolver en forma favorable los problemas existentes. Deseo agradecer por s1l colaboración a la'Agencia Aduanera Jesús Martínez" , sobre todo a su Gerente General el distinguido señor Jesús Martínez Hernández. A1'Almacén El Beirut" por la información proporcionada y por su apoyo en general. Agradezco también el apoyo dado por el señor Decano de la Facultad de Ingeniería, el ingeniero Gaspar Obando Reyes de la uNnH. También expreso mi gratitud a mi querida esposa por todo su apoyo dado y colaboración en todo este material.

vil

PREFACIO Hace dos años me impuse la meta de escribir un texto práctico de estudio que aclarara los conceptos de la Ingeniería de métodos. Con la experiencia en las cátedras que imparto en las aulas de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de Honduras, me percaté de la importancia de conjuntar mis experiencias prácticas y teóricas en un estudlo ritil que incorporase los métodos y técnicas rnás avanzados para solucionar los problemas del desarrollo industrial a través de la Ingeniería de métodos. Finalizando el iibro de Seguridad Industrial en el año de 1985, comencé a tratar de dar forma al contenido del texto, tanto en su enfoque teórico como práctico. con el tiempo, fui desarrollando el texto, compartiendo el tiempo con la docencia, las consultorías y la investigación, y la ejecución de los estudios de tiempos y movimientos. En los sucesivos capítulos describo primero todo lo relacionado a movimientos, y seguidamente lo relacionado a tiempos. En cada caso, he definido la técnica, ilustrado su uso, detallado los procedimientos respectivos, e intentado valorar su utilidad al citar investigaciones prácticas. Recomiendo al estudiante de los cursos de Ingeniería de métodos leer el libro en forma continua, ya que de esta forma no perderá la secuencia lógica que he querido darle a 1o planteado. La totalidad de los capítulos cuentan, al final de ellos, con un cuestionario que el estudiante deberá estar en condiciones de responder una vez estudiado el capítulo correspondiente. La Ingeniería de métodos no se puede aprender por simple lectura y observación, si no que hay que trabajarla. En los capítulos he planteado problemas que deberán ser resueltos, estos problemas están diseñados para que el lector refuerce la comprensión de los conceptos que le han sido tiansmitidos en la lectura de cada capítulo. Mi meta hoy día ha sido culminada, pero con esto no pretendo haber agotado el tema, ya que sería creer que el desarrollo, tanto cientíÍico como tecnológico, se detendría. tx

ConrrsNrDo

Capiru¡-o INTRODUCCIÓu A LA INGENIERÍA DE METODOS HrsroRrA, 2. Til¡¡rcroNAlrsrAs

posrERroRES, 4.

Los

.

L

I

pRrMERos MoDERNISTAS,

6. ORceNrze-

croNES, 7. T¡Nnp,Ncr,rs ACTUALES, 7. Pn¡cuxr,A.s nE REeASo, 8.

CapÍrulo

2

DIAGRAMA DE PROCESO-ANALISIS DEL HOMBRE. Pn¡cuNr¡s oE nnp.tso, 24.

CAPÍTI.]LO 3 DIAGRAMA DE PROCESO-ANALISIS DEL

PRODUCTO

GnÁprc¡ DE pRocESo DE pRoDUCCTóN MúLTrpLE,

36. DncRAMA DE

. 25 FRECUENCIA DE

r,ra-lls, 38. PR¡,cuNr¡s DE REPASo.

C¿pirurc 4 DIAGRAMA DE OPERACIONES DE PROCESO

..41

PRscuNr¡s ng nrp,q.so. 66.

C¿pirulo DIAGRAMAHOMBREYMAQUINA. RrsolucróN MATEMÁTIcA DE

DTAGRAMA HoMBRE-MÁourNA.

5

.69 82. PR¡,cuNr¡s DE

r.rp¡so. 93.

xl

Cepirulo ESTUDIO DE TIEMPOS, METODOS DE PARAR Y F¡.croR DE cALIFICACIóN, 107. MÉrooos LARros, 1 l5. PnrcuNrAS DE nrraso, 120.

OBSERVAR

DE rNCENTrvos IARA

.

99

Los ILANES DE pAGo DE sA-

CepÍrulo ESTUDIO DE TIEMPOS, MÉTODOS DE DATOS

6

ESTANDAR.

7

I2I

PRocsnrN{rexTo pARA EL cALCULo DE DATos ESTANDAR 122. PnEcuNrAS DE n¡p¡so, 137.

CepÍrt.ir_o 8 ESTUDIO DE TIEMPOS, METODOS DE MUESTREO DE TRABAJO

.

139

PR¡,cuNr¡s oE nEreso, 147.

ANrxos APENDICE "A'

749

APENDICE "B"

151

BIBLIOGRAFÍA.

155

xtl

CAFrmLo

I

IvrnopuccróN A LA INcnNmnfe. pn uÉronos Para comenzar ahablar sobre la Ingeniería de métodos, debemos analizar varios aspectos que son muy importantes y que van de acuerdo o a la par con este tema. Lo primero será definir el concepto de Ingeniería.

Ingeniería:

se refiere a la aplicación de métodos analíticos de todos los principios de las ciencias sociales y fisicas y del proceso creativo a los procesos de transformación para satisfacer las necesidades humanas. Al analizar esta definición, nos damos cuenta de que fue la necesidad quien hizo a los primeros ingenieros;por ejemplo, sabemos que en el siglo xx se vio la necesidad de la invención de los automóviles y aeroplanos en Europa y América; también los inventos de Thomas Edison iniciaron la industria de la energía y otros acontecimientos importantes en la historia de la ingeniería. En pocas palabras, la ingeniería se podría representar gráffcamente de la siguiente manera:

Proceso de necesidades

Por su parte, la Ingenieña ínlustrial básicamente se ocupa del estudio y transformación de materias primas o materiales a algo diferente (producto terminadoJ y sobre todo que sea más aplicable a su forma, tiempo y lugar. Su principal responsabilidad consiste en diseñar el mejor método para 1ograr esa determinada transformación. Si realizamos esto en un diagrama, tendremos 1o siguiente:

Ingeniería

industrial

Distribución de planta

Ingeniería de

manufactura

En otras palabras, 1a Ingeniería industrial trata de maximizar la ganancia en la inversión, utilizando los diseños apropiados para satisfacer las necesidadeq o sea, los productos terminados; por ejemplo, si necesitamos muebles de comedor debemos empezaf analizando el tipo de materia prima a utilizar, todo 1o que comprende el proceso y así sacar un producto terminado en forma óptima. Respecto a la Ingeniería de métodos, ésta se ocupa de la integración del ser humano al proceso productivo, o sea, describir el diseño del proceso en lo que se refiere a todas las personas involucradas en el mismo.

Hrsronrn A principios del siglo xx, Frederíck Winslow Taylor llevó a cabo experimentos significativos de un nuevo enfoque científico, en el cual estableció los estudios de tiempos dentro de un pfoceso para así establecer las normas del tiempo para el rendimiento del trabajo. El analizO y dirigiO miles de pruebas para identificar las variables relativas a la producción. Taylo4 en 1881, comenzó el estudio sobre una forma de cortar metales, que continuó durante 25 años y culminó en 1907 con la publicación de la obra The TransaAion of the American Society of Mechanical Engineers, que comprendió más de 200 páginas. También diseñó métodos de trabajo en donde el hombre y la máquina eran una unidad, la cual estaba compuesta por un hombre inspirado por el incentivo del salario, para así darle un servicio eficiente a la máquina de acuerdo a instrucciones dadas. En una forma gráÍica se podría resumir el diseño de Taylor en un ciclo de producción orientado al hombre:

El hombre observa

2

Manual de tiempos Y movimientos

:iii

En junio de i903, en la reunión de la asr,rE [American Society of Mechanical Engineers), Táylor presentó su famoso artículo "shop Management', (Administración del Taller) en el cual expuso los siguientes conceptos: 1.

Estudio de tiempos

2. Estudio de métodos. 3.

La

conveniencia

planeación.

de contar con un grupo o departamento de

4. La estandarización de herramientas. 5. El

principio de la excepción en la administración industrial.

6. Tarjeta de enseñanza para los trabajadores. 7.

El uso de reglas de cálculo e instrumentos similares para ahorrar tiempo.

8. Sistemas nemotécnicos para clasificar productos fabricados, así como otros implementos usados en la fabricación. 9.

Un sistema de rutas o trayectorias.

10. Métodos de determinación de costos. 1

1. Selección de empleados

por tareas.

12. Incentivos en el trabaio.

Muchas gerencias de fábricas aceptaron con beneplácito la técnica de la administración del taller de Tayloq, por lo que se inftrmó que 113 plantas implantaron esta técnica, que 59 consideraron que habían tenido éxito rotundo; 20 solo éxito parcial y 34 un fracaso .orrrpl"io. . lor conceptos de Taylor fueron "."pt"do, en 1910 en medio de acaloradas controversias. En sus últimos años, se dedicó a dar conferencias v con_ sultorías,_ esperando de esa manera explicar bien sus .orr."ptor. Frank. B. Gilbreth fue el fundador de la moderna técniia del Estudio del \lwimiento, la cual se define como el estudio de los movimientos del cuerco humano, con la búsqueda de mejoras en las operaciones, eliminando así los :'rovimientos innecesarios y estableciendo la secuencia de movimientos más -:r'orables para lograr una eficiencia máxima. Gilbreth puso en práctica sus teorías sobre los movimientos en una em::esa ladrillera para la que trabajaba. En ese tiempo se consideraba normal : ue un trabajador tendiera 120 ladrillos por hora, .tr, ,,r, innovaciones se lle-ó a tener una tasa de producción promedio de 350 ladrillos por hora por ::abajador. con este estudio r" r"dnlo de rg movimientos a únicamente 5. Introducción a la Ingenier,ía de

métodos

3 ,.1

Gilbreth se casó con la psicóloga Lilhan Molleq, graduada de cáteára Phi Beta Kappa de la Universidad de California, que posteriormente recibió su doctorado en la Universidad de Brown. Con la ayuda de su esposa, Gilbreth hizo que la industria reconociera la importancia de un estudio de movimientos de las personas en relación con sus capacidades para reducir la fatiga, aumentar la producción e instruir a los operarios sobre un método mejor para llevar a cabo un determinado trabajo. Para analizar los movimientos con más detalles, empleó cámaras cinematográficas industriales que se conocen en la industria con el nombre de "micromovimientos". También desarrolló las técnicas de ciclográfico y cronociclográfico, para estudiar las trayectorias de los movimientos efectuados por un operario. El método ciclográftco consiste en Íijar una lámpara pequeña eléctrica al dedo, a la mano o la parte del cuerpo en estudio, y luego registrar fotográficamente los movimientos mientras el operario realiza un determinado trabajo; esto da como resultado un registro permanente de la trayectoria de los movimientos, para así analizar y lograr una posible mejora. El método cronociclográfico es semejante al ciclográfico, pero en el primero se le agregan chispas a la trayectoria de luz a intervalos fijos, pudiendo agregar una dimensión de tiempo a la fotografia del camino del movimiento. En consecuencia, con el método cronociclográffco es posible calcular 1a aceleración, velocidad v desaceleración, así como los movimientos del cuerpo.

Tn no rc rcN a t/s rAs

Pos rER,oREs

Cuando analizamos a los tradicionalistas posteriores a Taylor y Gilbreth, hablaremos de Carl G. Barth, colaborador de Taylor; quien quizá ideó una regla de cálculo para producción, la cual era utllizada por los trabajadores para calcular en una forma rápida los parámetros de pasg o sea alimentaciones, y la velocidad de una operación, principalmente para el corte de metales de diversas durezas, considerando la vida de la herramienta, la profundidad del corte y el tamaño. Barth también realizó algunos estudios sobre fatiga , pata establecer las pautas en un estudio de tiempo, es decir márgenes de tiempo; además, investigó el número de libras de trabajo que un hombre podía desarrollar en un día. Otro colega de Taylor fiie Henry Laurence Gantt, quien en 1917 ideó algunas representaciones gráficas que se utilizan para mostrar visualmente el trabajo real programado por anticipado, y inostrar a la vez claramente 1os programas proyectados. En consecuencia, las gráficas Gantt constituyen una forma de planear la producción y la utilización del equipo.

4

Manual de tiempos y movimientos

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Gantt también desarrolló un plan de incentivos de salarios en 1901, el cual consistía en primas o boniftcaciones para los trabajadores que superaran la cuota establecida. Gantt, con su sistema de pago de salarios, recompensaba al operario por su trabajo superior al estándar'y eliminaba todo castigo por falta de cumplimiento. También puso de manifiesto que la administración científica debía y podía ser algo más que un apresuramiento inhumano al trabajo. Harrington Emerson fue quien fortaleció el término "Ingeniería de eficacia", reorganizando la administración de la empresa y empleando mejores prácticas de taller, costos estándar y máquinas tabuladoras parala contabilidad. Su doctrina de la eficacia, como base del trabajo en todos los campos de acción, apareció por primera vez en 1908 en la Reuista de Ingeniería.En 1911 escribió su libro titulado Los doce principios de eficiencia, en el que intentó elucidar su enfoque. Morris L. Cooke aplicó la administración científica en las gobernaciones de las ciudades. En 1940, Cooke y Philip MurraTt, presidente del Congress of Industrial Organization [croJ, publicaron una obra titulada Organized. Labor and Production en donde el obietivo común de los trabajadores y de la empresa debía ser: la "productividad óptima", la cual era definida como la producción equilibrada de bienes y servicios, que la habilidad técnica de los trabajadores y una buena dirección de la empresa puedan realtzar equitativamente compartida con una conservación racional de los recursos, tanto materiales como humanos. Dwight V Meníck., siguiendo el estudio de tiempos de Taylor, realizó un análisis de tiempos elementales que fueron publicados en la revista American Machinist.También desarrolló un plan de incentivos a los salarios que prácticamente faltaban en las aportaciones anteriores. Los estudios de tiempos y movimientos recibieron un gran impulso de Franklin D. Roosevelt y del Ministerio de Ti"abajo, quienes recomendaron utilizar estándares de tiempo durante la Segunda Guerra Mundial, cuyo resultado se reflejó en un incremento en la producción. El 11 de noviembre de 1945, la RegionalWar Labor Board III [Pennsylvania, Nueva Jersey, Maryland, Delaware y Columbia) de los Estados Unidos, inició las propuestas de incentivos y además emitió los lineamientos para su uso. Las consideraciones generales aplicables a todas las propuestas de incentivos fueron: 1.

El efecto esperado de un plan de incentivos debe ser el de un incremen-

to de la producción actual por hora-hombre sin que aumente el costo unitario de mano de obra en la planta. 2.

El plan debe ofrecer mayor remuneración únicamente por mayor rendimiento. Introducción a la Ingeniería de

métodos

5

3.No debe proponerse ningún plan de incentivos como sustituto del cumplimiento de las responsabilidades de la dirección de la empresa y de los empleados.

4.La propuesta no debe ser simplemente un medio para uÍa alza general de salarios ni tampoco dar como resultado la reducción de los mismos.

un sindicato se halla en condiciones de negociar los derechos de los trabajadores afectados, todo el plan debe negociarse colectivamente en todos sus detalles.

5. Si

6.

No debe ponerse en práctica ningún plan de incentivos, aunque implique que se pague a los trabajadores con retraso, hasta que reciba la aprobación de la War Labor Board.

Los pnvrnos

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