Capítulo 7: Diseño del Puesto de Trabajo Ingeniería de Métodos Capítulo 7: Diseño del Puesto de Trabajo

9. Diseño del Puesto de Trabajo Trabajo manual y principios de economía de movimientos Principios ergonómicos del lugar de trabajo y diseño de herramientas Condiciones de trabajo y ambientales Debido a los nuevos reglamentos (como OSHA: Occupational, Safety and Health Administration) y la preocupación por la salud, es decir, los crecientes costos médicos y de compensación del trabajador; las técnicas de diseño del trabajo se cubrirán con detalle de acuerdo a los 3 puntos anteriormente mencionados.

PUESTO DE TRABAJO Es la zona de actividad laboral de uno o varios trabajadores, equipados con los medios necesarios para el cumplimiento de las tareas asignadas.

OBJETIVOS DEL ESTUDIO DE MÉTODOS EN PUESTOS DE TRABAJO. Crear las condiciones necesarias para que el trabajo se ejecute de forma racional, armónica e ininterrumpida, logrando la máxima productividad del trabajo con el menor esfuerzo físico y la mínima tensión nerviosa.

Principios de Economía de Movimientos Ambas manos deben comenzar y terminar sus movimientos, elementos o divisiones básicas de trabajo a la vez. Las dos manos no deben permanecer inactivas. Los movimientos de los brazos deben hacerse simultáneamente en direcciones opuestas y simétricas.

Principios de Economía de Movimientos Se debe emplear la impulsión para ayudar al obrero y reducirla si hay que vencerla con un esfuerzo muscular. Son preferibles los movimientos suaves y continuos de las manos, en lugar de los que son en zig zag o en línea recta con cambios de dirección bruscos y repetitivos.

Principios de Economía de Movimientos Los movimientos balísticos son más rápidos, fáciles y exactos que los restringidos o controlados. El ritmo es esencial para la ejecución suave y automática de una operación y siempre que sea posible se debe disponer el trabajo para permitir un ritmo fácil y natural.

Clasificación de movimientos Los movimientos de los dedos son los más rápidos Los movimientos de dedos y muñecas se hacen mientras el brazo y antebrazo están quietos Los movimientos de dedos, muñecas y parte baja del brazo. (codos 90 grados) Los movimientos de dedos, muñecas, parte baja y parte alta del brazo Los movimientos del cuerpo Es importante comprender la clasificación de los movimientos para usar esta ley fundamental de economía de movimientos en forma adecuada en el estudio de métodos. Los movimientos de clase 1 requieren el menor esfuerzo y tiempo, mientras que los de clase cinco se consideran los menos eficientes. Así, siempre debe utilizarse el movimiento de clasificación menor para realizar un trabajo adecuado. Esto implica un examen cuidadoso de la localización de herramientas y materiales; de manera que puedan incluirse patrones de movimientos ideales.

9. Diseño del Trabajo Trabajo manual y principios de economía de movimientos Principios ergonómicos del lugar de trabajo Condiciones de trabajo y ambientales El diseño del lugar de trabajo, las herramientas, el equipo y el entorno de manera que se ajusten al operario humano se llama ergonomía. La guía primordial es diseñar el lugar de trabajo para que se ajuste a la mayoría de los individuos en cuanto al tamaño estructural del cuerpo humano. En la tabla 5.1 de la página 174 del libro de Niebel se proporcionan dimensiones útiles que se aplican a las posturas específicas necesarias en el diseño del lugar de trabajo para hombres y mujeres estadounidenses.

Antropometría y Diseño Diseño para extremos Diseño para que sea ajustable Diseño para el promedio La Antropometría es la ciencia de medir el cuerpo humano. Diseño para extremos: implica que una característica específica es un factor limitante al determinar el valor máximo y mínimo de una variable de población que será ajustada. Ejm: las puertas son diseñadas para estaturas correspondiente al percentil 95. Diseño para que sea ajustable: se usa para equipos o instalaciones que deban ajustarse a una variedad amplia de individuos. Ejm: los asientos de vehículos se deben ajustar a una población entre el percentil 5 de mujeres y el percentil 95 de hombres. Es obvio que diseñar para que se ajuste es el método más conveniente de diseño, pero existe un trueque con el costo de implantación. Diseño para el promedio: El diseño para el promedio es el enfoque menos costoso pero menos preferido. El hombre excepcionalmente alto o la mujer muy baja puede experimentar incomodidad en la postura.

Diseño del lugar de trabajo Determinar la altura de la superficie de trabajo según la altura del codo

Diseño del lugar de trabajo Ajustar la altura de la superficie de trabajo según la tarea que se realiza

Diseño del lugar de trabajo Proporcionar una silla cómoda para el operario sentado Proporcional ajuste en el asiento Alentar la flexibilidad en la postura Localizaciones fijas para todas las herramientas y materiales que permitan la mejor secuencia

Diseño del lugar de trabajo Utilizar canaletas por gravedad y entrega dejando caer para reducir los tiempo de alcanzar y mover Arreglo óptimo de herramientas, controles y otras componentes para minimizar los movimientos. Siempre que sea posible se deben utilizar entregas por gravedad.

Diseño del lugar de trabajo Localizar todas las herramientas y materiales dentro del área normal de trabajo

Diseño de Máquinas y Equipos Localizar todos los dispositivos de control con la mayor accesibilidad para el operario y capacidad de fuerza Usar dispositivos en lugar de sostener con la mano Muchas máquinas, herramientas y otros dispositivos son perfectos en el sentido mecánico pero no proporcionan una operación efectiva, porque el diseñador de la instalación no tomó en cuenta varios factores humanos. Volantes, manivelas y palancas deben tener el tamaño y posición adecuados para que el operario las manipule con habilidad máxima y fatiga mínima.

Diseño de Máquinas y Equipos Usar indicadores de luz para llamar la atención del operario Desplegar la información de manera adecuada Usar señales acústicas para advertencia Muchas máquinas, herramientas y otros dispositivos son perfectos en el sentido mecánico pero no proporcionan una operación efectiva, porque el diseñador de la instalación no tomó en cuenta varios factores humanos. Volantes, manivelas y palancas deben tener el tamaño y posición adecuados para que el operario las manipule con habilidad máxima y fatiga mínima.

Diseño de Herramientas Diseñar las herramientas para que realicen operaciones múltiples combinando dos o más de ellas en una sola Evitar carga muscular estática prolongada Mantener la muñeca derecha Diseñar herramientas para usar con cualquier mano y para la mayor parte de los individuos

Diseño de Herramientas Evitar acciones repetitivas de los dedos Usar los dedos más fuertes para el trabajo: medio y pulgar Diseñar diámetros de agarraderas para agarres con fuerza entre 1.5 y 2 pulgadas Diseñar longitudes de agarraderas mínimo de 4 pulgadas

Diseño de Herramientas Diseñar de manera más adecuada las formas de las manijas Diseñar superficies de agarre comprimibles y no conductoras Mantener el peso de la herramienta menor que 5 libras Uso razonable de guantes

Diseño de Herramientas 1) Debe relevarse a las manos de todo trabajo que pueda ser hecho por una plantilla, dispositivo o pedal, dejando las manos libres para mover las piezas. 2) Siempre que sea posible se deben combinar dos o más herramientas. 3) Siempre que sea posible se deben poner los materiales en posición previa.

Diseño de Herramientas 4) Los mangos de las herramientas deben proyectarse para que permitan una superficie de contacto máxima entre la mano y el mango. Posibilidad de utilizar herramientas mecanizadas o semiautomáticas. 5) Las palancas, barras cruzadas y volantes se deben situar de forma que el operario pueda manejarlos con mínimo cambio en la posición del cuerpo.

9. Diseño del Trabajo Trabajo manual y principios de economía de movimientos Principios ergonómicos del lugar de trabajo y diseño de herramientas Condiciones de trabajo y ambientales

Condiciones de Trabajo Mejoramiento del alumbrado 500 lux para trabajo manual Control del ruido (max 85db) Control de la temperatura (22 GC) Ventilación adecuada El analista de métodos debe aceptar como parte de su responsabilidad el que haya condiciones de trabajo que sean apropiadas, seguras y cómodas. Las condiciones de trabajo ideales elevarán las marcas de seguridad, reducirán el ausentismo y la impuntualidad, elevarán la moral del trabajador y mejorarán las relaciones públicas, además de incrementar la producción. Condiciones de trabajo inadecuadas generan fatiga en los trabajadores.

Condiciones de Trabajo Promoción del orden y la limpieza Eliminación de elementos irritantes y nocivos Protección en los puntos de peligro Dotación de equipos de protección personal Programa de primeros auxilios El analista de métodos debe aceptar como parte de su responsabilidad el que haya condiciones de trabajo que sean apropiadas, seguras y cómodas. Las condiciones de trabajo ideales elevarán las marcas de seguridad, reducirán el ausentismo y la impuntualidad, elevarán la moral del trabajador y mejorarán las relaciones públicas, además de incrementar la producción. Condiciones de trabajo inadecuadas generan fatiga en los trabajadores.

Diagrama de proceso hombre - máquina Se usa para estudiar, analizar y mejorar sólo una estación de trabajo cada vez. Indica la relación exacta en tiempo entre el ciclo de trabajo de la persona y el ciclo de operación de su máquina. . Elaboración del diagrama de proceso de hombre y máquina Escoger la escala a utilizar Puesto que los diagramas de hombre y máquina se trazan siempre a escala, el analista deberá seleccionar una escala de tiempos adecuada, de manera que la representación se disponga en forma bien proporcionada en la hoja. Cuanto mayor sea el ciclo de operación representado, tanto menor deberá ser la longitud elegida para una fracción decimal de minuto 2. Definir las operaciones y tiempo del operario Al lado izquierdo de la hoja se indican las operaciones y los tiempos correspondientes al operario. El tiempo de trabajo del obrero se representa con una recta vertical continua. La interrupción o discontinuidad de tal línea representa el tiempo muerto de operario.

Utilización del diagrama hombre-máquina Investigación preliminar revela ciclo de trabajo del operario ciclo de operación de la máquina < El diagrama completo de hombre máquina muestra claramente las áreas en las que ocurren tanto tiempos muertos de máquina y de hombre. Estas regiones son generalmente un buen lugar para empezar a originar mejoras efectivas. El analista debe tener cuidado de no engañarse con lo que parezca ser una cantidad apreciable de tiempo muerto de hombre. En muchos casos es más conveniente o económico que un operario esté inactivo durante una parte sustancial de un ciclo que lo esté un costos equipo o proceso. Con objeto de estar seguro de que su propuesta es la mejor solución, el analista debe conocer el costo de la inactividad de una máquina así como de la inactividad de un obrero

Diagrama de proceso para grupo de operarios Número de máquinas por operario Número de operarios por máquina Este diagrama es una adaptación del diagrama hombre-máquina. Después de terminar un diagrama de proceso hombre-máquina, el analista debe estar en condiciones de calcular el número más económico de máquinas a atender por un operario. Sin embargo, varios procesos y máquinas son de tal magnitud que no es cuestión de cuántas máquinas debe operar un trabajador, sino de cuántos operarios se necesitan para operar eficientemente una máquina. Este diagrama muestra la relación exacta entre el ciclo de inactividad y de operación de la máquina, y el tiempo muerto y efectivo por ciclo de operarios que la atienden. Señala claramente las posibilidades de mejoría por reducción de los tiempos muertos de hombre y de máquina. Este diagrama es muy parecido al diagrama de proceso hombre-máquina, la única diferencia está en que en vez de un operador se puede poner más de uno a la derecha de la máquina.

Estudio de movimientos Se usa para: Analizar métodos de trabajo Desarrollar centros de trabajo eficientes Análisis cuidadoso de los diversos movimientos que efectúa el cuerpo al ejecutar un trabajo. Qué es? Los Gilbreth introdujeron el diseño del trabajo manual a través del estudio de movimientos y los principios de economía de movimientos Como parte del análisis del movimiento, los Gilbreth concluyeron que todo trabajo, productivo o no, se realiza usando una combinación de 17 movimientos básicos llamados therbligs (Gilbreth al revés). Los therbligs pueden ser efectivos o inefectivos.

Estudio de movimientos Objetivo Eliminar o reducir los movimientos ineficientes Facilitar y acelerar los movimientos eficientes Todo trabajo puede dividirse en una serie de movimientos, y el tiempo para realizar un movimiento específico es el mismo, no importa dónde se emplee ese movimiento.

Movimientos fundamentales THERBLIGS Buscar ..................................B Seleccionar...........................SE Tomar o asir .........................T Alcanzar..............................AL Mover...................................M Sostener ..............................SO Soltar.....................................S Posicionar..............................P Preposicionar........................PP Inspeccionar..........................I Ensamblar ............................E Desensamblar.......................DE Usar.......................................U Retraso inevitable.................RI Retraso evitable.....................R Planear...................................PL Descansar ..............................D El concepto de las divisiones básicas de la realización del trabajo, desarrollado por Frank Gilbreth en sus primeros ensayos, se aplica a todo trabajo productivo ejecutado por las manos de un operario. Ver definiciones en la tabla 4-5 de la página 141 del libro de Niebel

Definición de las divisiones básicas del trabajo Therbligs Ineficientes Buscar Seleccionar Posicionar Inspeccionar Planear Retraso inevitable Retraso evitable Descansar Sostener Therbligs Eficientes Alcanzar Mover Tomar Soltar Preposicionar Usar Ensamblar Desensamblar Therbligs Eficientes Son aquellos que contribuyen directamente al avance o desarrollo del trabajo. Estos therbligs con frecuencia pueden reducirse, pero es difícil eliminarlos por completo. Therbligs Ineficientes Estos therbligs no hacen avanzar el trabajo y deben ser eliminados aplicando los principios del análisis de la operación En la Figura 4.18 del libro de Niebel se puede apreciar la lista de verificación de therbligs que consisten en una serie de preguntas para cada tipo de movimiento con el fin de hacer más eficiente la operación

Diagrama de proceso bimanual Instrumento para estudio de movimientos Presenta todos los movimientos y pausas realizadas por la mano derecha y la izquierda Operación manual altamente repetitiva. Presenta todos los movimientos y pausas realizadas por la mano derecha y la izquierda, y las relaciones entre las divisiones básicas relativas de la ejecución del trabajo realizada por las manos. Generalmente no resulta práctico llevar a cabo un estudio detallado del diagrama de proceso bimanual, a menos que se trate de una operación manual altamente repetitiva. Este medio gráfico facilitará el cambio de un método a fin de lograr una operación equilibrada de ambas manos, y que se reduzcan o eliminen los movimientos inefectivos. El resultado será un ciclo de trabajo más regular y rítmico que ayudará a minimizar las demoras y la fatiga del operario.

La actividad de cada mano se divide en elementos y se anota en una columna adyacente a la otra mano, alineada en todo momento exactamente una frente a la otra. Este diagrama es útil para mostrar el tiempo ocioso de cualquiera de las manos. Elaboración paso a paso del Diagrama de proceso bimanual Elaborar un croquis a escala de la estación de trabajo Determinar la duración del ciclo Describir las divisiones básicas de la ejecución de la operación de cada una de las manos Tomar tiempos de los elementos anteriormente descritos: aunque no hay una regla fija acerca de que parte del ciclo de trabajo se debe utilizar como punto de partida, generalmente es mejor empezar la representación inmediatamente después de “soltar” la pieza terminada. Calcular el tiempo de ciclo, el número de piezas por ciclo y el tiempo por pieza

Utilización del diagrama de proceso bimanual Equilibrar los movimientos de ambas manos y reducir la fatiga Eliminar y/o reducir los movimientos no productivos. Acortar la duración de los movimientos productivos Adiestrar a nuevos operarios en el método ideal Lograr que se acepte el método propuesto Al terminar el diagrama de proceso bimanual para un método existente, se puede determinar que mejoras introducir. En este punto deben aplicarse varios corolarios importantes de los principios de economía de movimiento que incluyen: Establecer las mejores secuencias de therbligs Investigar cualquier variación sustancial en el tiempo requerido para un therblig dado y determinar la causa Examinar y analizar dudas para determinar sus causas y eliminarlas Como meta, intentar que los ciclos y porciones de ciclos terminen en el menor tiempo posible. Estudiar desviaciones de estos tiempos mínimos para determinar las causas.