Tema 4: Estudio de tiempos con cronómetro

COMPETENCIA ESPECÍFICA

Determinar tiempo estándar de cualquier tarea u operación para su planeación y control en el sector productivo. Efectuar con análisis hombre-máquina para identificar tiempos improductivos y respaldar propuestas de mejora.

GENÉRICAS 

• Capacidad de análisis y síntesis.
• Capacidad de organizar y planificar.
• Comunicación oral y escrita.
• Solución de problemas.
• Toma de decisiones.
• Trabajo en equipo.
• Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.
• Habilidad de trabajar en forma autónoma.

4.1     DEFINICIÓN DE ESTUDIO DE TIEMPOS

Es una técnica para determinar con la mayor exactitud posible, partiendo de un número de observaciones, el tiempo para llevar a cabo una tarea determinada con arreglo a una norma de rendimiento preestablecido.

Esta actividad implica establecer un estándar de tiempo permisible para realizar una tarea determinada, con base en la medición del contenido de trabajo del método prescrito, con la debida consideración de la fatiga y las demoras personales y los retrasos inevitables. El analista de estudios de tiempos tiene varias técnicas que se utilizan para establecer un estándar: el estudio cronométrico de tiempos, datos estándares, datos de los movimientos fundamentales, muestreo del trabajo y estimaciones basadas en datos históricos.

Cada una de estas técnicas tiene una aplicación en ciertas condiciones. El analista de tiempos debe saber cuándo es mejor utilizar una cierta técnica y llevar a cabo su utilización juiciosa y correctamente. Existe una estrecha asociación entre las funciones del analista de tiempos y las del ingeniero de métodos. Aunque difieren los objetivos de los dos, un buen analista del estudio de tiempos es un buen ingeniero de métodos, puesto que su preparación tiene a la ingeniería de métodos como componente básico.

ANTECEDENTES

En el siglo XVIII, en base a los estudios realizados por Perronet en la fabricación de alfileres, cuando se inicio el estudio de tiempos en la empresa. Pero, fue hasta el siglo XIX con las propuestas de Taylor implementando técnicas de administración científica y hacerse llamar el padre del estudio de tiempos.

Años después, Lilian y Frank Gilbreth tomaron como referencia el trabajo estructurado de Taylor, con el objetivo de mejorar la planeación de eficacia de cada trabajador con ciertas actividades y tiempos establecidos, con el objetivo de mejorar la calidad y tener operarios capacitados para laborar en tiempo y forma. Se amplía más este conocimiento con el estudio de movimientos seleccionado en 17 puntos específicos, llamados Therglis.

OBJETIVOS PRINCIPALES

• Minimizar el tiempo requerido para la ejecución de los trabajos.
• Minimizar costos.
• Realizar cada producción sin perder de vista la disponibilidad de energía.
• Elaborar productos de calidad.
• Eliminar o reducir los movimientos ineficientes e implementar eficientes.

4.2 METODOLOGÍA PARA REALIZAR EL ESTUDIO DE TIEMPOS 

Antes de emprender el estudio de tiempos, hay que considerar algunos puntos de soporte:

• Es necesario que el operario domine las técnicas con las que laborará para poder estudiarse.
• El método debe estar estandarizado.
• Conocimiento del operador de la evaluación continua, así como también el supervisor o los representantes del área  en auditoria.
• El analista debe estar capacitado y trabajar con herramientas necesarias para su auditoria (cronómetro, calculadora, computadora y el formato oficial impreso).
• La relación del operario y el analista debe ser respetuosa y profesional.

Existen dos tipos de métodos para realizar un estudio de tiempo

MÉTODO CONTINUO: se deja correr el cronómetro mientras dura el estudio. En esta técnica, el cronómetro se lee en el punto terminal de cada elemento, mientras las manecillas están en movimiento. En caso de tener un cronómetro electrónico, se puede proporcionar un valor numérico inmóvil.

MÉTODO DE REGRESOS A CERO: el cronómetro se lee a la terminación de cada elemento, y luego se regresa a cero de inmediato. Al iniciarse el siguiente elemento el cronómetro parte de cero. El tiempo transcurrido se lee directamente en el cronómetro al finalizar este elemento y se regresa a cero otra vez, y así sucesivamente durante todo el estudio.

4.3 DIVISIÓN DE LA OPERACIÓN EN SUS ELEMENTOS

Los elementos deben ser todo lo breves posible. Se ha de separar los elementos manuales de los de máquina, durante los manuales es el operario el que puede reducir el tiempo de ejecución según el interés y la habilidad que tenga, puesto que dependen de las velocidades y avances que se hayan señalado. 

CLASES DE ELEMENTOS

Debido a la naturaleza de los elementos del ciclo de trabajo, los podemos clasificar en varios tipos:

1. Elementos regulares o repetitivos: Son los que aparecen una vez cada ciclo de trabajo.

Ejemplo: Poner y quitar piezas en la maquina.

2. Elementos casuales o irregulares: Son los que no aparecen en cada ciclo del trabajo, sino a intervalos tanto regulares como irregulares. 

Ejemplo: Recibir instrucciones del supervisor, abastecer piezas en bandejas para alimentar una máquina. 

3. Elementos extraños: Son los elementos ajenos al ciclo de trabajo y en general indeseables, que se consideran para tratar de eliminarlos.

Ejemplo: Las averías en las maquinas. 

4. Elementos manuales: Son los que realiza el operario y puede ser dos.

Manuales sin máquina: Con independencia de toda máquina. Se denomina también libres, porque su duración depende de la actividad del operario. 

Manuales con máquina:  

A) Con máquina parada, como el quitar o poner una pieza.

B) Con la máquina en marcha, que se efectúa el operario mientras trabaja la máquina automáticamente. Aunque no intervienen en la duración del ciclo, interesa considerarlos porque forman parte de la saturación del operario. 

En relación con el ejecutante 

5. Elementos de máquina: Como su nombre lo dice, se realiza con una máquina con los siguientes aspectos

• De máquina con automático y, por lo tanto, sin manipulación del operario.
• De máquina con avance manual, en cuyo caso la máquina trabaja controlada por el operario. 

En relación con el tiempo

6. Elementos constantes:Son aquellos cuyo tiempo de ejecución es siempre igual.

Ejemplo: Encender la luz, verificar la pieza, atornillar y apretar una tuerca; colocar la broca en el mandril.

7. Elementos variables: Son los elementos cuyo tiempo depende de una o varias variables como dimensiones, peso y calidad.

Ejemplo: Aserrar madera a mano, llevar una carretilla con piezas a otro departamento. 

Una vez que tenemos registrada toda la información general y la referente al método normalizado de trabajo, la siguiente fase consiste en hacer la medición del tiempo de la operación. A esta tarea se le llama comúnmente cronometraje.

4.4 TÉCNICAS DE CRONOMETRAJE

El estudio de tiempos es una técnica para determinar con la mayor exactitud posible, partiendo de un número limitado de observaciones, el tiempo necesario para llevar a cabo una tarea determinada con arreglo a una norma de rendimiento preestablecido.

TABLERO PARA FORMULARIOS DEL ESTUDIO DE TIEMPOS

Es sencillamente un tablero liso, generalmente de madera contrachapada o de un material plástico apropiado, donde se fijan los formularios para anotar las observaciones. 

Deberá ser rígido y de un tamaño mayor que el más grande de los formularios que se utilicen. Puede tener un dispositivo para sujetar el cronómetro, de modo que el especialista quede con las manos relativamente libres y vea fácilmente el cronómetro.

Las personas diestras colocan habitualmente el cronómetro en la parte superior derecha del tablero, que descansa en el antebrazo izquierdo, con el borde inferior contra el cuerpo, y el índice o el mayor de la mano izquierda listos para oprimir la corona cuando haya que ajustar el cronómetro. Otros prefieren sujetar el cronómetro con elásticos fuertes o tiras de cuero alrededor del anular y del mayor de la mano izquierda.

Esos detalles dependen del gusto de cada uno; lo importante es que el cronómetro esté firmemente sujeto y se pueda consultar y manipular con facilidad. También se debe fijar al tablero una pinza para papeles que sostenga los formularios donde se hagan los apuntes. Cuando el tamaño del tablero no corresponde al del antebrazo, el que lo usa pronto se cansa. Por eso los especialistas prefieren mandarse hacer un tablero a la medida, una vez que han comprobado con la práctica cuál es el tamaño que les resulta más cómodo.

                                      FORMULARIOS DEL ESTUDIO DE TIEMPOS

Los apuntes se pueden tomar en hojas en blanco, pero hay que trazar entonces los renglones cada vez. Mucho más cómodo es emplear formularios impresos, todos del mismo formato, lo que además permite colocarlos en ficheros fáciles de consultar después, como lo exige un estudio de tiempos bien hecho. Por otra parte los formularios impresos (o policopiados) prácticamente obligan a seguir cierto método y no dejan, pues, omitir ningún dato esencial. Los principales modelos caen en dos categorías: los que se utilizan mientras se hacen las observaciones, de modo que deben de tener un formato adaptado al del tablero, y los que sirven después, en la oficina, cuando se han reunido ya los datos.

                             FORMULARIOS DEL ESTUDIO DE DATOS REUNIDOS

Hoja de trabajo, para analizar los datos anotados durante el estudio y hallar tiempos representativos de cada elemento de la operación. Hojas de resumen del estudio, donde se transcriben los tiempos, seleccionados o deducidos, de todos los elementos, con indicaciones de su respectiva frecuencia. Como su nombre lo indica, esta hoja permite resumir claramente los apuntes tomados. Hoja de análisis de los estudios, donde se transcriben, a partir de las hojas de resumen, los datos de todos los estudios efectuados sobre la operación del caso, independientemente de sus autores o del momento en que se hicieron. Esta es la hoja que sirve para computar es definitiva los tiempos básicos de los respectivos elementos de la operación. Los suplementos por descanso a menudo también se registran en una hoja especial.

¿CUÁNDO LLEVAR A CABO UN ESTUDIO DE TIEMPOS CON CRONÓMETRO?

Principalmente, cuando la empresa identifica que los operadores alegan sobre el tiempo de la operación. Al igual que las demoras o bajos rendimientos de las máquinas o los operarios.

PASOS BÁSICOS PARA SU REALIZACIÓN

A) Preparación

• Seleccionar la operación.
• Seleccionar al operador.
• Análisis de comprobación del método de trabajo.

B) Ejecución

• Obtener y registrar información del proceso a estudiar.
• Descomponer las tareas en elementos.
• Uso del cronómetro.
• Cálculo del tiempo observado.

C) Valoración

• Evaluar el ritmo promedio con el que trabaja el operador.
• Aplicación de técnicas para valorar y calcular el tiempo base

D) Suplementos

• Análisis de las demoras.
• Estudio de fatiga.
• Cálculo de las tolerancias establecidas.

E) Tiempo estándar

• Identificar los errores existentes en el tiempo estándar.
• Determinación de los tiempos de interferencia.
• Cálculo de tiempo estándar perfecto para la operación.

4.5 TOMA DE TIEMPOS 

Esta actividad implica la técnica de establecer un estándar de tiempo permisible para realizar una tarea determinada, con base en la medición del contenido de trabajo del método prescrito, con la debida consideración de la fatiga y las demoras personales y los retrasos inevitables.

Existen varios tipos de técnicas que se utilizan para establecer un estándar, cada una acomodada para diferentes usos y cada uso con diferentes exactitudes y costos. Algunos de los métodos de medición de trabajo son:

1. Estudio del tiempo.

2. Datos predeterminados del tiempo.

3. Datos estándar.

4. Datos históricos.

5. Muestreo de trabajo

De acuerdo con algunos estudios realizados, se dice que se utilizan diferente método para estudiar la mano de obra directa e indirecta. Mientras que la mano de obra directa se estudia primordial-mente mediante los tres primeros métodos, la mano de obra indirecta se estudia con las últimas dos.

4.6 DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE OBSERVACIONES (n´)

El tamaño de la muestra o cálculo de número de observaciones es un proceso vital en la etapa de cronometraje, dado que de este depende en gran medida el nivel de confianza del estudio de tiempos. Este proceso tiene como objetivo determinar el valor del promedio representativo para cada elemento. Los métodos más utilizados para determinar el número de observaciones son:

Método estadístico

El método estadístico requiere que se efectúen cierto número de observaciones preliminares (n'), para luego poder aplicar la siguiente fórmula:

(Nivel de confianza del 95,45% y un márgen de error de ± 5%)

Siendo:

n = Tamaño de la muestra que deseamos calcular (número de observaciones)

n' = Número de observaciones del estudio preliminar

Σ = Suma de los valores

x = Valor de las observaciones.

40 = Constante para un nivel de confianza de 94,45%

Método tradicioanal

Este método consiste en seguir el siguiente procedimiento sistemático:

1. Realizar una muestra tomando 10 lecturas sí los ciclos son <= 2 minutos y 5 lecturas sí los ciclos son > 2 minutos, esto debido a que hay más confiabilidad en tiempos más grandes, que en tiempos muy pequeños donde la probabilidad de error puede aumentar.

2.  Calcular el rango o intervalo de los tiempos de ciclo, es decir, restar del tiempo mayor el tiempo menor de la muestra:    

 R (Rango) = Xmax - Xmin

3. Calcular la media aritmética o promedio:

Σx = Sumatoria de los tiempos de muestra

n = Número de ciclos tomados

4. Hallar el cociente entre rango y la media: 

5. Buscar ese cociente en la siguiente tabla, en la columna (R/X), se ubica el valor correspondiente al número de muestras realizadas (5 o 10) y ahí se encuentra el número de observaciones a realizar para obtener un nivel de confianza del 95% y un nivel de precisión de ± 5%.

4.7 CALIFICACIÓN DE LA ACTUACIÓN

La calificación de la actuación es el paso del procedimiento del trabajo. El paso más sujeto a crítica, se basa en la experiencia, adiestramiento y buen juicio del analista de medición de trabajo.

La calificación de la actuación es una técnica para determinar con equidad el tiempo requerido para que el operario normal ejecute una tarea después de haber registrado los valores observados de la operación en estudio. Se definió a un operario “normal”, como un trabajador competente y experimentado que trabaja en las condiciones que prevalecen ordinariamente en el sitio de trabajo, a un ritmo no rápido ni lento.

No hay método aceptado para calificar actuaciones, aun cuando las técnicas se basen en el criterio o buen juicio del analista de tiempos. El analista debe tener las superiores características personales. El buen juicio es el criterio para la determinación del factor de calificación, sí que importa si dicho factor se basa en la celebridad o “tiempo” de la ejecución o en la actuación del operario observando con la del trabajador normal.

                4.8 CALIFICACIÓN DE LA ACTUACIÓN

Suplementos o Tiempos suplementarios, se considera el tiempo que se le concede al trabajador con el objetivo de compensar los retrasos, las demoras y los elementos contingentes que se presentan en la tarea o proceso. Los suplementos a concederse en el estudio de tiempos son: 

• Suplementos por necesidades básicas o personales

Es el tiempo que se le asigna a al trabajador para satisfacer sus necesidades fisiológicas. En general, el tiempo asignado es constante para un mismo tipo de trabajo.

Para personas normales fluctúa entre un 5% y un 7%.

• Suplementos por descanso o fatiga

Fatiga es el estado de la actitud física o mental, real o imaginaria, de una persona que influye de forma directa a su capacidad de trabajo.

Para trabajos ligeros fluctúa entre un 8% y un 15%, para trabajos medianos o pesados entre 12% y 15%

• Suplementos por retrasos especiales

Son tiempos asociados a la naturaleza del trabajo y son:

1. Tiempo improductivo.
2. Demoras por dar o recibir instrucciones.
3. Demoras por inspección del trabajo realizado.
4. Demoras por las fallas de máquinas o equipos.
5. Demoras por las variaciones de la maquina o el material.
6. Demora pro falta de material, energía, etc.
7. Demoras por elementos contingentes poco frecuente.

            4.9 CÁLCULO DE TIEMPO ESTÁNDAR

El tiempo estándar para una operación dada es el tiempo requerido para que un operario de tipo medio, plenamente calificado y adiestrado, y trabajando a un ritmo normal, lleve a cabo la operación. Se determina sumando el tiempo asignado a todos los elementos comprendidos en el estudio de tiempos. Los tiempos elementales concebidos o asignados se evalúan multiplicando el tiempo elemental medio transcurrido, por un factor de conversión esto para poder determinar con la calificación Westinghouse.

Donde:

TE= tiempo estándar o tiempo elemental asignado

TN= tiempo normal que se obtiene multiplicando el tiempo promedio por el valor de actuación.

Tolerancias = son aquellas que influyen en los retrasos u aquellas que son debidas a las condiciones y tipo de trabajo

               4.10 DIAGRAMA HOMBRE-MAQUINA

El Diagrama Hombre - Máquina es otra técnica que te permitirá optimizar procesos productivos. La misma consiste en evaluar detalladamente lo que sucede entre el hombre y/o las máquinas que pueda tener a su disposición cuando este laborando. Es decir, usted evaluará exhaustivamente lo que realiza el operario (trabajador) desde que inicia hasta que termina la actividad de fabricar o producir una o varias piezas, con la finalidad de identificar la Efectividad del Proceso y la Eficiencia del Operario. Al usted realizar su evaluación también logrará precisar el Ocio hacia el operario como hacia la o las máquinas.

Además de lo planteado, la técnica también te ayudará a precisar cuantitativamente ¿Cuántas máquinas le podrías asignar a un operario? ¿Cuánto es el tiempo de fabricación para N cantidades de piezas? y mejor aún ¿Cuánto le costará a la empresa fabricar N cantidades de piezas? Y más.

PASOS PARA REALIZAR UN DIAGRAMA H-M

1. Seleccionar la operación que será diagramada.
2. Determinar dónde empieza y donde termina el ciclo que se requiere diagramar.
3. Observar varias veces la operación para dividirla en sus elementos e identificarlos claramente.
4. Cuando los elementos de la operación han sido identificados, momento en el cual se procede a medir la duración de cada uno.
5. Finalmente, con los datos anteriores y siguiendo la secuencia de elementos, se construye el diagrama.