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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE TEZIUTLÁN

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UNIDAD 3 ESTUDIO DE MOVIMIENTOS ING. OSCAR RUIZ HERNÁNDEZ

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3.1 DEFINICIÓN DE ESTUDIO DE MOVIMIENTOS

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• Frank Bunker Gilbreth (1868 - 1924) fue un ingeniero estadounidense. Colaboró con F. Taylor en los estudios de organización del trabajo, con objeto de establecer unos principios de simplificación para disminuir el tiempo de ejecución y la fatiga. Su esposa, continuó sus trabajos y llevó a cabo una labor de divulgación, especialmente orientados a valorar el factor humano. 4

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• El estudio visual de movimientos y el de micro movimientos se utilizan para analizar un método determinado y ayudar al desarrollo de un centro de trabajo eficiente. Estas dos técnicas se emplean junto con los principios del análisis de la operación cuando se tiene un volumen que justifique la mayor cantidad de estudio y análisis. 6

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• El estudio de movimientos es el análisis cuidadoso de los diversos movimientos que efectúa el cuerpo al ejecutar un trabajo. Su objeto es eliminar o reducir los movimientos ineficientes, y facilitar y acelerar los eficientes. 7

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• Los esposos Gilbreth fueron de los primeros en estudiar los movimientos manuales y formularon leyes básicas de la economía de movimientos. • A ellos se debe también la técnica cinematográfica para realizar estudios detallados de movimientos, conocidos por “estudios de micro movimientos” 8

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• Este tipo de estudio comprende la observación cuidadosa de la operación y la elaboración de un diagrama de proceso del operario. • Debido a su mayor costo, el método de micromovimientos resulta generalmente práctico sólo en el caso de trabajos de mucha actividad, cuya duración y repetición son grandes. 9

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3.2 DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS MOVIMIENTOS FUNDAMENTALES THERBLIGS ING. OSCAR RUIZ HERNÁNDEZ

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• 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. Gilbreth denominó “therblig” (su apellido deletreado al revés) a cada uno de estos movimientos fundamentales, y concluyó que toda operación se compone de una serie de estas 17 divisiones básicas. 11

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• Las diecisiete divisiones básicas pueden clasificarse en therbligs eficientes (o efectivos) y en ineficientes (o inefectivos). • Los primeros son aquellos que contribuyen directamente al avance o desarrollo del trabajo. • Estos therbligs con frecuencia pueden reducirse, pero es difícil eliminarlos por completo. ING. OSCAR RUIZ HERNÁNDEZ

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• Los therbligs de la segunda categoría no hacen avanzar el trabajo y deben ser eliminados aplicando los principios del análisis de la operación y del estudio de movimientos.

• Una clasificación adicional divide a los elementos de trabajo en físicos, semimentales o mentales, objetivos y de retraso. 13

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• Idealmente, un centro de trabajo debe contener sólo therbligs físicos y objetivos. • La División de Investigación y Desarrollo de Administración de la Sociedad para el Progreso de la Administración presenta definiciones de los diversos therbligs. Estas definiciones se incluyen, en parte, en el resumen siguiente: 14

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• EFECTIVOS • A. Eficientes o efectivos. • 1. Divisiones básicas de naturaleza física o muscular. a. Alcanzar, b. Mover, c. Tomar d. Soltar, e. Precolocar en posición 16

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• ALCANZAR. • El therblig “alcanzar” corresponde al movimiento de una mano vacía, sin resistencia, hacia un objeto o retirándola de él. La división básica “alcanzar” se denominaba “transporte en vacío” en la lista original de Gilbreth,.

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• “Alcanzar” principia en el instante en que la mano se mueve hacia un objeto o sitio, y finaliza en cuanto se detiene el movimiento al llegar al objeto o al sitio. Este elemento va precedido casi siempre del de “tomar” y seguido del de “mover”. • Es natural que el tiempo requerido para alcanzar dependa de la distancia recorrida por la mano. 18

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• Alcanzar puede clasificarse como un therblig objetivo y, generalmente, no puede ser eliminado del ciclo de trabajo, sí puede ser reducido acortando las distancias requeridas para alcanzar y dando ubicación fija a los objetos. Teniendo presente este principio fundamental pueden obtenerse estaciones de trabajo en las que sea mínimo el tiempo de alcanzar. 19

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• MOVER. • Es la división básica que corresponde al movimiento de la mano con carga. Esta última puede ser en forma de presión. • “Mover” se denominó en un principio “transporte con carga”. • Comienza en cuanto la mano con carga se mueve hacia un sitio o ubicación y termina en el instante en que el movimiento se detiene al llegar a su destino. 20

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• El tiempo requerido para mover depende de la distancia, del peso que se mueve y del tipo de movimiento. Mover es un therblig objetivo y es difícil eliminarlo del ciclo de trabajo.

• Puede reducirse su tiempo de ejecución acortando las distancias, aligerando la carga o mejorando el tipo de movimiento por medio de canaletas de gravedad 21

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• TOMAR (O ASIR). • Este es el movimiento elemental que hace la mano al cerrar los dedos rodeando una pieza o parte para asirla en una operación. El “tomar” es un therblig eficiente y, por lo general, no puede ser eliminado, aunque en muchos casos se puede mejorar. 22

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• Comienza cuando los dedos de una o de ambas manos empiezan a cerrarse alrededor de un objeto para tener control de él, y termina en el instante en que se logra dicho control. • El “tomar” casi siempre va precedido de “alcanzar” seguido de “mover”.

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• SOLTAR. • Este elemento es la división básica que ocurre cuando el operario abandona el control del objeto. “Soltar” es el therblig que se ejecuta en el más breve tiempo, y es muy poco lo que puede hacerse para alterar el tiempo en que se realiza este therblig objetivo. 24

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• El “soltar” comienza en el momento en que los dedos empiezan a separarse de la pieza sostenida, y termina en el instante en que todos los dedos quedan libres de ella. Este therblig va casi siempre precedido por mover o colocar en posición y seguido por alcanzar. 25

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• PRECOLOCAR EN POSICIÓN. Este es un elemento de trabajo que consiste en colocar un objeto en un sitio predeterminado, de manera que pueda tomarse y ser llevado a la posición en que ha de ser sostenido cuando se necesite. • La precolocación en posición ocurre frecuentemente junto con otros therbligs, uno de los cuales suele ser mover. 26

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• La precolocación se efectúa al alinear un destornillador mientras se mueve hasta el tornillo que se va a accionar. • Las siguientes preguntas ayudarán al analista a estudiar el therblig de precolocar en posición: ¿Podrían quedar herramientas?

suspendidas

las

¿Es posible utilizar una guía? 27

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• EFECTIVOS • 2. Divisiones básicas de naturaleza objetiva o concreta. a. Usar b. Ensamblar e. Desensamblar 28

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• USAR. • Este therblig es completamente objetivo y tiene lugar cuando una o las dos manos controlan un objeto, durante la parte del ciclo en que se ejecuta trabajo productivo. Cuando las dos manos sostienen una pieza contra una rueda de esmeril, “usar” será el therblig que indique la acción de ambas manos. 29

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• Después de que un destornillador ha sido colocado en la ranura de la cabeza de un tornillo, el elemento “usar” comenzará en el instante en que el tornillo comience a moverse en su alojamiento. • El usar se detecta fácilmente, ya que este therblig hace progresar la operación hacia su objetivo final. 30

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• ENSAMBLAR. • El elemento “ensamblar” es la división básica que ocurre cuando se reúnen dos piezas embonantes. Es otro therblig objetivo y puede ser más fácil mejorarlo que eliminarlo. El ensamblar suele ir precedido de colocar en posición o mover, y generalmente va seguido de soltar. Comienza en el instante en que las dos piezas a unir se ponen en contacto, y termina al completarse la unión. 31

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• DESENSAMBLAR. • Este elemento es precisamente lo contrario de ensamblar.

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• INEFECTIVO • 1. Elementos mentales o semimentales. a. Buscar

b. Seleccionar c. Colocar en posición d. Inspeccionar

e. Planear 34

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• BUSCAR. • Es el elemento básico en la operación de localizar un objeto. Es la parte del ciclo durante la cual los ojos o las manos tratan de encontrar un objeto. Comienza en el instante en que los ojos se dirigen o mueven en un intento de localizar un objeto, y termina en el instante en que se fijan en el objeto encontrado. 35

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• El analista debe tratar de eliminar este therblig siempre. Las estaciones de trabajo bien planeadas permiten que el trabajo se lleve a cabo continuamente, de manera que no es preciso que el operario realice este elemento. Proporcionar el sitio exacto para cada herramienta y cada pieza es el modo práctico de eliminar el elemento de busca en una estación de trabajo. 36

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• SELECCIONAR. • Este es el therblig que se efectúa cuando el operario tiene que escoger una pieza de entre dos o más semejantes. Sigue, generalmente, al de “buscar” y es difícil determinar exactamente, aun mediante el método detallado de los micromovimientos, cuándo termina la búsqueda y empieza la selección. 37

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• A veces la selección puede existir sin la búsqueda, sobre todo cuando se trata de un ensamblaje selectivo. En este caso suele ir precedida de la inspección. La selección puede clasificarse también entre los therbligs ineficientes y debe ser eliminada del ciclo de trabajo por una mejor distribución en la estación de trabajo y un mejor control de las piezas. 38

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• COLOCAR EN POSICIÓN. • Es el elemento de trabajo que consiste en situar o colocar un objeto de modo que quede orientado propiamente en un sitio específico.

• Tiene efecto como duda o vacilación mientras mano, o las manos, tratan de disponer la pieza de modo que el siguiente trabajo puede ejecutarse con más facilidad. 39

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• El colocar en posición generalmente puede ser eliminado o mejorado contestando éstas y otras preguntas de verificación: • ¿Podrían usarse medios tales como una guía, un embudo, una boquilla, topes, un soporte oscilante, un pasador de localización? 40

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• INSPECCIONAR. • Este therblig es un elemento incluido en la operación para asegurar una calidad aceptable mediante una verificación regular realizada por el trabajador que efectúa la operación. • El tiempo necesario para la inspección depende primariamente de la rigurosidad de la comparación con el estándar, y de lo que la pieza en cuestión se aparte del mismo 41

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• PLANEAR. • El therblig “planear” es el proceso mental que ocurre cuando el operario se detiene para determinar la acción a seguir. Planear puede aparecer en cualquier etapa del ciclo y suele descubrirse fácilmente en forma de una vacilación o duda, después de haber localizado todos los componentes. Generalmente, se elimina del ciclo mediante el entrenamiento adecuado de este personal. 42

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• INEFECTIVO • 2. Demoras a. Retraso inevitable b. Retraso evitable c. Descansar (para contrarrestar la fatiga) d. Sostener 43

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• 14 DEMORA (O RETRASO) INEVITABLE. Es una interrupción que el operario no puede evitar en la continuidad del trabajo. Corresponde al tiempo muerto en el ciclo de trabajo experimentado por una o ambas manos, según la naturaleza del proceso. 44

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• Por ejemplo, cuando un operario aplica un taladro con su mano derecha a una pieza colocada en una plantilla, para la mano izquierda se presentaría un retraso inevitable. Puesto que el operario no puede controlar las demoras inevitables, su eliminación del ciclo requiere que el proceso se cambie en alguna forma.

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• 15 DEMORA (O RETRASO) EVITABLE. Todo tiempo muerto que ocurre durante el ciclo de trabajo y del que sólo el operario es responsable, intencional o no intencionalmente. Sí un operario sufriese un ataque de tos durante el ciclo de trabajo, esta suspensión se clasifica como evitable porque normalmente no aparecería en el ciclo. La mayor parte de los posibles retrasos evitables pueden ser eliminados por el operario sin cambiar el proceso o el método de hacer el trabajo. 46

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• DESCANSAR (O HACER ALTO EN EL TRABAJO).

• Esta clase de retraso aparece rara vez en un ciclo de trabajo, pero suele aparecer periódicamente como necesidad que experimenta el operario de reponerse de la fatiga. La duración del descanso para sobrellevar la fatiga variará, como es natural, según la clase de trabajo y según las características del operario que lo ejecuta. 47

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• SOSTENER. • Esta es la división básica que tiene lugar cuando una de las dos manos soporta o ejerce control sobre un objeto, mientras la otra mano ejecuta trabajo útil. “Sostener” es un therblig ineficiente y puede eliminarse, por lo general, del ciclo de trabajo, diseñando una plantilla o dispositivo de sujeción que sostenga la pieza que se trabaja en vez de tener que emplear la mano. 48

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Therbling (sostener) • Evitar usar las manos como sujeciones

• Diseñar un dispositivo para sostener el trabajo, esto para utilizar ambas manos 49

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• Además, difícilmente es la mano un dispositivo eficiente para sostener, por lo que el analista de métodos debe estar siempre alerta para evitar que el “sostener” sea parte de una asignación de trabajo. • Comienza en el instante en que una mano ejerce control sobre el objeto, y termina en el momento en que la otra completa su trabajo sobre el mismo. 50

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• Un ejemplo típico de sostener ocurrirá cuando la mano izquierda sostiene un perno mientras la otra pone o enrosca una tuerca. Durante el montaje de perno y tuerca, la mano izquierda estará utilizando el therblig “sostener”.

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3.3 MEJORAMIENTO DEL MÉTODO

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• Más allá del concepto de la división básica del trabajo en elementos, según lo formularon por primera vez los esposos Gilbreth, se tienen los principios de la economía de movimientos, también desarrollados por ellos y perfeccionados por otros investigadores. 55

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• No todos estos principios son aplicables a todo trabajo, y algunos sólo tienen aplicación por medio del estudio de micromovimientos. Los que se aplican al estudio visual de los movimientos, así como los aplicables en la técnica de micromovimientos, y que deben tenerse en cuenta en la mayoría de los casos, pueden clasificarse en tres subdivisiones principales, atendiendo: 56

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• 1) Al uso del cuerpo humano, • 2) A la disposición y condiciones en el lugar de trabajo y • 3) Al diseño de las herramientas y el equipo.

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•RELATIVOS AL USO DEL CUERPO HUMANO:

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• Ambas manos deben comenzar y terminar simultáneamente los elementos o divisiones básicas de trabajo, y no deben estar inactivas al mismo tiempo, excepto durante los periodos de descanso. • Los movimientos de las manos deben ser simétricos y efectuarse simultáneamente al alejarse del cuerpo y acercándose a éste. 59

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• Son preferibles los movimientos continuos en línea curva en vez de los rectilíneos que impliquen cambios de dirección repentinos y bruscos.

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Vista superior de un puesto de trabajo: espacios para controles manuales.

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• Debe emplearse el menor número de elementos o therbligs, y éstos se deben limitar a los del más bajo orden o clasificación posible. Estas clasificaciones, enlistadas en orden ascendente del tiempo y el esfuerzo requeridos para llevarlas a cabo, son:

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• Movimientos de dedos. • Movimientos de dedos y muñeca. • Movimientos antebrazo.

de

• Movimientos de antebrazo y brazo.

dedos, dedos,

muñeca

y

muñeca,

• Movimientos de dedos, muñeca, antebrazo, brazo y todo el cuerpo. 63

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• Según los principios de la economía de movimientos, respecto a la utilización del cuerpo humano, los movimientos deben corresponder al orden o clasificación más baja posible, es decir reduciendo al mínimo el esfuerzo empleado en ejecutar cada acción.

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El uso de las manos:

• Utilizar ambas manos en la producción

• Efectuando menos movimiento posibles • Reduciendo el tiempo

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• Tener todo el material necesario al alcance de las manos

• Conservando los codos cerca del cuerpo y efectuarse en poco tiempo 66

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• No exceder el área de trabajo por tener los brazos muy extendidos

• El sitio de trabajo debe estar diseñado para evitar movimientos de alcances largos • El tiempo de “mover” está estrechamente relacionado con la distancia 67

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•DISPOSICIÓN Y CONDICIONES EN EL SITIO DE TRABAJO:

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• Deben destinarse sitios fijos para toda herramienta y todo material, a fin de permitir la mejor secuencia de operaciones y eliminar o reducir los therbligs buscar y seleccionar.

• Todos los materiales y las herramientas deben ubicarse dentro del perímetro normal de trabajo, tanto en el plano horizontal como en el vertical. 74

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• Hay que utilizar depósitos con alimentación por gravedad y entrega por caída o deslizamiento para reducir los tiempos de alcanzar y mover; asimismo, conviene disponer de expulsores, siempre que sea posible, para retirar automáticamente las piezas acabadas. 75

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• Conviene proporcionar un asiento cómodo al operario, en que sea posible tener la altura apropiada para que el trabajo pueda llevarse a cabo eficientemente, alternando las posiciones de sentado y de pie. • Se debe contar con el alumbrado, la ventilación y la temperatura adecuados. 76

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La posición de los materiales siempre deben llevar una secuencia lógica, que Implique el menor numero de movimientos, la distribución deberá tratar de centrarse o acercase dentro del área normal de trabajo.

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• Estación ideal de trabajo que permite al operario ensamblar dos productos utilizando una serie de movimientos simétricos realizados simultáneamente alejándose y acercándose respecto al centro del cuerpo

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• Estación de trabajo que utiliza depósitos de entrega por gravedad y un transportador de banda para reducir los tiempos de alcanzar y de mover. Nótese que el transportador, lleva otras piezas más adelante de esta estación de trabajo. El operario alimenta el transportador desde abajo de la plataforma, dejando caer simplemente sobre la banda alimentadora las partes ensambladas. 80

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AL USO DE HERRAMIENTAS Y EQUIPO:

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• Deben efectuarse, siempre que sea posible, operaciones múltiples de las herramientas combinando dos o más de ellas en una sola, o bien disponiendo operación múltiple en los dispositivos alimentadores, si fuera el caso (por ejemplo, en tornos con carro transversal y de torreta hexagonal). 83

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• Todas las palancas, manijas, volantes y otros elementos de manejo deben estar fácilmente accesibles al operario, y deben diseñarse de manera que proporcionen la ventaja mecánica máxima posible y pueda utilizarse el conjunto muscular más fuerte. 84

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Siempre que sea posible: 1.- Evitar que las manos estén ocupadas sosteniendo una pieza (utilizar dispositivo). 2.- Las palancas, volantes, pedales, etc, deben situarse en posición que permitan al operario manipularlos con un mínimo de cambio de posición del cuerpo sin tanto esfuerzo. 3.- Utilizar dispositivos que disminuyan la fuerza que se ejerce al accionar la función de la maquina. 4.- Colocar la silla en la posición mas adecuada de acuerdo a su estatura.

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1.-

TENER UN SITIO DEFINIDO PARA TODAS LAS HERRAMIENTAS Y MATERIALES (FORMAR HABITO).

2.-

LAS HERRAMIENTAS, MATERIALES Y MANOS DEBEN DE SITUARSE DENTRO DEL AREA MAXIMA DE TRABAJO

3.-

DEBE DE UTILIZARSE METODOS POR GRAVEDAD PARA QUE EL MATERIAL LLEGUE TAN CERCA COMO SEA POSIBLE AL TRABAJADOR

4.-

UTILIZAR COLORES QUE REDUZCAN LA FATIGA DE LA VISTA.

5.-

PROVEER DE MEDIOS PARA QUE LA LUZ SEA BUENA Y FACILITAR AL OPERARIO UNA SILLA DEL TIPO Y ALTURA ADECUADOS PARA QUE SE SIENTE EN BUENA POSTURA Y QUE SEA COMODA.

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3.4.1 DISEÑO DE LAS HERRAMIENTAS Y EL EQUIPO:

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3.4 DOCUMENTACIÓN DEL MÉTODO PROPUESTO

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IMPLEMENTACIÓN DE UNA ESTACIÓN DE TRABAJO PARA EL ENSAMBLE DE LA MOTO

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APLICAR DIAGRAMAS BIMANUALES

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Vista superior de un puesto de trabajo: espacios para controles manuales.

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Altura de trabajo en posición de pie.

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Ejemplo de una Estación de trabajo para ensamble eléctrico. Vista superior

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Estación de trabajo para ensamble eléctrico. Vista lateral

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Ejemplo del diseño de la estación de trabajo para el pegado del cuerpo de la lámpara

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La operaria cometiendo errores, ¿Cuáles son?

está 15

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1.

El pie derecho no tiene soporte adecuado.

2.

El pedal está demasiado alto.

3.

Las rodillas pueden golpear con la máquina.

4.

El ángulo que forman el pie y la pierna es muy agudo.

5.

El codo queda más abajo de su altura normal.

6.

El respaldo de la silla es incorrecto.

7.

La altura de la silla no es adecuada.

8.

El asiento de la silla no está curvado.

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9.

Las esquinas y bordes de la silla son en ángulo recto,

10.

La máquina obstaculiza el paso.

11.

El pie izquierdo no está a la misma altura que el derecho, lo que produce una posición no simétrica.

12.

El pedal de accionamiento debe ser plano y en forma de pie no en forma de botón cóncavo que es resbaladizo.

13.

La distancia normal para trabajos de precisión debe ser de 25 a 30 cm.

14.

La operación se está ejecutando fuera del área normal de trabajo.

15.

Las manivelas son muy pequeñas.

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TIPS PARA DETERMINAR DONDE ESTA MAL EL METODO: 1.- Se agacha mucho para tomar el trabajo??

2.- Los materiales están muy lejos y tiene que estirarse o inclinarse?? 3.- Esta tomando una parte o herramienta ubicada del lado derecho con la mano izquierda (cruza las manos)?? 4.- Esta sentado y la mesa le queda muy alto?? 5.- Esta utilizando una mano para sujetar mientras la otra procesa?? 109

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TIPS PARA DETERMINAR DONDE ESTA MAL EL METODO: 6.- Marca las piezas, dobla o corta para tener un punto de referencia?? 7.- La operación requiere de precisión y el operador va muy despacio?? 8.- Sus movimientos se ven inseguros (se le resbalan las parte, lo hace exageradamente rapido,etc)?? 9.- La velocidad de la maquina se escucha ruidosa pero no avanza?? 10.- El tiempo del movimiento del material es mas tardado que el efectivo de costura??

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3.4.1.1 DIAGRAMA BIMANUAL:

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• Este diagrama muestra todos los movimientos realizados para la mano izquierda y por la mano derecha, indicando la relación entre ellas. • Sirve principalmente para estudiar operaciones repetitivas y en ese caso se registra un solo ciclo completo de trabajo.

• Para representar las actividades se emplean los mismos símbolos que se utilizan en los diagramas de proceso pero se les atribuye un sentido ligeramente distinto para que abarquen más detalles: 112

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• El símbolo de inspección casi no se emplea, puesto que durante la inspección de un objeto (mientras lo sujeta y mira o lo calibra) los movimientos de la mano vienen a ser operaciones para los efectos del diagrama. Sin embargo, a veces resulta útil emplear el símbolo de inspección para hacer resaltar que se examina algo.

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• El diagrama bimanual puede aplicarse a una gran variedad de trabajos de montaje, de elaboración a máquina y también de oficina. Los ajustes apretados y la colocación en posiciones difíciles pueden presentar ciertos problemas. Al montar piezas pequeñas ajustadamente ponerlas en posición antes del montaje puede ser la parte más prolongada del ciclo. 115

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EJEMPLO

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• En el recargado de cartuchos calibre 32 se utilizan una serie de operaciones para el formado completo de éstos. Se necesitan fulminantes, casquillos, pólvora y balas. Los fulminantes se encuentran en una caja, así como los casquillos y las balas. La pólvora se encuentra en un recipiente y es necesario pesarla antes de meterla al cartucho. Se tiene la siguiente área de trabajo.

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El procedimiento para el formado de los cartuchos es el siguiente

• La mano izquierda obtiene el fulminante y mano derecha obtiene el casquillo (0.5 s). • La mano izquierda coloca fulminante en el casquillo y mano derecha sostiene casquillo (0.8 s).

• La mano izquierda obtiene la pólvora y mano derecha coloca el casquillo. 121

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• La mano izquierda coloca la pólvora en la pesadora y mano derecha espera (1s)

• La mano derecha toma la polvora y la deposita en el casquillo, mano izquierda sostiene el casquillo (2 s). • La mano izquierda sostiene el casquillo con pólvora y mano derecha obtiene la bala (0.5 s). • La mano izquierda sostiene el casquillo y mano derecho coloca la bala y presiona (1.5 s). 122

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3.4.1.2 HOJAS DE INSTRUCCIONES DE TRABAJO

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3.4.1.3 AYUDAS VISUALES

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