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• Daniel Ponce Farfán

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Diagrama Hombre – Maquina El diagrama hombre maquina se utiliza para analizar, estudiar y optimizar una sola estación de trabajo, es decir, el de realizar un balance económico del tiempo ocioso para los hombres y maquinas. En este diagrama se muestran separadamente el tiempo de operación de la maquina con sus varios elementos e el tiempo del operario, así como la relación de las operaciones. Este diagrama es una representación grafica de trabajo coordinado y tiempo de espera de uno o más hombres o una combinación entre maquina y hombres. Describe las relaciones de dos o más secuencias simultaneas de actividades para la misma escala de tiempo. Normalmente el propósito de esta grafica es de disponer la secuencia de operaciones de los recursos, para que así se obtenga un tiempo óptimo o mínimo de cada proceso productivo. Hay que notar que la grafica describe un ciclo completo de la actividad y se selecciona arbitrariamente un punto inicial de actividades, se grafica hasta llegar al ciclo. Para hacer la grafica, primero de deberá tener la información en la parte superior de mismo, come se a hecho en los capítulos anteriores. Seguidamente se colocaran los datos en forma horizontal como ser el hombre y las maquinas. Verticalmente se colocaran los tiempos de cada una de las actividades que al final nos determinaran el ciclo. Se necesita saber que el tiempo de ciclo es igual a carga, maquinado y descargado de las maquinas sean automáticos, ya que estos sucede en la mayoría de los casos. Para tener un conocimiento amplio del tema a continuación se darán casos necesarios. Ejemplo 1 Se consideran tiempos promedios para las operaciones en estudio, y se comenzara con una maquina hasta alcanzar tres y así poder calcular la producciones por horas. En este ejemplo se trabajara únicamente con maquina iguales.

Operaciones

Tiempos en Minutos

Carga

0.50

Maquinado automático

2.50

Descarga

0.40

Solución: ___________________________________________

Con una maquina Tipo de diagrama:

Diagrama Hombre – Maquina

Método: actual

Departamento: 5

Operación: 10

Preparado por: C.J.A

Operario: x y z

Fecha: 6-24-87

Hombre

Maquina

Carga

carga Maquinado

0.50 Tc=tiempo de ciclo

Inactivo 3.00 3.00 Descarga 3.40

Tc= CMD

Descarga

60 minutos

Tc= 3.40 min por pieza

por hora

Producción por hora = minutos por horas = 60 min /h = 17.64 piezas por hora minutos por piezas 3.40 min/pz Tiempo inactivo del hombre Tiempo inactivo de la maquina

= 2.50 min del ciclo = 0 min del ciclo

Tiempo trabajado por el hombre = 0.90 min del ciclo Tiempo trabajado por la maquina = 2.50 min del ciclo

CON DOS MAQUINAS Hombre

Maquina 1 Carga

Carga M 1

Maquina 2 Maquinado 0.50

Descarga M. 2

Descarga

Descarga M. 2

Maquinado

Inactivo

Carga 1.40 Maquinado

3.00

Descarga M 1

0.90

Descarga

3.90

3.00 3.40

Tc =3.40 minutos Para determinar los minutos por piezas tendremos que dividir el tiempo de ciclo entro dos, ya que poseemos dos maquinas, las cuales, cada una de ellas producen una unidad. Tc = 3.40 minutos 2 piezas

= 1.70 minutos por piezas

Producción por hora = minutos por hora = 60 min/h = 35.29 piezas por hora Minutos por pieza 1.70min/pz Tiempo inactivo del hombre Tiempo inactivo de la maquina

= 1.60 min del ciclo = 0 min del ciclo

Tiempo trabajado por el hombre

=1.80 min del ciclo

Tiempo trabajado por la maquina = 2.50 min del ciclo

CON TRES MAQUINAS Hombre

Maquina 1

Maquina 2

Maquina 3

Carga M.1

Carga

Maquinado

Maquinado 0.50

Descarga M.2

descarga

Carga M.2

Carga

1.40

Maquinado

Descarga

0.90 1.40

Descarga M.3

Maquinado

Carga M.3 Inactivo

Carga 3.00 Maquinado

Descarga M.1

Descarga

1.80 2.30 3.00 3.40

3.90 4.80

Tc = 3.40 Para determinar los minutos por piezas tendremos que dividir el tiempo de ciclo entre tres, ya que estamos trabajando con tres maquina, las cuales cada una de ellas nos produce una unidad. Tc = 3.40 minutos = 1.13 minutos por pieza 3 piezas Producción por hora = minutos por horas = 60 min / hr = 53.09 piezas por hora minutos por piezas 1.13 min/pz Tiempo inactivo del hombre Tiempo inactivo de la maquina

= 0.70 minutos del ciclo = 0 minutos del ciclo

Tiempo trabajado por el hombre =

2.70 minutos del ciclo

Tiempo trabajado por la maquina =

2.50 minutos del ciclo

En este ejemplo de observar que al trabajar con tres maquinas se reducirá el tiempo para producir una pieza, obteniendo así una mayor producción, además se redujo el tiempo de inactividad del hombre. Ejemplo 2 En este ejemplo trabajaremos con las inspecciones que el operario tiene que realizar al poner en marcha la máquina y los traslados que realiza entre ellas.

Operaciones

Tiempos y minutos

Carga

0.60

Inspecciona

0.03

Maquinado Automático 3.00 Traslado

0.02

Descarga

0.45

Solución: ____________________________________________________ CON UNA MAQUINA Tipo de diagrama: Diagrama Hombre – Máquina Método:

Departamento: 11

Actual

Preparado por: C.J.A

Operación: 3 : 6-25-87

Hombre

Maquina

Operario: X y Z

Carga

Carga

Inspecciona

Maquinado 3.60

Inactivo Carga

Descarga

Fecha

0.60 0.63

3.60 4.05

Tc: 4.05 minutos por pieza

Producción por hora = minutos por horas Minutos por pieza

Tiempo inactivo del Hombre Tiempo inactivo de la maquina

= 60min /hr = 14.61 piezas por hora 4.05 min /pz

= 2.97 minutos del ciclo = 0 minutos del ciclo

Tiempo trabajado por el Hombre = 1.08 minutos del ciclo Tiempo trabajado por la maquina = 3.00 minutos del ciclo

CON DOS MAQUINAS

Hombre

Maquina 1

Maquina 2

Carga M.1

Carga

Maquinado 0.60

Inspecciona M.1 0.65

0.63

Descarga M.2

Descarga

0.65

Carga M.2

carga

1.10

Traslada M. 2

Maquinado

Inspecciona M.2

1.70

TrasladaM.1

1.73

inactivo

3.00

Descarga M.2

Descarga

Maquinado

1.75 3.60 4.05

4.70

Tc= 4.05 minutos 2 piezas

= 2.025 minutos por pieza Producción por hora = minutos por hora = 60 min/hr = 29.63 piezas por hora minutos por pieza 2.025min/pz Tiempo inactivo del hombre Tiempo inactivo de la maquina Tiempo trabajado por el hombre Tiempo trabajado por la maquina CON TRES MAQUINAS

= 1.85 minutos del ciclo = 0 minutos del ciclo = 2.20 minutos del ciclo = 3.00 minutos del ciclo

0.60 0.63 0.65 1.10 1.70

Hombre

Maquina 1

Maquina 2

Carga M.1

Carga

Maquinado

Maquina 3

Inspecciona M. 1 Traslada M. 2

0.65

Descarga M. 2

Descarga

Carga M.2

Carga

Maquinado

1.73

Inspecciona M.2

1.75

1.75

Traslada M.3

Descarga

2.20

Descarga M.3

2.80

Carga M.3

2.83

Inspecciona M.3

2.85

Traslada M.1

Maquinado

Inactivo 3.60 4.05

3.60

Carga

Maquinado Maquinado

Descarga M.1

Descarga

Tc= 4.05 minutos = 1.35 minutos por pieza 3 piezas

4.70 5.80

Producción por hora = minutos por hora = 60 min/hr = 44.44 piezas por hora

minutos por pieza

1.35 min/pz

Tiempo inactivo del hombre Tiempo inactivo de la maquina

= 0.75 minutos del ciclo = 0 minutos del ciclo

Tiempo trabajado por el hombre Tiempo trabajado por la maquina

= 3.30 minutos del ciclo = 3.00 minutos del ciclo

Utilizando este tipo de diagrama se podrá determinar los porcentaje en relación con el tiempo de ciclo para haci visualizar mejor los resultados de dicho estudio.

Ejemplo 3 En la producción de una pieza determinada se utilizan dos maquinas atendidas por un solo hombre. Los tiempos para los elementos son los siguientes.

Operaciones

Tiempo en minutos

Carga la pieza en la maquina

1.00

Inspeccionar

0.75

Maquinado automático

3.25

Traslado de maquina a maquina

0.25

Descarga la pieza terminada

0.50

Encontrar el tiempo del ciclo, la producción diaria y los porcentajes en relación con el tiempo de ciclo. Solución: __________________________________________________________

Hombre

Maquina 1

Maquina 2

Carga M.1

Carga

Maquinado

Inspecciona M.1 2.00

Traslada M.2 Descarga M.2

Maquinado

Carga M .2

Descarga Carga

Inspecciona M.2

4.25

Traslada m.1

Inactiva

Descarga M.1

Descarga

Maquinado

6.75 1.75 2.00 2.50 3.50 4.25 4.50 5.00

Tc= 5.00 minutos = 2.5 minutos por pieza

1.00

2 piezas Producción por día = minutos por día = 480 min /hr = 192 piezas por día minutos por pieza 2.5 min/pz Tiempo inactivo del hombre

= 0 minutos del ciclo

% del tiempo de inactividad del hombre

= 0% del ciclo

Tiempo inactivo de la maquina

= 0.25 minutos del ciclo

% del tiempo de inactividad de la maquina = 0.25 =5% del ciclo 5.00

Tiempo trabajado por el hombre % del Tiempo de trabajado del hombre

= 5.00 minutos del ciclo = 100% del ciclo

Tiempo trabajado por la maquina

= 3.25 minutos del ciclo

% del tiempo de trabajo de la maquina 5.00

= 3.25 = 65% del ciclo

Los diagramas hombre- máquina se podrían comenzar descargando en vez de cargando sin que se afecte el tiempo de ciclo ya que siempre se deberá considerar descarga, carga y el maquinado de la maquina.

Ejemplo 4

En una empresa se le asigna a un operario dos maquinas la cual el maquinado es automático. Los tiempos para realizar la operación son los siguientes.

Operaciones

Tiempo en minutos

Carga la pieza en la maquina

0.80

Inspecciona

0.10

Maquinado automático

2.60

Traslado

0.05

Descarga la pieza de la maquina

0.50

Esta empresa está interesada en saber cuál sería la producción semanal de este operario. Solución: _____________________________________________________________

0.50 1.30 1.40 1.45 1.95

Hombre

Maquina 1

Descarga M.1

Descarga

Carga M .1

Carga

Inspecciona M.1

Maquina 2

Maquinado 1.45

Traslada M.2 Descarga M.2 Carga M.2

Descarga Maquinado

Carga

Inspecciona M.2 Maquinado

Traslada M.1 Inactivo

3.90 5.35

2.75 2.85 2.90 3.90 Tc= 3.90 minutos = 1.55minutos por pieza 2 piezas

Producción por semana = minutos por semana Minutos por pieza

=

2400 min/semana 1.55 min/

= 1548.39 piezas por semana

Tiempo inactivo del hombre % de tiempo de inactividad del hombre

= 0.20 minutos del ciclo = 0.20 = 6.5% del ciclo 3.90

Tiempo inactivo de la maquina % del tiempo de inactividad de la maquina

= minutos del ciclo = 0% del ciclo

Tiempo trabajado del hombre % del tiempo trabajado del hombre

= 2.90 minutos del ciclo = 2.90 = 94% del ciclo 3.90

Tiempo trabajado por la maquina % del tiempo de trabajo de la maquina

= 2.60 minutos del ciclo = 2.60 = 84% del ciclo 3.90

Ejemplo 5

A un operario se le asignaron dos maquinas para satisfacer un pedido. Los tiempos son como sigue.

Operaciones

Tiempo en minutos

Carga

1.00

Alista material

2.00

Inspecciona Maquinado automático

0.75

Traslada Descarga

5.50 0.25 0.50

¿La empresa está interesado en saber la producción por día y como se podría hacer para incrementarla?

Solución: ______________________________________________________________

Tipo de: Diagrama hombre –Máquina

Departamento: 3

Método: Actual

Departamento por: C. J. A

Operación: 2

Fecha: 6- 26 - 87

Operario: X y Z

1.00

Hombre

Maquina 1

Carga M.1

Carga

Maquina 2

Inspecciona M.1

1.75 2.00 4.00 4.50 5.50 6.25 6.50 8.50 9.00

Traslada M.1 Alista M.2

Maquinado

Descarga M.2

Descarga

Carga M.2

Carga

Inspecciona M.2 Traslada M.1

6.50

Alista M.1

Inactivo

Descarga M.1

Descarga

Maquinado 12.00

Tc= 9.00 minutos 2 piezas

= 4.50 minutos por pieza

Producción por día = minutos por día

= 480 min/día = 106.67 piezas por dia

Minutos por pieza 4.50 min/pz

Tiempo inactivo del hombre % del tiempo de inactividad del hombre

= 0 minutos del ciclo = 0% del ciclo

Tiempo inactivo de la maquina % del tiempo de inactividad de la maquina

= 2.00 minutos del ciclo = 2.00 9.00 = 22.22% del ciclo

Tiempo trabajado por el hombre % del tiempo de trabajo del hombre

= 9.00 minutos del ciclo = 100 % del ciclo

Tiempo trabajado por la maquina % del tiempo de trabajo de la maquina

= 5.50 minutos del ciclo = 5.50 = 61.11% del ciclo 9.00

Para incrementar la producción es recomendable, que en la operación de alistar material no la realice el operador de las dos maquinas sino que lo haga un ayudante. Para poder notar la diferencia, es decir, al incremento de producción se volverá a realizar el diagrama hombremáquina.

Tipo de diagrama

: Diagrama hombre-máquina

Departamento: 3

Método

: Mejorado

Preparado por: C.J.A

Operación

:2

Operario

:XyZ

Fecha

: 27-6-87

Hombre

Maquina 1

Carga M.1

Carga

Maquina 2

Ayudante

Maquinado

Alista material

Inspecciona M.1 2.00 Traslada M.2 Descarga M.2

Maquinado

Carga M.2 1.00

Descarga Carga

Alista material

Inspecciona M.1

1.75

Traslada M.1

2.00

Inactivo

6.50

2.50

Descarga M.1

Descarga

Maquinado

2.00 Alista material

9.00

3.50 4.25 4.50 6.50 7.00

6. 00 8.00

Tc= 7.00 minutos 2 piezas

= 3.50 minutos por pieza

Producción por día = minutos por día = 480 min/ día = 137.14 piezas por día Minutos por pieza 3.50 min/pz

4. 00

Tiempo inactivo del hombre = 2.00 minutos del ciclo % del tiempo de inactividad del hombre = 2.00 = 28.57% del ciclo 7.00 Tiempo inactivo de la maquina

= 0 minutos del ciclo

% de tiempo de inactividad de la maquina

= 0% del ciclo

Tiempo trabajado por el hombre % del tiempo de trabajo del hombre 7.00

= 5.00 minutos del ciclo = 5.00 = 71.43% del ciclo

Tiempo trabajado por la maquina % del tiempo de trabajo de la maquina 7.00

= 5.50 minutos del ciclo = 5.50 = 78.57 % del ciclo

Una vez que se a hecho el método propuesto se podrá notar que la producción se incrementa en un 28.56 %, es decir que se tuvo una producción de 30.47 piezas más que el método original. Esta resolución matemática se podrá utilizar única y exclusivamente cuando se está trabajando con maquinas iguales e idénticas. Para poder trabajar con este método se deberá saber la utilidad de la siguiente fórmula:

N= a + t a+b Para M < N Tc = a + t lo = 0

lM = M [a+b] – [a + T]

Numero Optimo de Maquina

Φ=

Σ+N Σ+ N +1

N1 N

Donde Σ= C1 C2

Entonces: Si Ф < 1 se escoge N Maquinas Si Ф > 1 se escoge N + 1 Maquina Si Ф = 1 se escoge N + 1 Maquina Significado de la simbología de las Formulas: a = b = T = N = M= Tc = lo = lM = C1 = C2 =

Actividad concurrente (carga y descarga). Actividad independiente (inspección y descarga). Tiempo de maquinado (maquinado automático). Numero de maquina a asignar a un operario. Numero de maquina a asignar a un operario Tiempo de ciclo. Tiempo inactivo del operario durante el tiempo del ciclo. Tiempo inactivo de la maquina durante el tiempo del ciclo. Costo del operador por hora. Costo de la maquina por hora. Ф = Numero optimo de maquina a asignar por operario.

Hay que tener en mente que este método únicamente se aplica cuando son maquinas iguales.

Ejemplo 6 Para conocer el uso de las formulas se utilizan los siguientes tiempos: Operación

Tiempo en Minutos

Costos

Carga

0.50

Inspecciona

0.10

C1 = 3.00 USD

Maquinado automático

2.0

C2 = 7.00 USD

Traslado

0.05

Descarga

0.45

Solución: ________________________________________________________________ N = a + T = 0.95+2.00 = 2.68 máquinas a + b 0.95+0.15 1.10 Para M< N1 Tc = a +T Tc = 0.95 + 2 = 2.95 minutos lo = - 2M ( a + b ) + a +T lo = -2(0.95 +0.15) + 0.95 +2.00

lo = 0.75 minutos del ciclo Para M > N1 Tc = M (a + b) Tc = 3(0.95 + 0.15) = 3.30 minutos lo = 0 minutos del ciclo lo = M = (a + b ) _ ( a +T ) lo = 3(0.95+0.15) _ (0.95 +2.00) lM = 0.35 minutos del ciclo

3 + 2 7

Ф=

3 + 2+1 7

2.68

= 0.708 x 1.34

2

Ф = 0.949 Esto nos indica que a cada operario se le deberá asignar únicamente dos maquinas ya que de esa manera será provechoso el rendimiento de él y de las maquinas.