TECANA AMERICAN UNIVERSITY Accelerated Degree Program Bachelor of Science in Industrial Engineering

INFORME Nº 1

“HISTORIA DE LA INGENIERIA INDUSTRIAL Y DISEÑO DE SISTEMAS DE PRODUCCION”

Gabriel A. Alfonzo Romero

“Por la presente juro y doy fe que soy el único autor del presente informe y que su contenido es fruto de mi trabajo, experiencia e investigación académica”

Doha Qatar, 25 de enero de 2008

ÍNDICE

Página Introducción………………………………………………………………………...…3

CAPITULO I: Historia de la Ingeniería Industrial………………………………..…..5 Frederick WW Taylor………………………………………………………..………..5 Administración Científica……………………………………………………....7 Frank B. Gilbreth…………………………………………………………………..….8 Carl Barth y Henry Laurence Gantt…………………………………………..……….9 Enseñanza y Práctica de la Ingeniería Industrial……………………………….……10 Organizaciones de Ingeniería Industrial………………………………………….….11 Instituto de Ingenieros Industriales…………………………………………….…….12 Ingeniería Industrial Internacional…………………………………………….……..13 Disciplinas Relacionadas con la Ingeniería Industrial………………………….……14 Administración…………………………………………………………….…..14 Investigación de operaciones…………………………………………….…….15 Ingeniería de Sistemas…………………………………………………………15 Estadísticas………………………………………………………………….…16 Ciencia de Administración…………………………………………………….17 Ergonomía……………………………………………………………….…….17 Ingeniería de Manufactura…………………………………………….…….…18

CAPITULO II: Diseño de Sistemas de Producción……………………………….…19 Proyecto y Diseño Asistido por Computadora (CAD)…………………………...….19 Ingeniería de Métodos……………………………………………………...….20 Estudio de Métodos…………………………………………….……….21 Técnicas de Representación Grafica…………………………..……..21 Diseño de lugar de trabajo……………………………………………23 Principio de Economía de Movimientos……………………..………23

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Ingeniería Concurrente……………………………………………………...…25 Producibilidad………………………………………………………...…25 Fabricabilidad…………………………………………………..…….…26 Robótica……………………………………………………………………….26 Medición de Trabajo…………………………………………………………..27 Estudios Cronométricos de Tiempos……………………………………27 Estudios de Micromovimientos……………………………………..…..28 Sistemas de Tiempos Predeterminados………………………..………...28 Muestreo del trabajo………………………………………………...…..29 Datos Estándar……………………………………………………….….29 Planeación y Diseño de Instalaciones…………………………………….…...30 Tipos de Diseños……………………………………………………..….30 Grafica de Relación de Actividades…………………………….….……31 Diseño de Planta Computarizados……………………………………………..32 Simulación por Computadora………………………………………...…33 Manejo de Materiales……………………………………………………34 Ergonomía………………………………………………………………..……35

Conclusión…………………………………………………………………………...39 Bibliografia…………………………………………………………………………..40 Anexos……………………………………………………………………….………41 Anexo A…………………………………………………………………...…………42 Anexo B………………………………………………………………………..…….43 Anexo C……………………………………………………………………...………44 Anexo D…………………….………………………………………………………..45 Anexo E……………………………….……………………………………………..46

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Introducción

La historia de las civilizaciones es en cierto sentido, la historia de la ingeniería; esa lucha larga y ardua para hacer que las fuerzas de la naturaleza actúen en beneficio humano. Bien cabria destacar que a pesar de que un ingeniero por medio de su arduas investigaciones en pro al mejoramiento de una labor o necesidad, casi nunca es debidamente reconocido por tales labores, en pocas palabras nadie se ha hecho famoso haciendo ingeniería, por ser en si misma una constante búsqueda, de cada caso en particular, para mejorar las condiciones de como se realiza o utilizan algo. Existen diferentes ramas de estudios de la ingeniería entre una de esas se encuentra la ingeniería industrial, la cual se ocupa del diseño, mejoramiento e instalación de sistemas integrados de personas, materiales y equipos; basándose en los conocimientos y habilidades especializados en las ciencias matemáticas, físicas y sociales junto con los principios y métodos del análisis y diseño de ingeniería, con el fin de especificar, pronosticar y evaluar los resultados que han de obtenerse de tales sistemas; tal vez esta definición paso por algún momento por la mente de Frederick W. Taylor, “el padre de la ingeniería industrial”, quien incursiono por la década de 1890, en el estudio de lo que se conoce hoy en día como una profesión muy bien establecida y de suma importancia en cualquiera de las empresas de producción y manufactura. A pesar de los avances continuos, la ingeniería industrial que representa la ciencia de las operaciones, en la actualidad muchos de los responsables de las operaciones, no adopta la importancia de la ingeniería industrial, prefiriendo negar su existencia a más de un siglo de iniciación y que sencillamente requieren de sentido común. Pero no todo es negativo por que a medida que se gradúan profesionales en la carrera, las compañías descubren que la ingeniería industrial trata eficazmente con problemas que ellas han sido incapaces de solucionar con eficacia durante todo su pasado. El objetivo general de la investigación consiste en elaborar y desarrollar un informe explicativo y resumido sobre la historia de la ingeniería industrial y diseño de sistemas de producción. La metodología empleada consiste de un resumen simple del

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texto guía recomendado en conjunto con otras fuentes adicionales tantos impresos, electrónicos, material bibliográfico y algunas aportaciones de experiencia propia del autor. El informe esta constituido por dos capítulos, el primero “historia de la ingeniería industrial”, tratará todo lo referente a los inicios de la ingeniería industrial, los aportes, dificultades y como una simple filosofía en administración industrial paso a ser una de las ingeniería mas importante en las organizaciones y del sector industrial, así como también las asociaciones y organizaciones que permitieron su difusión mundial; el segundo capitulo “diseño de sistemas de producción”, se explica el diseño de los sistemas de producción profundizando en las herramientas, y las aportaciones que hace de la ingeniería industrial una profesión de gran importancia dentro de una organización, donde su campo laboral esta ampliamente contenido en diversas tareas de cualquier empresa de manufactura. El autor espera que para el lector sea completamente de su mayor agrado, como también sea un aporte más con fines de ampliar los conocimientos de esta área.

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Capitulo I

Historia de la ingeniería industrial

En las siguientes líneas se desarrolla una explicación concisa de la importancia y relevancia que tiene la ingeniería industrial desde sus comienzos, con la innovaciones aportadas por del padre de la ingeniería industrial, (Taylor), hasta los estudios más recientes de la ergonomía, como factor fundamental en la práctica profesional de la ingeniería industrial.

Frederick W Taylor

Es considerado como el padre de ingeniería industrial y fue miembro de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME, por sus siglas en ingles), manejo la propuesta de que la ingeniería tenía por responsabilidad el diseñar, medir, planear y programar el trabajo. Debido que dichas responsabilidades para los año de 1874, eran ejecutadas plenamente por un superintendente, este manufacturaba los productos que pedía el personal, realizaba informalmente todas las operaciones de planeación y de organización, los métodos de trabajo eran determinados personalmente por cada mecánico según sus experiencias personales, preferencia y tipo de herramienta disponible para el momento de realizar una labor. Taylor, influenciado por el articulo El ingeniero como un economista (Henry Towne, 1886), donde resalta la necesidad de que los ingenieros se ocuparan de los efectos económicos de sus decisiones (para dicha época, los ingenieros batallaban con los elementos y se presuponía que los costos eran una necesidad incontrolable para ganar la batalla contra la naturaleza); desarrolla el concepto de que le diseño de trabajo, la medición de trabajo, programación de producción y otras funciones de organización eran responsabilidades de la ingeniería, para los momentos de implementar estos conceptos revolucionaron la producción industrial. Para 1884, Taylor empieza con un estudio sobre el corte de metales durante 25 años, convirtiendo el corte de metal en

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una ciencia (antes el estudio de la geometría de las herramientas para cortar metal y las velocidades y alimentaciones para el corte del metal se determinaban por experiencia o reglas practicas). Luego Taylor realiza un análisis de los trabajos de acarreo, por ser la tarea mas prevalerte para la época y por la observación de la utilización del mismo tipo de pala para la variedad de trabajos de acarreo ejecutados en la acería, con estas justificaciones Taylor diseña diferentes tamaños y tipos de palas para las distintas tareas ejecutadas en la acería, aumentando la productividad de paladas y reduciendo el numero de trabajadores que ejecutaban tareas con palas de 500 a 140 hombres. El aporte mas importante de Taylor se inicia con la práctica de ejecutar un análisis de ingeniería a situaciones laborales humanas; especificando los requerimientos laborales, los métodos, herramientas y equipos exactos que habían de emplearse para ejecutar una tarea, realizando una capacitación del trabajador, con el fin de que este realizara las operaciones según las especificaciones establecidas, esta praxis es conocida hoy como diseño del trabajo o estudios de métodos. Para 1903 Taylor presenta un artículo de suma importancia, titulado Administración de taller, donde enuncia y resalta la verdadera necesidad de ingenieros capacitados en administración de producción, los cuales son los justificativos básicos para iniciar opciones en ingeniería industrial dentro de los departamentos universitarios de ingeniería mecánica, que luego a su vez serán los departamentos propios de ingeniería industrial, además de lo antes mencionado, Taylor inserta un gran numero de diversos conceptos como lo son:  Estudio de métodos.  Estudio de tiempos.  Estandarización de herramientas.  Formación e implementación de un departamento de planificación.  Principios de excepción de la administración.  Tarjetas de instrucción para los trabajadores.  Reglas de cálculos para corte del metal.  Métodos para calcular costos.

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 Selección de los empleados en relación con el trabajo.  Idea de tarea que permite una bonificación si el trabajo es determinado en el tiempo especificado. En la Figura Nº 1, se puede observar gráficamente el plan de incentivo salivar para lograr, una de las ideas plasmada por Taylor, en la publicación “Principios de la Administración”

Figura Nº 1

Plan de Incentivo Salarial

Fuente: Internet www.monografias.com/taylor/Image241.gif

Administración Científica

Taylor sintiéndose obligado a aclarar gran parte de la confusión que rodeaba sus técnicas, nuevamente trata de esclarecer sus conceptos con la publicación de un nuevo articulo de forma privada entre los miembros de la ASME por su propia cuenta, titulado Principios de la administración en 1909, este tenia un gran contraste con respectos a los artículos anteriores (que poseían una naturaleza mas filosófica) y en su mayo parte intentó describir y justificar su enfoque. Taylor aumento la productividad junto con la reducción en los costos generales de mano de obra,

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pagando salarios más altos; enseño a los trabajadores a trabajar esperando que estos trabajasen con toda su capacidad por sueldos más altos; todas las consideraciones planteadas por Taylor fueron duramente rechazadas y criticadas por la ASME, sin que Taylor recibiese ningún tipo de aceptación importante de sus conceptos hasta alrededor de los años 1910, siempre mantuvo la esperanza de explicar sus conceptos muriendo de neumonía cinco años después.

Frank B. Gilbreth

Fue un gran pionero de ingeniería industrial, Gilbreth empezó a trabajar como ayudante de albañilería, el cual era un arte en desarrollo y considerablemente con espacios para el mejoramiento, Gilbreth propone un método eficaz para que los albañiles colocaran ladrillos en un numero de movimientos no mayor de 5 pasos, diferente a los 18 pasos que se utilizaban anteriormente para colocar un ladrillo, este procedimiento fue conocido más tarde con la denominación “trabajar mas inteligentemente, no mas duro”, esto es lo que exactamente realiza Gilbreth, buscar el mejor método posible, por medio de un concepto innovador para su época, al analizar el método estándar de una tarea especifica, con el fin de mejorar la productividad con menos esfuerzo y fatiga humana de los trabajadores. Frank Gilbreth se casa con Lillian Moller Gilbreth, una graduada Phi Beta Kappa en psicología de la Universidad de California; los Gilbreth trabajan en estrecha colaboración; creando una gran combinación de ingeniero y psicología, permitiendo abrir importantes caminos en el análisis de la conducta laboral humana. Gilbreth, recibió una gran influencia de Taylor, pero mientras que este ultimo aplicaba sus métodos casi exclusivamente al taller industrial, Gilbreth revelo la generalidad de estas técnicas al aplicarlas a campos tales como construcción, construcción de canales, educación, medicina y asuntos militares. Para 1924 Frank Gilbreth, se había hecho internacionalmente famoso por sus grandes aportaciones, luego muere, Lillian Gilbreth continua con la labor de su esposo, convirtiéndose en la mujer ingeniero mas distinguida de Estados Unidos, conocida luego como la primera

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dama de la ingeniería y la primera embajadora de la administración. En la Figura Nº 2, se puede observar el método de colocación de ladrillos propuesto por Gilbreth.

Figura Nº 2

Método Eficaz para la Colocación de Ladrillos

Antes

Después Fuente: Elaboración Propia

Carl Bart y Henry Laurence Gantt

Carl Barth fue uno de los socios de Taylor en Midvale Steel, este matemático, se involucro estrechamente en las investigaciones y experimentos de corte de metal de Taylor, ayudándole a desarrollar reglas de cálculos, que permitiesen a los trabajadores calcular rápidamente los parámetros de alimentación y la velocidad para una operación en particular. Barth también dirigió algunos estudios iniciales de fatiga, en un esfuerzo de establecer asignaciones apropiadas por fatiga en el estudio de tiempos. Otros de los grandes asociados de Taylor fue Henry Gantt, quien luego seria reconocido por las grafica que se utiliza hoy en día para programar equipos de producción o tareas de planificación y ejecución en el área de mantenimiento, las cuales llevan el nombre de diagrama o graficas Gantt, dicha grafica permite ilustrar gráficamente el trabajo que se ha programado con antelación para cada maquina y el progreso de estos trabajos hasta la fecha. En si, el “Diagrama Gantt” es un medio muy

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útil para planear la producción, observar y planificar la utilización durante la vida útil de un equipo.

Enseñanza y Práctica de la Ingeniería Industrial

Hugo Diemer fue el pionero en dictar un curso en la Universidad de Kansas en 1902, con el nombre de Economía de la fábrica: Diseño, equipo y organización de una fabrica. Selección y arreglo de maquinaria para condiciones dadas. Planos de taller. Estudio de organización y administración de establecimiento industriales. El profesor Dexter Kimball impartió un curso de ingeniería industrial para ingenieros mecánicos del último año en la Universidad Cornell. Según recomendaciones de Taylor, el profesor Diemer fue contratado en la Universidad Estatal de Pennsylvania para enseñar un enfoque de ingeniería industrial en la ingeniería mecánica, formándose luego en 1908 el primer programa de estudios de enseñanza. Diemer con la experiencia adquirida en el campo profesional, se dedica a escribir texto de ingeniería industrial en 1910 con el titulo de Factory Organization and administration, después en 1913 el profesor Kimball en Cornell publica el texto Principles of Industrial Organization, el cual mas tarde es reconocido como un texto estándar en el aprendizaje emergente de este campo de la ingeniería. La práctica de ingeniería industrial tuvo algunas diferencias de evolución en distintas partes del mundo, mientras que en Estados Unidos las etapas iniciales de desarrollo de la ingeniería industrial estaban enfocadas completamente en la producción de planta, Henri Fayol en Francia se ocupo de la evolución de los principios industriales pero en toda una organización, es decir, que mientras Taylor desarrolla un concepto de superintendencia funcional, permitiendo las subdivisiones corporativas de grupos como: operadores y planificadores, que a su vez ayudo a crear un organigrama de las organizaciones de manufactura, pues antes no existía un asistente para la planeación de las operaciones de planta del superintendente, porque antes esta responsabilidad era únicamente competencia del superintendente de planta y este lo realizaba solo cuando tenia tiempo adecuado.

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(Emerson, 1988) usando los enfoques de Taylor y algunas de sus ideas personales para analizar y reestructurar los esfuerzos laborales de los sistemas de ferrocarriles de Santa Fe, con esta logra administrar la compañía implementando mejores practicas en el taller, calculo los costos estándar y las maquinas tabuladoras para propósitos de contabilidad, mas tarde publica un libro con el nombre de Principles of Efficiency, que ayudo a explicar sus enfoques. Este libro tuvo mucho éxito, por precipitar los esfuerzos de modernización en una amplia gama de empresas industriales, debido a que la metodología aplicada por Harrington Emerson (1988) tenía aplicabilidad en diferentes campos comerciales e industriales. Otro aporte importante de la practica de ingeniería industrial, fue iniciado por los Western Electric Company (ahora AT&T Technologies) en 1927, ellos establecieron el concepto de que el aumento de producción esta seriamente vinculado con el interés mostrado por la directiva en el estudios de los productos manufacturados, es decir, que las frecuentes visitas a las áreas de estudios de la corporación de los altos gerentes ayudaba a elevar la producción, por observar estos las deficiencias y mejoras que debían realizarse en la empresa, como fue el caso de la iluminación. (Harris, 1945) fue uno de los primeros en realizar y formular una descripción grafica del modelo más sencillo inventario, conocido como el modelo de Cantidad Económica de Pedidos (CEP), en términos matemáticos.

Organizaciones de Ingeniería Industrial

En 1911, cuando los fundamentos de Taylor estaban en la polémica de aceptación y de la cual surgieron distintas discusiones sobre sus innovadoras propuestas de ese tiempo, el mismo en conjunto con Morris Cooke y Harlow Persons, organizan una conferencia sobre administración científica en la escuela de Amos Tuck del Colegio Dartmouth. Un año después se funda la Sociedad de Eficiencia en la ciudad de nueva Cork, iniciándose la Sociedad para Promover la Administración, que después de 1915 se convierte en la Sociedad Taylor. Para 1917 de forma la Sociedad de Ingenieros Industriales (SIE), con fines de representar específicamente los intereses de

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especialistas y gerentes de producción, a diferencia de la orientación hacia la filosofía general de la administración desarrollada por la Sociedad Taylor. Luego del deseo de varias personas por desarrollar programas corporativos de capacitación para personal administrativo se forma la Asociación Estadounidense de Administración (AMA) en 1922, siendo la principal organización de los Estados Unidos que representa al arte y la ciencia de la administración. En 1932 se forma en Detroit la Sociedad de Ingenieros de Fabricación (SME), dedicada al avance del conocimiento científico en el campo de la ingeniería de manufactura y a la aplicación de sus recursos a investigar, escribir, publicar y diseminar información. En el año 1936 la Sociedad Taylor y Sociedad de Ingenieros Industriales se fusionan para formar la Sociedad para el Avance de la Administración (SAM), la combinación de estas sociedades permitió proteger los intereses de los especialistas de producción, gerentes de producción y aquellas personas interesadas en la filosofía general de la administración

Instituto de Ingenieros Industriales

El visionario (Stanton, 1948), profesor de ingeniería industrial de la Universidad Estatal de Ohio, convoca para 1948 una reunión de varios de sus asociados para considerar la formación de una nueva organización profesional que representara dignamente a los ingenieros industriales. En agosto de 1948, con la cantidad de 12 miembros se forma la organización local Columbus del Instituto Estadounidense de Ingenieros Industriales (AIIE), con Eldon Raney como su presidente. La revista Journal of Industrial Engieneering fue la primera revista oficial publicada en 1949. En 1969 se forma una gran dicotomía de intereses dentro de la AIIE, permitiendo la creación de dos revistas más, la Industrial Engineering, para los profesionales practicantes, y la AIIE Transactions, para los académicos. Con todas las aportaciones e intereses ganados por la AIIE la SAM fue absorbida por esta organización. En 1981, con organizaciones locales en más de 70 países en todo el mundo, el Instituto Estadounidense de Ingenieros Industriales (AIIE) eligió cambiar su nombre

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a Instituto de Ingenieros Industriales (IIE) para así representar mejor a la comunidad industrial de todo el mundo. El Instituto de Ingenieros industriales, junto con otras disciplinas de ingeniería, es un miembro de la Sociedad Nacional de Ingenieros Profesionales (NSPE).

Ingeniería Industrial Internacional

(Clemenceau, 1918) del ministerio francés de la guerra se refería a los métodos de Taylor como “el uso mínimo de trabajo en cualquier tipo de labor a través de la investigación científica de los métodos más ventajosos de procedimientos en cada caso particular”. En 1990 los soviéticos han decidido moverse a una economía de mercado y a prácticas industriales más occidentales como un medio para satisfacer sus necesidades. El desarrollo interminable internacional de la ingeniería industrial es el reciente sumario de desarrollo de la ingeniería industrial en la Republica Popular de China, como es el caso de Zhang Shuwu, Ingeniero jefe de la empresa China Internacional Engineering Consulting Corporation, Beijing, donde los programas de ingeniería

industrial han existido en China durante mas de 40 años bajo la

denominación de ingeniería de administración. Ingeniería de administración no es un titulo descocido en los Estados Unidos, los ingenieros industriales que ejercen en la industria de atención a la salud lo emplean comúnmente. Es probable que todos los ingenieros industriales y el publico estarían mejor apercibidos si en futuro se usara el titulo de ingeniero de administración en vez de ingeniero industrial. En China se esa adoptando la ingeniería industrial como un medio de mejoramiento

como

un

medio de mejoramiento de calidad y productividad en sus economías nacionales respectivas. Las tendencias actuales, sugieren que la antigua Unión Soviética, y otros países de Europa Oriental, adoptaran cada vez más la ingeniería industrial como un medio para el mejoramiento de la calidad y la productividad en sus economías de libre empresa de reciente aparición. En la primera mitad del siglo pasado los ingenieros industriales se ocupaban del diseño de plantas de fabricación y controles para operarla. En la

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segunda mitad del siglo pasado la ingeniería industrial ha tomado un nuevo curso con la aparición de la ciencia de la administración, la ingeniería de sistemas y la ciencia de la computación, las cuales han ampliado grandemente el alcance de la ingeniería industrial. En economía la palabra producción se refiere a la creación de un producto o un servicio y es aquí donde esta la clave para entender la extensión de esta actividad en la comprensión de los verdaderos aspectos que responsabilizan la ingeniería industrial.

Disciplinas Relacionadas con la Ingeniería Industrial

La ingeniería industrial

moderna esta sujeta a muchas definiciones por las

diferentes vinculaciones, que esta tiene con otras subdiciplinas relacionadas con otros campos. Entre los campos más comúnmente relacionados se encuentran la administración, la estadística, la investigación de operaciones, las ciencias de la administración, la ergonomía, la ingeniería de fabricación y la ingeniería de sistemas. La educación de un ingeniero industrial moderno tiene fuerte combinaciones de contenidos de conocimientos con todas o varias de las disciplinas antes mencionadas; dicha combinaciones proporcionan la seguridad de formación de un académico en los departamentos académicos de ingeniería industrial de las diferentes universidades, que a su vez formara parte de la experiencia laboral adquirida por cada individuo.

Administración

La administración es el arte y la ciencia de dirigir el esfuerzo humano, entonces debe haber empezado cuando una persona intento poner a trabajar a otra persona. La relación mas común, esta sujeta a la subdivisión de la administración, conocida como administración de la producción, la cual tiene mucho que ver con la ingeniería industrial, como también muchos autores se refieren a Taylor como el padre de administración científica y otros se refieren a el como el padre de la ingeniería industrial. Entonces observando estos ámbitos que puede llegar a ser diferidos un

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poco, guardando una estrecha relación; sin duda el aporte mas grande que ofrece la administración a la ingeniería industrial es la necesidad de programar, planificar, organizar y controlar los esfuerzos humanos realizados en pro del mejoramiento de la calidad laboral en la empresa, así como de los productos ofrecidos en el comercio. La ingeniería industrial, es una ingeniería encargada del análisis, diseño y control de sistemas, que producen un producto o un servicio, es por ello que la inducción en la administración ayuda principalmente a los estudiantes a realizar un análisis, diseñar sistemas productivos y los procedimientos a seguir en el control de operaciones eficientes de dichos sistemas, como también se les enseña a manejar, es decir, como dirigir los esfuerzos humano en beneficio de una meta trazada en un ambiente de producción.

Investigación de operaciones

La investigación de operaciones se intento proporcionar como un sucesor de la consultoría y hasta de ingeniería industrial, sin destacar las importantes actividades de mejoramiento y aportes de la ingeniería industrial, esto sucedió después de la segunda Guerra; aun así, en los Estados Unidos se habían vuelto bastantes flexibles en la experimentación con enfoques nuevos, que a menudo guardaban celosamente de sus competidores los resultados de los estudios, limitando la difusión de la experiencia obtenida. El estudio del trabajo es la terminología equivalente de lo que ahora se conoce como ingeniería de métodos y se llamaban antes estudio de tiempos y movimientos en Estado Unidos.

Ingeniería de Sistemas

La ingeniería en sistema se encarga de analizar las condiciones aparentes que se comparan con una meta, mas aun cuando hay la existencia de un error, emprendiéndose una acción administrativa para reducir la presencia errónea. Un sistema exige que se obtenga una perspectiva macro para tratar eficazmente con

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cualquier problema importante. Dicha acción deberá dar lugar a un cambio significativo en las condiciones aparentes, observándose mejoras en la meta establecida; en comparación con las condiciones aparentes pasadas. El principio de excepción del control administrativo, que estipula la atención administrativa deberá dirigirse a situaciones con existencia de parámetros anormales a los esperados; es por ello que cuando se empieza

a obtener dicho valores indeseables se utiliza las

acciones de la administración para que este valor retorne a un nivel normal o de estado estable. Un texto muy importante es el publicado por (Wiener, 1948), la cual es considerada como punto de partida de lo que se conoce por teoría general de sistemas. Para 1946 la empresa RAND Corporation desarrollo una metodología a la que denominaron análisis de sistemas. (Quade & Boucher, 1946), con el texto System Análisis and Policy Plannig, definieron el análisis de sistemas como un enfoque sistemático para ayudar al responsable de una decisión a elegir un curso de acción mediante las investigación de su problema completo, buscando objetivos y alternativas, comparándolos a la luz de sus consecuencias, usando un marco de referencia apropiado, analítico hasta donde sea posible, que tanto la valoración de expertos como la intuición se apliquen a la solución del problema. Algunos problemas de investigación de operaciones implican un elevado numero de ecuaciones presentando una compleja representación, en cualquiera de las numerosa ecuaciones hace un conjunto de ecuaciones irresolubles, hoy en día gracias a las innovaciones en las investigaciones de operaciones ofrecen soluciones a dichos problemas. La ingeniería de sistemas se ha desarrollado con menor dependencia de una representación matemática rigurosa de todos los aspectos de un sistema, ejemplos como: la simulación digital son algunas de las aportaciones técnicas usadas con mucha frecuencia en la ingeniería de sistemas.

Estadísticas

La estadística ayuda a entender la naturaleza probabilísticas de ocurrencia asociados a los equipos que integran una corporación, como también nos ayuda en la

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parte determinista, es decir, en todas las acciones bajo consideración por contemplar una situación particular de estudio considerada segura. La visión probabilística ha penetrado en la práctica y educación de la ingeniería industrial

Ciencia de Administración

Este es un campo que se empezó a desarrollar en estrecha alianza con la investigación de operaciones en la década de 1960. Las técnicas fundamentales eran típicamente las mismas que se utilizaban en la investigación de operaciones, estas a su vez eran diferenciadas por los conocimientos básicos de los científicos de la administración y el área de aplicación de la disciplina. La ciencia de la administración en su mayor parte, fue resultado del deseo de muchos programas de administración de negocios y administración industrial, donde se empleaban las nuevas técnicas y métodos descubiertas por la investigación de operaciones.

Ergonomía

Conocida antes como factores humanos, es una subdisciplina de la ingeniería industrial, estrechamente asociada con la psicología industrial y experimental. El campo de la psicología ha producido una riqueza de información y teoría acerca del cuerpo y la mente humana que esta a la disposición de los ingenieros en factores humanos. Los sistemas de ingeniería industrial por naturaleza son a menudo sistema humano-maquina, en contraste con los sistemas de hardware en ingeniería eléctrica. Una cantidad importante de investigación en ergonomía se esta llevando a cabo actualmente en los departamentos de ingeniaría industrial, complementando la continua investigación en psicología industrial.

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Ingeniería de Manufactura

La ingeniería de manufactura es un nombre de función industrial familiar en empresas de manufactura. La ingeniería industrial y la ingeniería de manufactura son funciones distintas y complementarias en una empresa de manufactura, tanto así, que la mayoría de las empresas necesitan que ambas funciones estén representadas en sus organizaciones para que sean verdaderamente eficientes. Si se intentase sustituir una función con la otra, la función omitida típicamente representa una debilidad en esa empresa manufacturera que probablemente limitara la capacidad global del esfuerzo técnico en esa organización. Un departamento típico de manufactura esta compuesto de numerosos profesionales técnicos (ingenieros mecánicos, eléctricos, químicos, estructurales, en mantenimiento, matemático, termodinamicista, en materiales, científicos de computación u otros), cada profesional representa una parte integral de los procesos técnicos en uso de una planta manufacturera. El núcleo típico de departamento de ingeniería industrial, es una colección más homogéneas de profesionales, compuesto generalmente de

ingenieros

industriales,

con o

sin grado

académico

y

técnicos/tecnólogos; también se puede incluir otros especialistas con experiencia en psicología, administración, ciencia de la computación y estadística, así como otras disciplinas especiales de ingeniería. Cabe destacar que la identidad más pequeña tratada por un ingeniero es la máquina, por ser para un ingeniero industrial la caja negra con una variable tasa de producción, una tasa de rendimiento, habilidades necesarias del operador, cantidades de proceso y otros atributos del sistema de producción.

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CAPITULO II

Diseño de Sistemas de Producción

En el siguiente capitulo se detallara todas las herramientas, y las aportaciones que hace de la ingeniería industrial una profesión de gran importancia dentro de una organización, su campo laboral esta ampliamente contenido en tareas diversas como: proceso de diseño, economía de movimientos, reducción de costos, medición de tiempos, manejo de materiales, ergonomía, con la ayuda de sistemas computarizados.

Proyecto y Diseño Asistido por Computadora (CAD)

Para los días de Taylor el diseño se pudo haber realizado con una simple vara sobre el piso del taller de moldeado, pero en la actualidad los medios preferidos para los diseños de producción comienzan a ser CAD/CAE/CAM, es decir, diseño asistido por computadora, ingeniería asistida por computadora, fabricación con ayuda de computadora, respectivamente. La mayoría de las personas subestima la revolución de la computación asociada a tareas implicadas con el CAD (proyecto y diseño asistido por computadora) al pensar que con esta herramienta se realizan simplemente bocetos electrónicos; lo cual no es cierto, esta herramienta posee tanta radicalidad en la elaboración de un producto, antes de que este exista. Los sistemas de software completamente integrados dentro del diseño tanto de procesos como de plantas se conocen comúnmente como manufactura integrada por computadora (CIM); todas plantas, cada día de la semana, avanzan lentamente hacia la última meta, establecer el CIM par progresar e innovar los métodos para elaborar un producto, dicho progreso va a diferentes velocidades, prontos a cumplir con el objetivo. Desde los días de Taylor los ingenieros industriales se han preocupado por el diseño de las plantas manufactureras, al principio la atención se centraba en la actividad alrededor del lugar de trabajo del obrero, y este tipo de análisis se denomino inicialmente estudio de tiempos y movimientos y mas tarde ingeniería de métodos;

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luego se le da atención a los métodos par el manejo de materiales entre las entidades dentro de una planta. Estas dos áreas de análisis se conocen comúnmente como manejo de materiales y diseño de planta, respectivamente. Todo diseño de planta es conocido por el círculo de ingeniería industrial conformado de por tres actividades las cuales son: ingeniería de métodos, manejo de materiales y configuración de la planta. Los ingenieros industriales deben diseñar primero el sistema de producción que habrá de albergarse en la instalación, conociendo que un sistema de producción no puede ser mejor que sus diseños de estación, debido al predominio de las funciones laborales que realizan desde las estaciones de trabajo los obreros, es decir, donde esta la acción. En la Figura Nº 3, se muestra un diseño de planta asistido por computadora.

Figura Nº 3

Diseño de una Planta Asistido por Computadora

Fuente: Internet www.systemcover.com

Ingeniería de Métodos

La ingeniería de métodos estudia tanto el estudio de métodos como la medición de trabajo; diferenciando, el estudio de métodos se refiere principalmente al diseño, mientras que la medición del trabajo se ocupa del control; coexistiendo entre ambos un alto grado de interdependencia.

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Estudio de Métodos

El estudio del diseño detallado de estaciones de trabajo, y en menor grado de las relaciones existentes entre las estaciones de trabajo métodos, denominado como estudio de métodos. Cuando se realiza una planeación se hace un estimado del tiempo que le llevara a un empleado típico realizar una tarea dada en una estación de trabajo. Cuando el empleado ha aprendido una tarea y cuando las condiciones que afectan a esta tarea se hayan estabilizado, es decir, que las herramientas, materiales, métodos y condiciones estén disponibles y se apliquen consistentemente, la administración normalmente debe realizar un nuevo estudio detallado del nuevo tiempo de trabajo. Es mediante observación y análisis, que un ingeniero o técnico industrial define y documenta el método estándar, como también el estándar del tiempo a utilizar para realizar una tarea, incluyendo los márgenes no productivos. Con dicho tiempo, es con el que la administración pronostica acerca de cuanto tiempo, deberá tomarse un empleado capacitado típico a una velocidad normal de actividad al realizar una operación requerida, por unidad de producción. El tiempo proporcionado permite a la gerencia una base para determinar el rendimiento del empleado, durante un periodo de tiempo establecido y el número de unidades producidas por un empleado, con base al tiempo estándar. El proceso para determinar el tiempo estándar para una operación se llama medición de trabajo. El término de ingeniería de trabajo significa tanto el estudio de métodos como la medición del trabajo, que responde las preguntas ¿Cómo deberá realizarse una tarea?, y ¿Cuánto tiempo deberá tomar el realizar la tarea, incluyendo los márgenes?

Técnicas de Representación Grafica

Los enfoques tradicionales en la ingeniería de métodos pueden clasificarse como métodos gráficos, los cuales ofrecen una dimensión visual para un problema y también encauzan la recabación de datos. Este método se ha estado utilizando por durante varios años para mostrar en una figura las operaciones e inspecciones, en su

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secuencia, hasta llegar al producto terminado; los mas común que sucede en la mayoría de las empresas, es que las áreas en una planta estén deficientemente ubicadas en relación de una con otras, en comparación con la disposición de la maquinaria dentro de cada una y las definiciones tradicionales de operación incluyen todo el trabajo realizado por un empleado o una cuadrilla en una ubicación y momentos dados. Para ello es necesario de la creación de una grafica del proceso de operaciones, pero esta grafica estará restringida solo a operaciones e inspecciones; si se crease una grafica del proceso de flujo, incluiría la consideración de movimientos (manejo de materiales), retrasos (productos bajo el control de producción) y almacenajes (producto fuera del control de producción y pertenecen al almacén), la utilización de un tipo u otra dependerá de las condiciones dadas en la empresa. El estudio de métodos es predominante en el estudio del transporte dentro de una estación de trabajo, mientras que el manejo de materiales se refiere al manejo de materiales entre estaciones de trabajo. En la Figura Nº 4, se puede observar el uso de graficas para la elaboración y fabricación de un elemento muy común en cualquier ambiente, como es el caso de la silla.

Figura Nº 4 Diagrama de Proceso de Fabricación de Silla

Fuente: Internet www.gestiopolis.com

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Los procesos de producción típicos abarcan solamente dos funciones principales: transformaciones y movimientos; las transformaciones hacen que el producto cambie de naturaleza y valor conforme los materiales combinados ofrecen mayor utilidad; los movimientos de material representa un mal necesario, debido que el movimiento de partes y componentes terminados no incrementan la útil función de los productos. Es por ello que la función principal que posee las configuraciones de planta consiste en reducir costos de manejo de material. Otro tipo de gráfica permite agrupar o arreglar las consecuencias de sucesos en lo tocante a los recursos empleados de modo que se determine un tiempo mínimo de producción unitaria.

Diseño de lugar de trabajo

Es importante considerar que un empleado típico trabaja en una estación de trabajo, más no en una planta y solo el efecto agregado bien diseñado es lo que da lugar a una planta productiva, que es lo esperado a obtener. La mayor parte del trabajo de la ingeniería de métodos se realiza en las estaciones de trabajo, y como meta tiene el desarrollar un mejor diseño para una estación de trabajo, de tal modo que una secuencia de movimientos coordinado de las manos permita al empleado un tiempo de operación mínima, logrando transformaciones del producto con un costo laboral mínimo. La estación ideal de trabajo reduce al mínimo el manejo intraoperacional gracias a un análisis detallado y a la especificación del método exacto que se deberá utilizar.

Principio de Economía de Movimientos

En el pasado era muy popular la frase “sentarse o permanecer de pie”, lo que permite hablar de los principios de la economía de movimientos, realizados por un empleado al momento de realizar su trabajo. Según (Barnes, 1980) plantea la existencia de veintidós principios de economía de movimientos Tabla Nº 1.

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Tabla Nº 1

Principios de Economía de Movimientos

1. Las dos manos deben comenzar y terminar sus movimientos al mismo tiempo. 2. Las dos manos no deben estar ociosas al mismo tiempo excepto durante periodos de descanso. 3. Los movimientos de los brazos deben hacerse en direcciones opuestas y simétricas, y se deben hacer simultáneamente. 4. Los movimientos de las manos y cuerpo deben confinarse a la clasificación más baja en la cual sea posible realizar el trabajo satisfactoriamente. a. Movimiento de un dedo. b. Movimiento de la muñeca. c. Movimiento del codo. d. Moviendo desde el hombro. e. Movimiento del tronco. 5. El impulso se debe aprovechar para ayudar al trabajador cuando sea posible, y se debe reducir al mínimo si es necesario superarlo con esfuerzo muscular. 6. Los movimientos curvados, continuos y uniformes de las manos son preferibles en línea recta que impiden cambios repentinos y abruptos de dirección. 7. Los movimientos de envión son más rápidos, más fáciles y más exactos que los movimientos restringidos (de fijación) o “controlados”. 8. El trabajo debe disponerse de tal modo que permita un ritmo fácil y natural siempre que resulte posible. 9. Las fijaciones a la altura de la vista deben ser contadas y estar juntas unas de otras como sea posible. 10. Debe de haber un lugar expreso y fijo para colocar todas las herramientas y materiales. 11. Herramientas, materiales y controles deberán estar ubicados cerca del punto de uso. 12. Se deben usar alimentadores y recientes accionados por gravedad para entregar el material cerca del punto de uso. 13. Se deben usar entregas por caída cuando sea posible. 14. Los materiales y las herramientas deben estar ubicados para permitir la mejor secuencia de movimientos. 15. Se deben procurar condiciones buenas de visibilidad, la buena iluminación es el primer requisito para una percepción visual satisfactoria. 16. De preferencia la altura del lugar de trabajo y de la silla deben ajustarse de modo que sea posible sentarse y permanecer de piel alternativamente. 17. A cada trabajador se le debe proporcionar una silla del tipo y altura que permita una buena postura. 18. Las manos deben estar libres de todo trabajo que se pueda hacer ventajosamente mediante un soporte, una instalación fija o un dispositivo operado con pedal. 19. Dos o más herramientas deben combinarse cuando sea posible. 20. Las herramientas y los materiales deben posicionarse de antemano cuando sea posible. 21. Cuando cada dedo realice algún movimiento especifico, como n una maquina de escribir, la carga debe distribuirse de acuerdo con las capacidades inherentes de los dedos. 22. Palancas, volantes y otros controles deben ubicarse en posiciones tales que el operador pueda manipularlos con el cambio mínimo en la posición corporal y con la mayor velocidad y falibilidad.

Fuente: Ingeniería Industrial y Administración, Una Nueva Perspectiva

Que permite la reducción al mínimo de la energía, es decir, de la fatiga humana; como variable importante a considerar en el desarrollo de las operaciones eficientes

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de montaje de banca. El uso de estos principios en conjunto con una actitud inquisitiva en ha sido beneficioso en el desarrollo de diseños de estaciones de trabajos eficientes.

Ingeniería Concurrente

La necesidad de cambiar el proceso tradicional de diseño de un producto es lo define e enfoque del termino de ingeniería concurrente o ingeniería simultanea, permitiendo mejorar el proceso del diseño. En esta ingeniería se considera que las secuencias del diseño (es decir, los departamentos secuenciales para la elaboración de un producto paso a paso) debe reestructurarse para eliminar las rivalidades existentes entre cada departamento, que sigue el producto hasta su punto final; debido a que esto, no permite aplicar los fundamentos básicos de la ingeniería concurrente. Lo que se desea es que la información proporcionada por el profesional de cada departamento, permite obtener un conocimiento combinado para las mejoras a realizar en el proceso de diseño de producto. La ingeniería simultánea utiliza el concepto de un enfoque de equipo de diseño del producto, asignando a todos profesionales que trabajen de modo conjunto y simultáneo al diseño de equipos, evitando las propuestas individuales de un diseño, que causaría problemas en otras disciplinas. Los problemas de calidad en la manufactura y en el uso del producto tienen su origen en el diseño y también por no existir una compresión adecuada de las necesidades fundamentales del cliente. Las necesidades del trabajo en equipo, entre ingeniería de producto e ingeniería de manufactura, permitiría un gran desarrollo en el diseño, tanto del producto como de su proceso de manufactura.

Producibilidad

El enfoque tradicional de la ingeniería de métodos, se basaba en revaluar un diseño de producto después de su terminación, por medio de la ingeniería de valor, pero

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como el diseño del producto estaba ya prácticamente terminado, algunos diseñadores defendían la posición de defender los diseños originales; la ingeniería de valor es eficaz al descubrir defectos de diseño antes de que estos estén terminados para salir al campo. Existen dos enfoques con respecto a la producibilidad de un producto, se puede observar en la Tabla Nº 2.

Tabla Nº 2

Objetivos de la Producibilidad

ENFOQUE Ingeniería de Métodos

Ingeniería de Producto

OBJETIVO Crear el mejor diseño de estación de trabajo para un diseño de trabajo para un diseño dado de producto y con el equipo y las herramientas disponibles. Producir el diseño de producto más fabricable; emplear equipo o herramientas existentes o compradas o fabricar otros nuevos si es necesario, y luego proporcionar el mejor diseño de estación de trabajo.

Fuente: Elaboración Propia

Fabricabilidad

La fabricabilidad de un producto, se basa en la existencia o no suficiente de experiencia para fabricar un elemento requerido para los procesos de manufactura. En los últimos años a medida que los ingenieros reciben una educación cada vez más teórica en ingeniería, suprimiendo los contenidos prácticos que proporcionaban una compresión del maquinado y otros equipos de procesamientos, esenciales en los procesos de elaboración y fabricación de un producto.

Robótica

La década de 1980, fue la introducción de los mecanismos automáticos, o robots, en la industria. Los robots funcionan bien en tareas donde el mismo producto siempre esta disponible en el mismo lugar y con la misma orientación, en la industria la

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presencia de robots abundan en las tareas que implican ambientes hostiles como: soldar, perforar agujeros en componentes, forjar componentes, pintar componentes, montajes u otros; debido a que estos, no perciben dichos ambientes, por no ser afectados. Los robots tienen su lugar en la industria, pero existen tareas donde la presencia de un robot es una mala elección, siendo una tarea importante del ingeniero industrial saber distinguir entre opciones buenas y malas. Es importante considerar que un robot agregado a un proceso puede ser un factor positivo o negativo, según la aplicación en relación con la funcionalidad, disponibilidad, selección y costo que este pueda llegar a generar.

Medición de Trabajo

La medición del trabajo ha sido un papel fundamental en el

campo de la

ingeniería industrial, constituyendo un área en constante desarrollo teórico y práctico con el paso de los años. Muchos ingenieros han sido influenciados, por optar la medición de trabajo como algo antiguo e irrelevante, pensando que con la matematización es posible evitar la molesta necesidad de tratar directamente con los trabajadores para determinar cuanto tiempo les lleva realizar sus tareas laborales. Es importante mencionar que la matematización jamás eliminará la necesidad de determinar tiempos de operación. Cuando Taylor ofrece el concepto de medir el tiempo de la actividad humana como un medio para monitorear el rendimiento laboral en la industria, no se equivocaba al plantear esta variable tan importante para la historia de la ingeniería industrial.

Estudios Cronométricos de Tiempos

Taylor recomendó, descomponer una operación en sus elementos, con el fin de permitir su análisis, facilitando la observación del tiempo transcurrido al final de cada elemento durante cierto numero de ciclo de estudio, luego el analista detalla la tasa de actividad del operador y registra un factor de clasificación de rendimiento, que es

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aquel ritmo observado por el operador en comparación con el concepto obtenido a un ritmo normal para motivo de estudio, considerando las tolerancias aplicables para la operación. Para la realización de los estudios de tiempos es necesario de dispositivos portátiles de recabación de datos, como software de apoyo que ayuden a reunir y resumir los datos, para luego descargarlo a una computadora personal y proceder al procesamiento de al información.

Estudios de Micromovimientos

Gilbreth fue el pionero en tratar de identificar los movimientos básicos que se usan en el trabajo humano, quien invento esta técnica conocida como estudio de micromovimientos; filmando varias formas alternativas para realizar una operación, posteriormente se analizan las graficas para planificar combinaciones de secuencias de movimientos, que reduzcan al mínimo los tiempos de ciclo unitario, capacitando al empleado para que ejecute la operación con el mejor método posible.

Sistemas de Tiempos Predeterminados

Otra técnica similar al estudio de micromovimientos se conoce comúnmente como sistema de tiempo de predeterminados. La medición de tiempo de los métodos (MTM), descompone una operación

en una secuencia de pasos elementales,

aplicando la suma de los tiempos para estas actividades detalladas convirtiéndose en la base para establecer el tiempo estándar para realizar la operación. Otro sistema de tiempo predeterminado, es el propuesto por la organización H. B. Maynard en Suecia, denominado “Técnica de Secuencia Operacional Maynard” (MOST), esta técnica se adapta mejor para ambientes laborales con operaciones de ciclos medio a largo, permitiendo medir con estándares de tiempos establecidos el desempeño departamental global. El desarrollo de análisis de trabajo no repetitivo, ha generado una nueva técnica denominada “Muestreo de Trabajo”.

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Muestreo del trabajo

El muestreo de trabajo es la teoría que se fundamenta con la estadística para lograr predecir algunos eventos o situaciones industriales; con la ayuda del teorema del límite central, el cual estipula la distribución de medias muestra, independientemente de la distribución de la población de la que se le saca la información, se acercara a una distribución normal como un limite, conforme aumenta de tamaño de la muestra. El foco principal del muestreo de trabajo es elevar al máximo el rendimiento, motivar a los trabajadores, para que estos sean decisivos para una operación de producción con efectividad de costo.

Datos Estándar

Esta técnica consiste en usar los elementos de trabajo de mínimo común denominador, de aquellos estudios anteriores u otras fuentes de medición de trabajo, para lo que se hace innecesario volver a realizar un estudio de elementos de trabajo cronometrados en el pasado; en general dicho estudio deberá emprenderse de tal modo que los datos elementales generados sean útiles para necesidades futuras de datos estándar. Los datos estándar constituyen un método muy eficiente para establecer estándares de tiempos, por medio de un analista, este revisara un boceto del componente que ha de fabricarse, visualiza los elementos del maquinado y sus secuencias, extrayendo los datos elementales apropiados de los datos disponibles, con lo cual produce un estándar de tiempo para la operación.

Es importante

mencionar que un estudio de muestreo del trabajo, no mejora los métodos usados por quienes realizan el trabajo, solo logra determinar el porcentaje del tiempo ejecutado para realizar una actividad especifica; ahora un estudio de métodos del trabajo probablemente es lo mejor para apreciar un mejoramiento importante en la productividad.

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Planeación y Diseño de Instalaciones

La ingeniería de métodos se refiere al diseño de la estación de trabajo y la medición del trabajo asociada con tales diseños. La planeación y diseño de las instalaciones determina por medio de un análisis, el diseño de todo un sistema productivo. La configuración de planta, implica el diseño de una planta o de otra instalación productiva, además de la determinación de cuales de las instalaciones se necesitan, que tamaño y en donde estará la ubicación de cada planta; para satisfacer los objetivos corporativos. La planeación y el diseño de las instalaciones, realiza el mejor arreglo del número apropiado de las diversas entidades, necesitadas en el diseño de una instalación de producción, las cuales están estrechamente relacionadas con el manejo y almacenamiento de materiales, debido a que los costos de manejo de materiales es el criterio clave para evaluar con éxito el diseño de una planta. La responsabilidad y meta global del ingeniero industrial es la de diseñar una instalación de producción, que elabore a un costo mínimo, una tasa estipulada de producción. Conforme de va desarrollando un nuevo diseño de planta, el diseño del producto también cambiara. El diseño de la planta es primero macro, luego micro, para ser finalmente macro, es decir, la primera preocupación ha de ser el tamaño espacial y el arreglo de las áreas principales de la planta, después la configuración detallada de las entidades dentro de un área, por ultimo se ajusta los diseños de área para llegar a una configuración general y total.

Tipos de Diseños

La primera decisión a tomar en el diseño e planta es que tipo de diseño usar; existen tres tipos esenciales de diseño de planta: 1. De procesos; 2. De productos; 3. De ubicación fija. Escoger entre los tipos de diseño de procesos y de productos implica comparar los efectos de costos de utilización de equipos, los costos de manejo de materiales, incluyendo también la consideración de los efectos del control. Un tipo particular de diseño adoptado en la década de 1980, es una celda de

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manufactura, que en vez de mover todos los productos entre los departamentos de proceso existentes, se establece una secuencia de equipos requeridos como unidad de producción independientes y se repite tantas veces como sea necesario hasta obtener la producción requerida, si alguna de las celdas presenta algún problema, este no interferirá con la producción de las otras celdas. La celda de manufactura también reduce los costos de manejo de material de los productos sujetos al proceso, debido a que las maquinas sucesivas para un proceso se ubican en serie. La desventaja de este diseño es que si los tiempos de ciclo inherentes del equipo ubicado en una celda no son de magnitudes similares, el resultado es una subutilización del equipo; será entonces decisión del ingeniero industrial evaluar y determinar las ventajas y desventajas de los procesos alternativos, como también seleccionar el arreglo que sirva mejor al procesamiento de los productos qué habrán de fabricarse.

Grafica de Relación de Actividades

Como se explicó anteriormente el diseño de una planta primero es macro, donde se halla como problema en esta etapa, la determinación de la ubicación espacial relativa de las áreas principales de la planta. Un método conocido como la gráfica de relación de actividades, desarrollado por (Muther, 1961); permite registrar relaciones espaciales deseadas, primero se hace relaciones de los bloque existentes en la planta a tamaños iguales, cortándose y reordenándose según lo deseado, luego se cambian los tamaños de las áreas para que representen mas apropiadamente sus tamaños individuales a escala; manteniendo siempre consistencia con el paso anterior, por ultimo se diseñan las formas generales de las áreas de la planta conformando una forma exterior simple. Es importante determinar una escala de error, pues mientras más grande sea la escala de error, mayor será su efecto sobre los costos, razón por la cual es necesario efectuar un análisis de macro a micro en el trabajo de diseño. En la Tabla Nº 3, se observa una tabla elaborada por Apple, donde reseña una lista de las características que debe poseer un buen diseño de planta.

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Tabla Nº 3

Marcas de un Buen Diseño de Planta

1. Interrelaciones entre actividades planeadas. 2. Patrón planeado de flujo de material.* 3. Flujo en línea recta.* 4. Retroceso mínimo.* 5. Líneas auxiliare de flujo. 6. Pasillos rectos.* 7. Manejo mínimo entre operaciones.* 8. Métodos planeados de manejo de materiales.* 9. Distancias mínimas de manejo.* 10. Procesamiento combinado con manejo de materiales.* 11. El momento avanza de la recepción al embarque.* 12. Primeras operaciones cerca de la recepción.* 13. Ultimas operaciones cerca del embarque.* 14. Almacenaje en punto de uso cuando sea apropiado.* 15. Diseño adaptable a condiciones cambiantes. 16. Planeación para expansión ordenada. 17. Bienes mínimos en proceso lógicas. 18. Material mínimo en proceso. 19. Uso mínimo de todos los niveles de la planta. 20. Espacio de almacenaje adecuado.

21. Espaciamiento adecuado entre instalaciones. 22. Edificio construido en tomo de diseño. planeado. 23. Material entregado a los empleados y retirado de las áreas de trabajo.* 24. Necesidad mínima de caminar de parte de los operadores de producción. 25. Ubicación apropiada de instalaciones de servicio a producción y al empleado. 26. Manejo mecánico instalado donde sea aplicable.* 27. Funciones adecuadas de servicio al empleado. 28. Control planeado de ruido, suciedad, emanaciones, polvo, humedad, u otras. 29. Tiempo máximo de procedimiento para tiempo total de producción. 30. Manejo manual mínimo.* 31. Re-manejo mínimo.* 32. Las particiones no impiden el flujo de material.* 33. Manejo mínimo por trabajo directo.* 34. Remoción planeada de desperdicios.* 35. Recepción y embarque en ubicaciones.*

Fuente: Tomada de James M. Apple, Plant Layout and Materials Handling

De las 35 características, solo 20 se relacionan directamente, con el manejo material y están marcadas con un asterisco para dirigir la atención a la importancia que pose el manejo de materiales dentro del proceso de diseño de planta.

Diseño de Planta Computarizados

El desarrollo de estos últimos años en los métodos asistidos por computadora, con fines de ayudar en áreas especificas al diseño de plantas. Uno de los métodos más conocidos es el CRAFT, desarrollado para determinar los arreglos espaciales de los departamentos de producción, reduciendo al mínimo los costos totales de manejo de materiales incurridos entre los departamentos. Esto se realiza con un diseño inicial,

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luego se calcula el costo inicial por pie lineal de manejo de material entre cada par de departamentos, para desarrollar un diseño dentro del programa que reduzca el costo total del manejo de materiales, el software itera sucesivamente, tantas veces como sea necesario hallando nuevos intercambios hasta que no puede encontrar mas. La CIMTECHNOLOGIES Corportation en Ames, Iowa, desarrollo dos software de gran utilidad para los diseñadores de instalaciones industriales, los cuales son: FactoryCAD y FactoryFLOW. FactoryCAD es una extensión del software CAD para Auto CAD, desarrollado específicamente para ayudar al ingeniero industrial a diseñar instalaciones industriales. FactoryFLOW permite determinar los costos de manejo de material asociados con un diseño particular. Ambos software constituyen un recurso para el desarrollar y representar diseños de instalaciones industriales con efectividad de costos.

Simulación por Computadora

De todas las técnicas aplicadas en la planeación y diseño de instalaciones, en la ingeniería industrial en su totalidad, la simulación ha sido la más productiva hasta la fecha. La simulación por computadora permite evaluar las características operacionales dinámicas del diseño de un proceso de producción. Un programa de simulación modela los flujos análogos de material y componentes en el tiempo, acumulaciones que resultan de los tiempos de procesamiento, restricciones de manejo y almacenaje de material, y muchos otros efectos, proporcionando una visión preliminar completa del proceso de producción, es decir, simula un sistema de producción, a fin de poder reajustarlos hasta una considerable reducción de material que se estará procesando y un sistema que casi siempre tiene el rendimiento pretendido originalmente. Sin una simulación previa, las necesidades de almacenamiento son difíciles de estimar; en consecuencia, se llega a sobreestimar, en un afán de evitar riesgos.

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Manejo de Materiales

Analizar el manejo de materiales es siempre una parte del diseño de planta, el ingeniero de métodos, el diseñador de la planta, el manejo de materiales, son parte del diseño de una instalación de producción y difícilmente pueden tratarse por separado. El manejo de materiales es un campo en el cual hay una considerable cantidad de información acerca del equipo y una incapacidad general para cuantificar problemas; por lo que la experiencia favorece mejor la esperanza para resolver problemas de manejo de material, el consultor en manejo de materiales debe conocer en forma general las capacidades y limitaciones primarias de la amplia gama, de mas de 430 tipos diferentes de equipos de manejo de materiales, en la Tabla Nº 4, se enumeran los 20 principios primarios del manejo de materiales, proporcionado por el Consejo Universidad- Industrial del Instituto de Manejo de Materiales.

Tabla Nº 4

Los 20 Principios de Manejo de Materiales

1. Principio de Orientación: Estudiar el problema a fondo antes de las planeación preliminar con el propósito de identificar métodos y problemas existentes, restricciones físicas y económicas, y para establecer requerimientos y objetivos futuros. 2. Principio de Planeación: Establecer un plan para concluir requerimientos básicos, opciones deseables y la consideración de contingencias para todas las actividades de manejo almacenaje de materiales. 3. Principio de Sistemas: Integrar aquellas actividades de manejo y almacenaje que sean económicamente viables en un sistema coordinado de operaciones incluyendo recepción inspección almacenaje producción montaje empacado almacén embarque y transportación. 4. Principio de carga unitaria: Manejar el producto en una carga unitaria tan grande como sea posible. 5. Principio de Utilización del Espacio: Hacer uso eficaz de todo el espacio cúbico. 6. Principio de Estandarización: Estandarizar métodos y equipo de manejo cuando sea posible. 7. Principio de Ergonomía: Reconocer capacidades y limitaciones humanas al diseñar equipo y procedimientos de manejo de material para una interacción efectiva con las personas que usan el sistema. 8. Principio de Energía: Incluir consumo de energía de los sistemas y procedimientos de manejo de material cuando se hagan comparaciones o se preparen justificaciones económicas. 9. Principio de Ecología: Usar equipo y procedimientos de manejo de material que reduzcan al mínimo los efectos negativos sobre el medio ambiente. 10. Principio de Mecanización: Mecanizar el proceso de manejo cuando sea factible, para elevar la eficiencia y la economía en el manejo de materiales. 11. Principio de Flexibilidad Usar métodos y equipo que puedan ejecutar una diversidad de tareas bajo una diversidad de condiciones de operación.

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12. Principio de Simplificación: Simplificar el manejo mediante eliminación reducción o combinación de movimientos y o equipo innecesarios. 13. Principio de Gravedad: Utilizar la gravedad para mover material cuando sea posible respetando limitaciones concernientes a seguridad daño al producto. 14. Principio de Seguridad: Proporcionar equipo y métodos seguros para el manejo de materiales que se ajusten a códigos y regulaciones existentes además de la experiencia acumulada. 15. Principio de Computarización: Considerar la computarización en los sistemas de manejo y almacenaje de materiales, cuando la circunstancia lo ameriten, para un mejor control del material y la información. 16. Principio de flujo de sistema: Integrar el flujo de datos con el flujo de datos con el flujo de material físico en el manejo y el almacenaje. 17. Principio de Diseño: Preparar una secuencia de operaciones y un acomodo de equipo para todas las soluciones viables de sistema y luego seleccionar la alternativa que integre mejor la eficiencia y la efectividad. 18. Principio de Costo: Comparar la justificación económica de soluciones alternativas en equipo para todas las soluciones sobre la base de la efectividad económica medida por gasto por unidad manejada. 19. Principio de Mantenimiento: Preparar un plan para mantenimiento preventivo y reparaciones programadas de todo el equipo de manejo de materiales. 20. Principio de Obsolescencia: Preparar una política a largo plazo y económicamente sólida para la sustitución de equipo y métodos obsoletos con una consideración especial a los costos de ciclo de vida después de impuestos.

Fuente: Consejo Universidad- Industrial del Instituto de Manejo de Materiales.

Cada principio detallado tiene su valor en un ambiente particular, pero algunos de los principio son ocasionalmente incompatibles. Se deben escoger los que sean aplicables en una situación de trabajo de trabajo dada; la tendencia actual dada es un ambiente justo-a-tiempo, es decir, poco trabajo en proceso como resulte posible. La solución para el manejo de materiales y el aprovechamiento de las oportunidades de manejo de materiales, implica entender los principios aplicables del manejo de materiales para una necesidad, como también realizar las elecciones adecuadas con base a los principios orientadores; se trata sencillamente de una cuestión de comprender “que funciona cuando y en donde”. La mejor solución es un método de costo mínimo para manejar el material requerido.

Ergonomía

Casi todas las carreras de ingeniería poseen al menos una materia titulada ergonomía, ingeniería humana, factores humanos o sistemas hombre-maquina; los

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sistemas de ingeniería industrial, son sistemas de personas, para diseñar estos sistemas es necesario comprender las capacidades y limitaciones físicas y mentales de los seres humanos. Gracias a la mecanización y a la computarización los seres humanos intervienen menos en tareas ingratas de tipo físico y mental.

Tabla Nº 5

El hombre Comparado con la Maquina

El hombre se destacan en  Detección de ciertas formas de niveles muy bajos de energía.  Sensibilidad a una variedad extremadamente amplia de estímulos.  Captación de reglas generales y abstracciones.  Detección de señales en niveles de ruido muy altos.  Habilidad para almacenar grandes cantidades de información por periodo largos, y recordar hechos pertinentes en momentos apropiados.  Capacidad para aplicar el discernimiento cuando los sucesos no se pueden definir completamente.  Improvisación y adopción de procedimientos flexibles.  Capacidad para reaccionar a sucesos inesperados de bajas probabilidad de ocurrencia.  Aplicación de originalidad para resolver problemas es decir soluciones alternativas.  Capacidad para beneficiarse de la experiencia y alterar el curso de acción.  Habilidad para realizar manipulación fina, especialmente cuando aparece mala alineación de forma inesperada.  Habilidad para continuar trabajando aun cuando haya una sobrecarga de trabajo.  Capacidad para razonar inductivamente

Las maquinas se destacan en  Supervisión (tanto de hombres como de maquinas).  Realización de operaciones rutinarias repetitivas o muy precisas.  Respuesta muy rápida a señales de control.  Despliegue de gran fuerza suavemente y con precisión.  Almacenaje y recuperación de grandes cantidades de información en periodos cortos.  Realización de computación compleja y rápida con gran exactitud.  Sensibilidad a estímulos que están más allá del rango de sensibilidad humana (rayos infrarrojos, ondas de radio, u otros).  Ejecución de muchas cosas distintas simultáneamente.  Procesos deductivos.  Insensibilidad a factores extraños.  Habilidad para repartir operaciones muy rápidamente en forma continua, y exactamente de la misma manera durante periodos largos.  Operación en ambientes hostiles al hombre o que están mas allá de la tolerancia humana

Fuente: Tomada de Wesley E. Woodson y Donal W. Conover: Human Engineering Guide for Equipent Designers

En concreto, la ergonomía es una disciplina científica o ingeniería de los factores humanos, de carácter multidisciplinar, centrada en el sistema persona-máquina, cuyo objetivo consiste en la adaptación del ambiente o condiciones de trabajo a la persona con el fin de conseguir la mejor armonía posible entre las condiciones óptimas de

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confort y la eficacia productiva. La definición anterior, señala el objeto básico de la ergonomía: La adaptación de los objetos, medios de trabajo y entorno producido por los seres humanos a la persona con el fin de lograr la armonización entre la eficacia funcional y el bienestar humano (salud, seguridad, satisfacción). Existen principios básicos a la hora de aplicar la ergonomía en un ambiente laboral como lo son: 1. La máquina se concibe como un elemento al servicio de la persona, susceptible de ser modificada y perfeccionada. 2. La persona constituye la base de cálculo del sistema persona-máquina y en función de esta máquina deberá ser diseñada, a fin de permitirle realizar el trabajo libre de toda fatiga física, sensorial o psicológica. Para el logro de los objetivos de la ergonomía se precisa, además de la ingeniería, del concurso de otras ciencias o técnicas biológicas (medicina del trabajo, psicología industrial, antropometría, fisiología, biomecánica, higiene del trabajo, ecología, economía) que permiten el tratamiento multidisciplinar del problema. En la Figura Nº 4, se puede observar los elementos creados por 3M, para obtener una buena ergonomía de los empleados en su sitio de trabajo.

Figura Nº 4

Sistemas de Ergonomía 3M

Fuente: Internet www.serviciosmarketing.com

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Los siguientes puntos se encuentran entre los objetivos generales de la ergonomía:  Reducción de lesiones y enfermedades ocupacionales.  Disminución de los costos por incapacidad de los trabajadores.  Aumento de la producción.  Mejoramiento de la calidad del trabajo.  Disminución del absentismo.  Aplicación de las normas existentes.  Disminución de la pérdida de materia prima.  Los métodos por los cuales se obtienen los objetivos son :  Apreciación de los riesgos en el puesto de trabajo.  Identificación y cuantificación de las condiciones de riesgo en el puesto de trabajo.  Recomendación de controles de ingeniería y administrativos para disminuir las condiciones identificadas de riesgos.  Educación de los supervisores y trabajadores acerca de las condiciones de riesgo. De este modo se procederá a la adecuación del trabajo al hombre, y no del hombre al trabajo, que es la base de la ergonomía.

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Conclusión

La Ingeniería Industrial en un vasto contenido de técnicas, métodos y procedimientos, para estudiar y buscar las posibles soluciones relacionadas entre hombre-máquinas-procesos-trabajos. Taylor pionero de la ingeniería industrial y Gilbreth, fueron los precursores en el uso de tiempos y métodos que se orientaron a los estudios de tiempo en procesos y a las adopciones de primas de salarios. La ingeniería industrial inició la búsqueda de la mejor y adecuada adaptación de la actividad humana y de todas sus condiciones de labor y trabajo a las facultades humanas de percepción, mentales, sensoriales, físicas, biomotrices y otras. Con el fin de realizar diseños, moldes y otros en herramientas, equipos, instrumentos, hombremaquina, tecnologías, automatización, robótica y nuevos avances, estableciendo las mejoras en los métodos de trabajos óptimos. El análisis de la conformación de seguridad reporta importancia en lo referido a la estabilidad y a la precaución de no dejar elementos que pueda ocasionar daño (cortes, golpes), al usuario del puesto de trabajo, son alguna de las grandes generalidades que contempla la ingeniería industrial. Cuando cualquier empresa agrega, por medio de la ingeniería industrial, la administración, se aproxima cada vez, a evolucionar mejorar y aumentar su capacidad de producción. Todavía falta mucho por aportar e innovar en las compañías, con el avance de las tecnologías se podrán ir definiendo nuevos términos y usos aplicados a la Ingeniería Industrial, la cual tendrá herramientas para los distintos estudios de tiempos y movimientos, procesos, producciones terminales, y en otras aplicaciones orientadas al trabajador y a los consumidores.

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Bibliografía

Alain Wisner/Humanitas. (1998). Ergonomía y Condiciones de Trabajo. (Segunda Edición). Buenos Aires, Argentina: Editorial Humanitas.

Meyers Fred/PEARSON EDUCACION. (2000). Estudio de Tiempos y Movimientos. (Segunda Edición).

Luís Graterón. (2007, Julio). Logística de Materiales. Programa de Formación de Pericias Criticas E y P 2006-2008. HIDROEX - PDVSA. Venezuela.

Philip E. Hicks/McGraw-hill, Inc. (2004). Ingeniería Industrial y Administración, Una Nueva Perspectiva. (Segunda Edición). México: Compañía Editorial Continental.

(2005). Manejo de Materiales en Ingeniería Industrial. [Homepage]. Consultado de la World Wide Web: http://www.elprisma.com

(2006). Frederikc W Taylor. [Homepage]. Consultado de la World Wide Web: http://www.wikipedia.com

(2007). Ergonomía-medición de tiempo- diseño de planta computarizado-manejo de materiales.

[Buscador-Imágenes].

Consultado

http://www.google.com.ve

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de

la

World

Wide

Web:

ANEXOS

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Anexo A

Fuente: Internet www.ergonomia.cl Posición Ergonómica de Trabajo

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Anexo B

Fuente: www.estrucplan.com.ar Principios de Estudios de Micromovimientos

43

Anexo C

Fuente: www.estrucplan.com.ar Diseños ergonómicos básicos de un puesto de trabajo ante una PC

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Anexo D

Fuente: www.estrucplan.com.ar Posibilidades de ajuste de los diferentes elementos del puesto de trabajo ante un vídeo Terminal

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Anexo E

PARA QUE

Los objetivos del control

QUE

El evento de/para control que debe ejecutarse

DONDE

El lugar preciso del evento de/para control

CUANDO

El indicativo de prioridad y frecuencia del control

CUANTO

Cuantificación de esfuerzos y resultados

COMO

Método de ejecución Criterios de aceptación y rechazo

CON QUE

Insumos requeridos y cuanto de cada uno

CON QUIEN TIEMPO

Personal requerido y cuánto de cada especialidad/nivel

COSTO

Estimado del costos según la planificación del control Balance económico costos-beneficios

CARACTERÍSTICAS DEL PROCESO DE CONTOL

PLANIFICACIÓN DEL PROCESO DE EJECUCIÓN

Tiempo de ejecución de cada evento de/para control Período de validez del plan

Fuente: Logística de Materiales Criterios para el Proceso de Planificación y Control de un Trabajo

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