Estudio Del Trabajo II

ESTUDIO DEL TRABAJO II MATERIA

MARCO ANTONIO ABID BECERRA CATEDRATICO

>METODO PROPUESTO POR M. E. SLAVENSON >METODO POR ENUMERACION EXHAUSTIVA DE J. R. JACKSON >METODO DE HELGENSON Y BIRNIE INVESTIGACION

DATOS ESTANDAR 3.1 CONCEPTOS GENERALES DE LOS DATOS ESTANDAR 3.2 APLICACIÓN DE LOS DATOS ESTANDAR: TRABAJOS EN TALADRO AUTOMATICO, TORNO Y FRESADORA UNIDAD 3

JESSICA PERAZA HERNANDEZ NOMBRE

SEMESTRE: 4TO

INGENIERIA INDUSTRIAL

INTRODUCCIÓN Una estrategia importante para balancear la línea de ensamble es compartir los elementos de trabajo. Las líneas de ensamble se caracterizan por el movimiento de una pieza de trabajo de una estación de trabajo a otra. Las tareas requeridas para completar un producto son divididas y asignadas a las estaciones de trabajo tal que cada estación ejecuta la misma operación en cada producto. La pieza permanece en cada estación por un período de tiempo llamado tiempo de ciclo, el cual depende de la demanda.

BALANCEO DE LÍNEAS >METODO PROPUESTO POR M. E. SLAVENSON Slavenson propone un tiempo de ocio igual a cero (T ocio=0)

Propone: •Las líneas de ensamble se caracterizan

por el movimiento de una pieza de

trabajo de una estación de trabajo a otra. •Las tareas requeridas para completar un producto son divididas y asignadas a las

estaciones de trabajo tal que cada estación ejecuta la misma operación en cada producto. por un período de tiempo llamado tiempo de ciclo, el cual depende de la demanda. •La pieza permanece en cada estación

•Consiste en asignar las tareas a estaciones de trabajo tal que se optimice un

indicador de desempeño determinado. El criterio para seleccionar una asignación de tareas determinada puede ser el tiempo de ocio total: Éste se determina por: I= Kc-spi k es el número de estaciones de trabajo, C representa el tiempo, S pi corresponde al tiempo total de operación. •Dónde

•El propósito es el de tener I = 0. Esto se daría si la asignación de tareas puede

hacerse a una cantidad entera de estaciones.

>METODO POR ENUMERACION EXHAUSTIVA DE J. R. JACKSON MÉTODO DE ENUMERACIÓN EXHAUSTIVA O ENUMERACIÓN EXPLÍCITA

Consiste en enumerar todas las soluciones posibles, a partir de los valores tomados para las variables enteras y realizar todas las combinaciones posibles hasta encontrar una combinación que nos proporcione el valor óptimo de la función objetivo y que cumpla con todas las restricciones del problema. Una de las objeciones principales que presenta éste método es el número de variables, ya que se presentan demasiadas combinaciones antes de encontrar la solución óptima. Ejemplo: MAX Z = 3 X1+ 5 X2 Sujeta a: 1. X1+x2<8 2. 3x1+2x2<7 X1, x2>0 X1, x2=z Solución: Posibles valores enteros de X1, según la restricción X1+X2 8: X1 = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 Posibles valores enteros de X1, según la restricción3 X1 + 2 X2 7: X1= 0, 1, 2 Entonces X1= 0, 1, 2 Posibles valores enteros de X2, según la restricción X1 + X2 8 : X2 = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 Posibles valores enteros de X2, según la restricción 3 X1 + 2 X2 7: X2= 0, 1, 2, 3 Entonces X2= 0, 1, 2, 3 A continuación observamos las posibles soluciones aplicando los valores de X1y X2 a la función objetivo y además teniendo en cuenta que se cumplan las restricciones.

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 X1 = 0 X1 = 0 X1 = 0 X1 = 0 X1 = 1 X1 = 1 X1 = 1 X1 = 1 X1 = 2 X1 = 2 X1 = 2 X1 =2 X2 = 0 X2 = 1 X2 = 2 X2 = 3 X2 = 0 X2 = 1 X2 = 2 X2 = 3 X2 = 0 X2 = 1 X2 = 2 X2 =3 R1 = 0 R1 = 1 R1 = 2 R1 = 3 R1 = 1 R1 = 2 R1 = 3 R1 = 4 R1 = 2 R1 = 3 R1 = 4 R1 = 5 R2 = 0 R2 = 2 R2 = 4 R2 = 6 R2 = 3 R2 = 5 R2 = 7 R2 = 10 R2 = 6 R2 = 8 R2 = 10 R2 = 12 Z = 0 Z = 5 Z = 10 Z = 15 Z = 3 Z = 8 Z = 13 Z = 16 Z = 6 Z = 11 Z = 16 Z = 21 Sirve No Sirve No Sirve No Sirve No Sirve Donde Si i = 1, 2, 3 ,…, 12 corresponde a los tipos de soluciones resultantes, en las cuales existen algunas válidas y otras que no lo son por violar alguna o todas las restricciones; R1: restricción 1; R2: restricción 2. Entonces la solución óptima es: X*1 = 0; X*2 = 3; z* = 15; El objetivo de este método es minimizar el tiempo ocioso de las estaciones sujeto a las restricciones de precedencia y a la limitación de que ninguna estación se puede exceder del tiempo de ciclo. Las reglas del método de enumeración exhaustiva son las siguientes: 1. Dada una secuencia donde X (1) es un conjunto de elementos, la colección de asignaciones siguientes después de x (1)… X(n-1) es la colección de conjuntos de elementos como sigue: 2. Quitar de la gráfica de precedencia todas las operaciones incluidas en la secuencia x (1)…x (n -1) y todas las líneas de precedencia que salen de estos elementos. 3. Listar los conjuntos x de elementos del paso 2 tales que: a). Si un elemento dado está en x, entonces también deberá estar cada elemento del cual una línea de precedencia se dirige a este elemento dado. b). La suma de los tiempos de ejecución de los elementos en X no sea mayor que el límite superior del tiempo de ciclo.

c). Ninguna operación se puede agregar a X sin violar los puntos a y b. 4. Cruzar la lista de conjuntos x del paso 3 para los cuales hay otro conjunto y en la lista (aún no cruzado). Este punto puede ser omitido, pero generalmente esto puede dar como resultado un incremento en el número sustancioso en el número de iteraciones. 5. Cruzar el elemento tal que: a. Haya sólo un elemento x en x que no esté también en y b. Exista algún elemento y en y que no esté en x, tal que las líneas de precedencia puedan ser seguidas directamente de y hacia cualquier elemento z del cual haya una línea de precedencia de x a z. 6. Cuando ya no haya más conjuntos que puedan ser cruzados del paso 5, la subrutina que aquí se describe estaría completa. El Dr J.R. Jackson propone un procedimiento de solución de balanceo de líneas al sugerir una eliminación sistemática de las alternativas de menor valor conforme se va llegando a la solución. El objetivo de este método es minimizar el tiempo ocioso de las estaciones sujeto a las restricciones de precedencia y a la limitación de que ninguna estación se puede exceder del tiempo de ciclo.

>METODO DE HELGESON Y BIRNIE Consiste en estimar el peso posicional de cada tarea como la suma de su tiempo más los de aquellas que la siguen Las tareas se asignan a las estaciones de acuerdo al peso posicional, cuidando no rebasar el tiempo de ciclo y violar las precedencias.

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La primera estación se formaría entonces de las tareas 1, 2 y 4 con pesos de 45, 37 y 34. El tiempo total es de 16 y no se violan precedencias. La siguiente asignación corresponde a las tareas 3 y 5 con pesos de 25 y 19. El tiempo total en la estación II es de 16. La última asignación incluye las tareas 6, 7, 8 y 9, con pesos de 16, 9, 5 y 3 respectivamente. El tiempo total de la estación III es de 16.

•La siguiente asignación corresponde a las tareas 3 y 5 con pesos de 25 y 19. total en la estación II es de 16. •El tiempo

•La última asignación incluye las tareas 6, 7, 8 y 9, con pesos de 16, 9, 5 y 3

respectivamente. •El tiempo total de la estación III es de 16.

DATOS ESTANDAR 3.1 CONCEPTOS GENERALES DE LOS DATOS ESTANDAR Los datos estándares son, en su mayor parte, tiempos elementales estándar tomados de estudios de tiempo que han probado ser satisfactorios. Los datos estándar comprenden todos los elementos estándar: tabulados, monogramas, tablas, etcétera, que se han recopilado para ayudar en la medición de un trabajo específico, sin necesidad de algún dispositivo de medición de tiempos, tales como cronómetros. -

Usar datos estándares que comprendan una colección de tiempos normales gráficos o tabulados para los movimientos de los elementos del trabajo

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Mantener separados los elementos de preparación y ciclos

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Mantener separados los elementos constantes y variables

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Agregar suplementos después de sumar los tiempos de los elementos para obtener un nuevo estándar de tiempo

Los tiempos estándar se derivan ya sea de datos de cronómetros o de datos predeterminados de tiempo. El uso de los tiempos estándar es bastante popular para la medición de la mano de obra directa. Esto se debe a que se puede derivar un gran número de estándares de un conjunto pequeño de datos estándar. Los sistemas estándar tienen algunas de las mismas ventajas que los datos predeterminados de tiempo. No requieren de un cronómetro; los datos se pueden utilizar para estudiar nuevas operaciones; y la exactitud se puede asegurar mediante el uso continuo y el refinamiento de los datos. FINALIDAD DE LOS DATOS ESTÁNDAR

El uso de tiempos estándar también involucra el concepto de banco de datos, pero los datos comprenden clases más grandes de movimiento que los tiempos predeterminados. Por ejemplo, un sistema de tiempos estándar puede contener datos sobre el tiempo requerido para perforar agujeros de varios tamaños en ciertos materiales. Cuando se requiere un estándar para una operación de perforación, los tiempos estándar se utilizan para estimar el tiempo requerido. Con tiempos estándar no es

necesario medir cada tipo diferente de trabajo de perforación, se incluyen únicamente un conjunto estándar de operaciones de perforación en el banco de datos y se proporcionan fórmulas o gráficas para realizar aproximaciones de otras condiciones. Los sistemas de tiempos estándar son útiles cuando existe un gran número de operaciones repetitivas que son bastante similares. Por ejemplo en una fábrica de muebles, el tiempo que se requiere para barnizar una pieza de un mueble posiblemente podría basarse en el número de pies cuadrados de superficie. Factores que afectan a los Estándares para trabajos indirectos y generales. Todo trabajo que se puede clasificar como indirecto o general puede considerarse como una combinación de cuatro partes o divisiones: 

Trabajo Directo

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Transporte

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Trabajo Indirecto

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Trabajo Innecesario y Demoras.

La parte de trabajo directo es el segmento de la operación que hace avanzar sensiblemente el trabajo. Por ejemplo, en la instalación de una puerta los elementos de trabajo pueden comprender los siguientes: cortarla al tamaño aproximado, cepillarla para darle el tamaño final, situar y marcar los sitios de las bisagras, hacer las cajas para éstas, marcar los puntos para los tornillos, instalar éstos, marcar el sitio para la cerradura, taladrar el lugar para ésta e instalarla. El trabajo directo se puede medir muy fácilmente utilizando técnicas comunes como estudios de tiempos con cronómetro, datos estándares o datos de movimientos fundamentales. Como regla general, la parte indirecta no se puede evaluar por evidencias físicas en el trabajo terminado, o en una etapa del mismo, excepto por inferencias deductivas de ciertos rasgos característicos del trabajo. Los elementos de trabajo indirecto se pueden separar en tres divisiones: (a) uso y cuidado de herramientas (b) aplicación y desecho de materiales (c) determinación de planes.

SISTEMA DE DATOS ESTÁNDAR SDM es la última generación de software desarrollado por expertos con experiencia en manufactura y computación para ayudar a las empresas de vestuario y confección a desarrollar estándares precisos de desempeño y rendimiento en un entorno de estilos variables.

El Sistema SDM ha sido concebido para operar en Sistemas PC Pentium y en base a un software de fácil aprendizaje. El SDM es un sistema abierto que permite incorporar elementos de Core Data  (datos básicos) adaptados para responder a las necesidades de su fábrica. El sistema le permite utilizar el MTM-1 o el MTM-2, o entrar tiempos elementales predeterminados de cualquier otro sistema. Mediante la tabla de movimientos elementales predeterminados que usted requiere, usted puede desarrollar datos básicos hechos a la medida de su fábrica.

3.2 APLICACIÓN DE LOS DATOS ESTANDAR: TRABAJOS EN TALADRO AUTOMATICO, TORNO Y FRESADORA Para desarrollar datos de tiempo estándar debe distinguirse entre los elementos constantes y los variables. Un elemento constante es aquel cuyo suplemento permanece casi igual en cualquier parte del trabajo dentro de un intervalo especifico un elemento variable es aquel cuyo suplemento varia dentro de un intervalo especifico de trabajo. Conociendo las alimentaciones y las velocidades para los diferentes tipos de materiales, es relativamente fácil para el analista calcular y tabular los tiempos de cortes para diferentes operaciones de maquinado.

TRABAJOS DE TALADROS AUTOMATICOS

Una broca es una herramienta en forma de espiga estriada con bordes cortantes desde la punta y sirve para hacer o agrandar un agujero en material rígido. En operaciones de taladro sobre una superficie plana, el eje de la broca debe estar a 90° con respecto a la superficie que se taladra. Cuando se forma un agujero ciego, el analista no deberá sumar el saliente de la broca a la profundidad del agujero, porque la distancia desde la superficie que se taladra hasta el punto de penetración máxima de la barrena, es la distancia que esta última debe recorrer para hacer el agujero de la profundidad requerida. Una vez obtenida la distancia total que debe recorrer una broca, se divide el avance o alimentación del taladro en pulgadas (o bien, en milímetros) por minuto entre esta distancia, con fin de determinar, en minutos, el tiempo de corte del taladro. La velocidad de taladro se expresa generalmente en pies por minuto y la alimentación o avance en milésimos de pulgadas por revolución. Para convertir la alimentación a pulgadas por minutos, se utiliza la siguiente fórmula: F= 3.82 (f) (s) d

Donde: F = avance en pulgadas por minutos f = avance en pulgadas por revolución S = velocidad periférica en pies por minuto

d = diámetro de la broca en pulgadas El tiempo de taladro de una broca, trabajando a velocidad y avance determinados, para hacer un agujero de longitud dada una pieza, se calcula con la formula siguiente: T=L F Donde: T = tiempo de corte (en minutos) L = longitud total de taladro (en plg, mm) F = avance (en plg, mm, por minuto) El tiempo de corte así calculado no incluye ningún margen o tolerancia, el cual, debe sumarse para determinar el tiempo asignado. Se debe recordar que una máquina - herramienta no puede operar a todas las velocidades que se requieran. CALCULO DEL TIEMPO DE CORTE

Si los analistas conocen las alimentaciones y velocidades para diversos tipos de material puede calcular y tabular los tiempos de corte para distintas operaciones de maquinado.

TRABAJOS DE TORNO

Muchas variaciones de maquinas herramientas se clasifican como tornos La clasificación incluye el torno común, el torno revolver y el torno automático (destornillar automático). Existen muchas clases de maquinas – herramientas que se pueden clasificar en el grupo de los tornos. Estas maquinas comprenden el torno común, el torno tipo revolver, el torno automático y otras variedades. Todas las maquinas herramientas del grupo de los tornos se utilizan principalmente con herramientas de corte estacionarias, o con herramientas que se trasladan sobre la superficie para desprender material de la pieza que se trabaja. En algunos casos la herramienta de corte gira mientras el trabajo se mantiene estacionario.

Como en las operaciones de taladrado, los avances se expresan generalmente en milésimos de pulgadas por revolución y las velocidades periféricas en pies por minuto. Para determinar el tiempo de corte correspondiente a una cierta longitud o profundidad de corte, solo es necesario dividir, por ejemplo, el corte en pulgadas entre el avance en pulgadas por minuto; expresado algebraicamente: T=L F

Donde: T = tiempo de corte (en minutos) L = longitud total de taladro (en plg, mm) F = avance (en plg, mm, por minuto)

El avance F se calcula (en plg/ min) por la formula F= 3.82 (S) (f) d

Donde: f = avance en pulgadas por revolución S = velocidad periférica en pies por minuto d = diámetro de la pieza que se trabaja (en plg).

TRABAJOS DE FRESADORA

El fresado es el corte o remoción de material con una herramienta de corte giratoria de dientes múltiples, llamada fresa o cortador. Mientras la pieza de corte gira, la pieza con la que se trabaja es hecha pasar contra el cortador. En consecuencia, la fresadora difiere así del taladro en el que la pieza que se trabaja permanece casi siempre fija. En las operaciones de fresado como en las de taladro y torneado, la velocidad de la herramienta de corte se expresa como velocidad periférica en pies (o en metros) por minutos. El avance o el movimiento de la mesa se expresan en milésimos de pulgadas por diente. Para determinar la velocidad del cortador o fresa en revoluciones por minutos a partir de la velocidad periférica en pies por minutos y del diámetro de la herramienta de corte, se utiliza la siguiente fórmula:

N= 3.82 S d

Donde: N = velocidad de rotacion de la fresa (en rpm) S = velocidad periférica de la fresa en pies por minuto d = diámetro exterior de la fresa (en plg). Para determinar el avance o penetración de la pieza que se trabaja, en pulgadas por minutos, se emplea la formula: F= f nN Al calcular el tiempo de corte en trabajos en fresadoras el analista debe tomar en consideración la ¨la distancia de entrada¨ de la fresa cuando hay que determinar la longitud total de corte para alimentación de potencia automática. Conociendo los avances y las velocidades, el analista de tiempos podrá determinar los tiempos de maquinado que se necesitan para los diversos tipos de trabajo que hayan de efectuarse en la planta.

CONCLUSIÓN Cuando se aplican apropiadamente los datos estándares permiten establecer estándares de tiempos precisos antes de comenzar el trabajo. Esta posibilidad hace que su utilización sea especialmente atractiva cuando haya que estimar el costo de un nuevo trabajo para formular una cotización confines de subcontratación. Los tiempos estándar se derivan ya sea de datos de cronómetros o de datos predeterminados de tiempo. El uso de los tiempos estándar es bastante popular para la medición de la mano de obra directa. Esto se debe a que se puede derivar un gran número de estándares de un conjunto pequeño de datos estándar.

BIBLIOGRAFÍA 

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Libro: Benjamín W. Niebel; ingeniería industrial métodos, tiempos y movimientos; tercera edición; alfaomega pág. 814