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7.- Estudio de Tiempos con
Cronómetro
Ingeniería de Métodos
M.C. Marco A. Jiménez Pérez, CPIM
Enero - Junio 2022
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Estudio de Tiempos con Cronómetro
- Un día de trabajo justo
- Requerimientos del estudio de tiempos
- Equipo para el estudio de tiempos
- Elementos en un estudio de tiempos
- ESTUDIO DE TIEMPOS
- CALIFICACIÓN DEL DESEMPEÑO
- SUPLEMENTOS 2
Introducción
- Tres elementos ayudan a determinar el tiempo estándar:
las estimaciones, los registros históricos y los
procedimientos de medición del trabajo, los dos últimos
proporcionan valores mucho más precisos que las
estimaciones basadas en juicio.
- Los estándares sirven para determinar el costeo de la
mano de obra y determinar capacidades de producción,
medir la productividad, distribución de planta, balancear la
fuerza de trabajo, etc. Si no se establecen bien conducen
a costos altos, insatisfacción , outsourcing de las
operaciones, e incluso la inviabilidad de la empresa.
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1.- Un día de trabajo justo
- Se define como “la cantidad de trabajo que puede producir un empleado calificado cuando trabaja a un paso normal y usando de manera efectiva su tiempo si el trabajo no está restringido por limitaciones de proceso”.
- Empleado calificado: se define como el promedio representativo de aquellos empleados completamente capacitados y pueden realizar de manera satisfactoria cualquiera o todas la etapas del trabajo involucrado de acuerdo con los requerimientos del trabajo bajo consideración.
- Paso normal: se define como la tasa efectiva de desempeño de un empleado calificado, consciente, a su paso, cuando trabaja ni aprisa ni despacio y tiene el debido cuidado con los requerimientos físicos, mentales o visuales del trabajo específico.
- Utilización efectiva: es el mantenimiento de un paso normal al realizar los elementos esenciales de la tarea durante todas las porciones del día excepto las que requieren para descansos razonables y necesidades personales, en circunstancias en las que el trabajo no está sujeto a un proceso, equipo u otras limitaciones operativas. (^4)
3.- Equipo para el estudio de tiempos
- Se usa principalmente un cronómetro el cual puede ser de dos tipos: el cronómetro con centésimas de minuto (0.01 min.), un cronómetro digital (más prácticos, no son caros y con resolución de 0.001 segundos y precisión de ±0.002%) estos últimos cronómetros proporcionan tiempos continuos y regreso a cero.
- Otro equipo muy valioso son las cámara de video grabación, las cuales permiten tomar película de la operación y después estudiarla cuadro por cuadro. Con esta herramienta incluso se puede calificar el desempeño del operador y calcular tiempos. Además son excelentes para capacitar a los analistas de tiempos. 7
Equipo para el estudio de tiempos
- Al usar un cronometro lo más adecuado es usar una tabla para apoyarse y facilitar el estudio .El tablero usado debe ser ligero para que no se canse el brazo y proporcionar apoyo para escribir en la forma.
- En este se montan las formas especiales para el estudio de tiempos las cuales describen todos los datos relevantes de la operación, los registros de lectura de cronómetro (LC), las calificaciones (C), el tiempo observado (TO), y el tiempo normal (TN), operador, etc.. En el reverso incluyen espacio para un bosquejo de la distribución de la estación de trabajo. Al usar máquinas y herramientas debe especificarse el tamaño, estilo, capacidad, número de inventario y las condiciones de esta. 8
Equipo para el estudio de tiempos
Software:
- Existen varios paquetes de software disponibles para el analista de estudio de tiempos. TimStudy, de la Royal J. Dossett Corp., usa un registrador de datos personalizado para recolectar datos de manera electrónica y después cargarlos directamente a una PC de escritorio para el análisis.
- Más recientemente, los programas que usan asistentes digitales personales (PDA) de propósito general han ganado popularidad: Palm CITS de C-Four, QuickTimesTM de Applied Computer Services, Inc. y WorkStudy+TM 3.0 de Quetech, Ltd.
- También se proporciona el programa QuickTS, el cual es un programa sencillo y amigable para la iPad. Cualesquiera de estos productos de software permitirá al analista eliminar el trabajo pesado de escritorio para la trascripción y mejorar la exactitud de los cálculos. 9 Software para el Estudio 10
QuickTS para ipad
ELEMENTOS DEL ESTUDIO DE TIEMPOS División de la operación en elementos
- Es altamente recomendable dividir la operación en elementos antes de empezar el estudio y hacerlo en forma tan fina como sea posible (mínimo 0.04 min. por elemento).
- Sin embargo, si el tiempo del ciclo es mayor a 30 minutos, el analista puede escribir la descripción de los elementos mientras realiza el estudio. Si es posible, el analista debe determinar los elementos de la operación antes del inicio del estudio.
- Para dividir los elementos se pueden asociar con sonidos como una pieza al caer al contenedor, una broca atraviesa la parte, etc. o bien con algún movimiento como prender la máquina.
- Se deben registrar en la secuencia adecuada en el formato. Como sugerencias se puede usar lo siguiente: - Mantener separados los elementos manuales y los de máquina - Separar los elementos constantes y los variables - Cuando se repite un elemento no se incluya otra vez su descripción. 13
1.- Inicio del Estudio de Tiempos
Al inicio del estudio se registra la hora del día (en minutos completos) al mismo tiempo que se inicia el cronómetro. (todos los datos se registran en la forma de estudio de tiempos). Hay dos métodos básicos para el estudio de tiempos:
- Método de regreso a cero (snapback method): Después de leer el cronómetro al final de cada elemento el tiempo se restablece a cero, cuando empieza el siguiente elemento el cronómetro se restablece. Este se adapta mejor cuando predominan elementos prolongados. La lectura se inserta directamente en la columna de tiempo observado (TO). Una desventaja es la perdida de tiempo del regreso (se evita con cronómetros electrónicos), además los retrasos no se registran, así como los elementos extraños o transpuestos porque no se pueden estudiar.
- Método de tiempos continuos: Permite que el cronómetro trabaje durante todo el estudio. En este método el analista observa el cronómetro el final de cada elemento y el tiempo sigue corriendo (LC). Es superior al anterior porque hace un registro completo de los elementos extraños y retrasos. Aunque requiere mayor trabajo de escritorio. 14
Estudio de Tiempos
- Como el cronómetro se lee en los puntos de quiebre de cada elemento mientras las manecillas del reloj continúan su movimiento, es necesario hacer restas sucesivas de las lecturas consecutivas para determinar los tiempos elementales transcurridos. Por ejemplo, las siguientes lecturas pueden representar los puntos de quiebre de un estudio de 10 elementos: 4, 14, 19, 121, 25, 52, 61, 76, 211 y 16. Los valores elementales de este ciclo serían 4, 10, 5, 102, 4, 27, 9, 15, 35 y 5. Manejo de dificultades
- En un estudio de tiempos se presentan en ocasiones dificultades para el registro o durante el desempeño de la operación. Por ejemplo, si falta alguna lectura de un elemento el analista debe escribir una “F” en la columna de LC (no se debe aproximar o estimar). 15 16
Formato: Regreso
a Cero
Estudio de Tiempos
- Si el operador omite un elemento esto se maneja con una raya horizontal en la columna LC. Si se omiten varios elementos el analista debe detener el estudio e investigar la necesidad de ejecutar esos elementos. Si el operador hace una secuencia diferente de elementos el analista debe ir a la casilla del elemento y dividirla con una raya horizontal y escribir abajo el tiempo de inicio del elemento y arriba el tiempo de terminación.
- Ahora bien si se incorporan elementos extraños (los retrasos inevitables son elementos extraños) se marcan con letras A, B, C, etc en la columna de TN, las letras tendrán significados de acuerdo a los que defina el analista en el área de elementos extraños y se cronometra. Cuando el elemento extraño es de menos o igual a 0.06 minutos lo mejor es dejar que se acumule con el elemento y poner un círculo en la lectura para indicar un valor no controlado (se omite en el promedio) que debe anotarse entre las claves de elementos extraños. 19
Estudio de Tiempos
Número de ciclos a estudiar:
- En cuanto al número de ciclos a estudiar la General Electric desarrolló una tabla basada en la duración de ciclo en minutos:
- Es posible establecer un número más exacto mediante el uso de métodos estadísticos. Como el estudio de tiempos es un procedimiento de muestreo, se puede suponer que las observaciones se distribuyen normalmente respecto a una media poblacional desconocida con una varianza desconocida. (^20)
Estudio de Tiempos
- Si se usa la media muestral y la desviación estándar muestral s, la distribución normal para una muestra grande lleva al siguiente intervalo de confianza: donde
- Sin embargo, los estudios de tiempos suelen involucrar sólo muestras pequeñas (n < 30); por lo tanto, debe usarse una distribución t. Entonces la ecuación del intervalo de confianza es (el término ± puede considerarse un término de error expresado como una fracción de ): el error es: Donde k = una fracción aceptable de. Despejando n de la ecuación: También es posible despejar n antes de hacer el estudio de tiempos al interpretar datos históricos de elementos similares, o mediante una estimación real de y s a partir de varias lecturas 21 x x x x
n
zs
x
1 ( ) 1 2 n x x s i n i i
n
ts
x k xts/ n
2 k x ts n
Estudio de Tiempos
Cálculo del número de observaciones requerido
- Un estudio piloto de 25 lecturas para un elemento dado mostró que = 0.30 y s = 0.09. Una fracción k aceptable deseada de 5% y un alfa = 0.05 para 24 grados de libertad (25 menos 1 grado de libertad por estimar uno de los parámetros) genera una t = 2.064. (Vea los valores de t en una tabla t student) Al resolver la última ecuación se obtiene
- Para asegurar la confianza requerida, siempre redondee hacia arriba. Nota:
- Se recomienda que se tomen muestras de 10 ciclos para el estudio en vez de tomar todas las muestras de una sola vez. 22 x
153. 3 154 observacio nes
2
x
x
n
2 k x ts n
Calificación global 25
Estudio de Tiempos
Suplementos adicionales
- Puede haber tres clases de interrupciones para los que debe asignarse tiempo adicional al tiempo normal (TN):
- Interrupciones personales (viajes al baño y a tomar agua)
- Fatiga
- Retrasos inevitables (herramientas que se rompen, interrupciones del supervisor, problemas con las herramientas y variaciones del material)
- Como el estudio de tiempos se toma en un período relativamente corto y se eliminan los elementos extraños debe entonces añadirse un suplemento al tiempo normal para llegar a un estándar justo.
- El tiempo estándar (TE) es el requerido para un operario promedio, calificado, capacitado, trabajando a un paso normal y realizando un esfuerzo promedio para ejecutar la operación TE = TN x (1 + Suplementos)
- Un enfoque alternativo consiste en formular las holguras como una fracción del día de trabajo total: TE = TN/(1 – holgura) 26
Estudio de Tiempos
Cálculos del estudio de tiempos
- Después de registrar en forma apropiada toda la información necesaria en la forma del estudio de tiempos, observar el número de ciclos adecuado y calificar el desempeño del operario, el analista debe registrar el tiempo de terminación (6 en la forma ejemplo) en el mismo reloj maestro usado para el inicio del estudio.
- Por último, el analista debe agradecer al operario por su cooperación y proceder al siguiente paso, los cálculos del estudio.
- Para el método continuo, cada lectura del cronómetro debe restarse de la lectura anterior para obtener el tiempo transcurrido: este valor se registra en la columna TO. Los analistas deben ser especialmente exactos en esta etapa, debido a que los descuidos en este punto pueden destruir por completo la validez del estudio.
- Si se usó la calificación del desempeño elemental, el analista debe multiplicar los tiempos elementales transcurridos por el factor de calificación y registrar el resultado en los espacios de la columna TN. Observe que como TN es un valor calculado, usualmente se registra con tres dígitos. (^27)
Estudio de Tiempos
- Los elementos omitidos por el observador se marcan con una F en la columna LC y se descartan. El analista no sólo debe descartar este elemento omitido, sino también debe ignorar el siguiente, puesto que el valor restado en el estudio podría incluir el tiempo para realizar ambos elementos (método continuo).
- Para los elementos extraños, el analista deduce el tiempo requerido por el elemento extraño a partir del tiempo de ciclo del elemento aplicable. Se puede obtener el tiempo promedio usado por el elemento extraño si resta la lectura LC1 de LC2 en la sección de elementos extraños.
- Los valores que son extremos (outliers) pueden considerarse como datos erráticos de la repetición cíclica de un elemento. Para confirmarlo puede usarse el criterio 1.5IQR (boxplot) si es un valor extremo se descarta.
- Si se usa la calificación elemental, entonces se debe determinar el tiempo elemental normal multiplicando cada valor elemental por el factor de desempeño respectivo. Luego, este tiempo normal se registra en las columnas TN para cada elemento (#10 en formato). Se determina el valor normal elemental promedio dividiendo el total de tiempos registrados en las columnas TN entre el número de observaciones. (^28)
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Cálculos
Estudio de Tiempos
EL TIEMPO ESTÁNDAR
- La suma de los tiempos elementales proporciona el estándar en minutos por pieza usando un cronómetro minutero decimal, o en horas por pieza, si se usa un cronómetro con décimas de hora. Algunas veces resulta más conveniente expresar los estándares en horas por cientos de piezas.
- El porcentaje de eficiencia del operador se podría calcular como sigue: E = 100 x He / Hc
- Donde E es el porcentaje de eficiencia, He horas estándar trabajadas (la producción lograda convertida a horas estándar, también conocido como horas ganadas - earned) y Hc las horas de reloj en el trabajo.
- Así, si el estándar fuera 0.00085 hrs, un operador que produce 10 000 piezas durante la jornada de trabajo de 8 hrs, habrá ganado 8.5 horas de producción y habrá logrado una eficiencia de 8.5/8 = 106 por ciento. 32
Estudio de Tiempos
- El tiempo estándar para una operación es de 11.46 minutos por pieza. En un turno de 8 horas, se esperaría que el operario produjera
- Sin embargo, si el operario produjo 53 piezas en una jornada de trabajo dada, las horas estándar trabajadas serían
- El estándar Sh expresado en horas por cada cien piezas C es
- Las horas estándar trabajadas serían:
- La eficiencia del operario sería
- o de manera más simple 33
Estudio de Tiempos
Una vez calculado el tiempo estándar, se le asigna al operario en la forma de una tarjeta de operación / hoja de ruta. 34
2.- Calificación del Desempeño
- Para obtener el tiempo requerido para un trabajador normal los analistas deben aumentar el tiempo real que necesitan los operadores superiores al estándar y disminuir el tiempo de los operarios abajo del estándar. Esto se hace mediante calificar la actuación del operador y aplicando esta calificación al tiempo observado.
- Debido a la subjetividad de la calificación este se considera un paso crítico, el cual se basa en experiencia, juicio y capacitación del analista, por ejemplo un analista con muchos años en la industria metal-mecánica tendrá dificultades al calificar un operador en una fábrica de calzado para dama.
- También deben establecerse los requerimientos o características del trabajo y del empleado que ha de ser calificado. Las condiciones deben especificarse así como escoger un trabajador que sea adaptable, con experiencia, que tenga suficiente coordinación mental como para no titubear, destreza física, conoce y usa bien las herramientas, sea coope- rador y realice el trabajo al paso más adecuado. Estos factores pueden hacer que un operador sea mejor que otro a una razón de 1 a 2.25. 37
Calificación del Desempeño
- En un estudio de 1000 personas con rendimiento promedio de 100% se encontraría entonces que para: + 3 σ = 1.39 y – 3 σ = 0. Lo que nos dice que el 99.73% serían 39% más rápidas y que los más lentos en 39% debajo de lo normal.
- Como la calificación tiene una parte subjetiva entonces al menos debe ser consistente. Si hay inconsistencias mayores de ± 5% al estudiar varios analistas experimentados la misma operación entonces el plan de calificación necesita ser modificado. El plan que dé los resultados más consistentes es el más valioso. Al calificar es más fácil corregir al analista que siempre califica alto o bajo pero que lo hace consistente- mente que uno que es inconsistente. Un sistema que tiene sencillez y tiene puntos de comparación bien establecidos es más fácil de usar. 38
x x
Calificación del Desempeño
- Una vez juzgado y registrado el desempeño, no debe cambiarse. Sin embargo, si la calificación se pone en duda el trabajo o la operación deben volver a estudiarse. Justo después de terminar el estudio y registrar el factor final de desempeño, el observador debe comunicar al operario su calificación y así darle la oportunidad de expresar su opinión.
- Las operaciones repetitivas de ciclo corto tienen poca desviación en el desempeño del operador durante el tiempo del estudio (15 a 30 minutos), en esos casos se puede evaluar el desempeño del estudio completo. Cuando el ciclo es muy corto, el observador que se esfuerza en calificar el desempeño de cada elemento en el estudio estará tan ocupado registrando valores que no podrá observar, analizar y evaluar de manera efectiva el desempeño del operario.
- Cuando el ciclo es mas largo (más de 30 minutos) o está constituido por varios elementos largos, el desempeño del operario puede variar durante el estudio. En estos casos los analistas deben evaluar y calificar periódicamente el desempeño de cada elemento (sobre todo elementos mayores de 0.10 minutos). (^39)
Métodos de Calificación del Desempeño
1.- Calificación de la velocidad
Considera sólo el ritmo de trabajo por unidad de tiempo. En este método, el observador compara la eficacia del operario con el concepto de un operario calificado que hace el mismo trabajo, y después asigna un porcentaje para indicar la razón del desempeño observado sobre el desempeño estándar.
- Particularmente, este método hace hincapié en que el observador debe tener un conocimiento completo del trabajo antes de realizar el estudio.
- Todos los analistas, en algún momento desarrollarán un modelo mental del desempeño estándar. Sin embargo, puede ser útil que el analista novato considere el desempeño de varias tareas comunes a fin de desarrollar un modelo mental inicial.
- Presgrave sugirió dos tareas de este tipo: 1) caminar a 3 millas/hora (4.83 km/h), es decir 100 pies (30.5 m) en 0.38 minutos, y 2) repartir un juego de 52 cartas en cuatro montones iguales colocados cerca uno del otro en medio minuto (el pulgar opuesto alimenta las cartas a la mano que reparte). https://www.youtube.com/watch?v=GyUB-JPj9QY 40
