Estándar de perforación primaria

En el siguiente trabajo se efectuó un estudio de tiempo y la revisión de datos estadísticos existentes. El estudio fue realizado aplicando el diseño experimental. Para esto se realizó una medición del trabajo durante la perforación del taladro con sesenta y cuatro muestras y un análisis de registros pasados para poder medir el comportamiento en cuanto al desgaste de las brocas con veintiséis muestras. Se planteo como el objetivo general Estandarizar la perforación primaria del taladro 11-353 con broca de diámetro 12 ¼" y el consumo de broca de los Taladro 11-342, 11-346, 11-351 considerando la dureza del mineral (duros y blandos) en el Cuadrilátero Ferrífero San Isidro de C.V.G Ferrominera Orinoco. Los resultados obtenidos indican que el estándar de perforación para material duro es de 2.37 huecos/hora y para material blando es 2.33 huecos/hora; en cuanto al estándar de brocas la marca Smith es la que presenta mayor rendimiento de acuerdo a los metros perforados y menor costo de perforación.

Introducción

La perforación, es una de las actividades a la cual se le debe dedicar especial interés y estudio, para de esta manera obtener una explotación controlada y eficaz de un yacimiento. Entre los factores que intervienen en el avance del barreno en la roca tenemos:

• El peso o presión sobre el elemento cortante.

• La velocidad de rotación del tren de perforación.

• El suministro de aire comprimido.

En este trabajo se presenta la Estandarización del tiempo de perforación primaria del taladro FMO N° 11-353 y el Estándar del consumo de brocas de diámetro de 12 ¼ ".

Esta investigación es importante porque permitió el establecimiento de un estándar para poder determinar el tiempo normal que tarda el taladro en perforar un agujero dependiendo del tipo de material donde se encuentre; y determinar la cantidad de metros perforados de acuerdo al tipo de broca y al material donde son utilizadas.

La caracterización de los elementos en el proceso de perforación y la determinación del estándar del consumo de brocas surge por la necesidad de asegurar y brindar toda la información posible en cuanto a los costos incurridos por cambios de brocas y la disminución e implementación de los tiempos óptimos de operación, lo cual redundará en una mejor planificación y optimización de los inventarios o disponibilidad de partes y repuestos.

El procedimiento que permitió lograr los objetivos de la presente investigación implicó los siguientes análisis: a) toma de tiempo, b) calculo de muestras requeridas, c) determinación de tiempo promedio seleccionado, d) determinación de tiempo estándar.

Mediante este trabajo se logró determinar el tiempo estándar de perforación primaria y el estándar de consumo de brocas de diámetro de 12 ¼ ".

A través de este informe se presenta el resultado de la investigación realizada en los siguientes capítulos.

En el capitulo I: se expone el problema, objeto de la investigación. En el capítulo II: se detallan los aspectos referidos a bases teóricas y antecedentes. En el capítulo III: se presenta el diseño metodológico que fue seguido para realizar el estudio. El capítulo IV reseña histórica de la empresa. En el capitulo V: descripción y características del taladro. En el capítulo VI se exponen y analizan los resultado. Finalmente se presentan las conclusiones, recomendaciones, referencias bibliográficas y anexos.

CAPÍTULO I

El problema

El Departamento de Ingeniería Industrial (Sección de Costos y Estándares) de CVG Ferrominera Orinoco C.A posee un equipo adquirido recientemente (Taladro Eléctrico 120 A de diámetro de broca 12 ¼") en tal sentido siguiendo con los estándares de calidad y de producción establecidos desea estandarizar el tiempo de perforación de dicho taladro, así mismo el desgaste de brocas de diámetro 12 ¼" para los taladros de vieja data que aun se encuentran operativos (ver tabla 1.1)

Tabla 1.1 Taladros operativos de vieja data.

El estudio de estos equipos servirá para continuar con el establecimiento y mejora del sistema de la Calidad ISO 9000 en el sentido de proporcionar toda la información confiable y actualizada de tales equipos en pro del mejor desempeño de las actividades productivas y de esta manera contribuir con la gestión del departamento de Costos y Estándares. Entre otros aspectos el estudio ayudará a brindar toda información posible en cuanto a los costos incurridos por cambios de brocas en los equipos antes citados y la disminución e implementación de los tiempos óptimos de operación lo cual redundará en una mejor planificación y optimización de los inventarios o disponibilidad de partes y repuestos.

La investigación es viable ya que se posee los recursos e información necesaria para llevarla a cabo.

Para la realización de la investigación se necesitaban una cantidad de muestras las cuales no pudieron ser recolectadas completamente debido a diversos inconvenientes entre ellos fallas en el equipo, falta de sitio sin embargo las muestras recolectadas hasta la fecha fueron suficientes para realizar los cálculos pertinentes sin que esto pudiera afectar los resultados de la investigación.

El estudio comprende la estandarización del tiempo de perforación primaria con el taladro 11-353 con broca de 12 ¼" , y el desgaste con brocas de 12¼" en general de los demás taladros considerando el tipo de mineral perforado, clasificado como menas blandas y duras así como el análisis de aquellos elementos extraños que afecten el proceso. Todo esto estimado en un período de cuatro meses (Abril-Agosto).

Objetivos

Objetivo general

Estandarizar la perforación primaria del taladro 11-353 con broca de diámetro 12 ¼" y el consumo de broca de los Taladro 11-342, 11-346, 11-351 (tabla 1.1) considerando la dureza del mineral (duros y blandos) en el Cuadrilátero Ferrífero San Isidro de C.V.G Ferrominera Orinoco.

Objetivos específicos

• 1. Recorrer los diferentes frentes de producción.

• 2. Observar directamente el proceso de geoexploración y determinar las variables a estudiar.

• 3. Levantamiento de información en campo.

• 4. Determinar el número de muestras requeridas.

• 5. Realizar entrevistas directas al personal involucrado en el proceso.

• 6. Determinar y analizar las demoras que afecten el proceso de perforación a fin de tomar acciones correctivas para reducirlas al mínimo.

• 7. Determinar el tiempo estándar de perforación primaria del taladro 11-353

• 8. Determinar el consumo de broca de los taladros 11-342, 11-346, 11-351 de diámetro 12 ¼" de broca.

CAPITULO II

Marco teórico

• 2. MÉTODO DE PERFORACIÓN DE ROCAS.

La perforación de las rocas dentro del campo de las voladuras es la primera operación que se realiza y tiene como finalidad abrir unos huecos, con la distribución y geometría adecuada dentro de los macizos donde alojar a las cargas de explosivos y sus accesorios iniciadores.

Los sistemas de penetración de la roca que han sido desarrollados y clasificados por orden de aplicación son:

A pesar de la enorme variedad de sistemas posibles de penetración de la roca, en minería y obra pública la perforación se realiza actualmente de una forma casi general, utilizando la energía mecánica.

Los componentes principales de un sistema de perforación mecánico son:

• La perforadora que es la fuente de energía mecánica.

• El varillaje que es el medio de transmisión de esa energía.

• La boca que es el útil que ejerce sobre.

• La roca dicha energía.

• Fluido de barrido que efectúa la limpieza y evacuación del detrito producido.

•  2.1 TIPOLOGÍA DE LOS TRABAJOS DE PERFORACIÓN EN EL ARRANQUE CON EXPLOSIVOS.

Dentro de la amplia variedad de los trabajos de excavación con explosivos, se ha desarrollado un gran número de máquinas que dan lugar a dos procedimientos de perforación:

• A. PERFORACIÓN MANUAL: Se lleva a cabo con equipos ligeros manejados a mano por los perforistas. Se utiliza en trabajos de pequeña envergadura donde por la dimensiones no es posible utilizar otras máquinas o no está justificado económicamente su empleo.

• B. PERFORACIÓN MECANIZADA: Los equipos de perforación van montados sobre unas estructuras de tipo mecano, con las que el operador consigue

controlar todos los parámetros de la perforación desde unas posiciones cómodas.

Estas estructuras o chasis pueden ir montadas sobre neumáticos u orugas y ser automotrices o remolcables.

2.2 TIPOS DE TRABAJOS DE PERFORACIÓN TANTO EN OBRAS DE SUPERFICIES COMO SUBTERRÁNEAS:

• A. PERFORACIÓN DE BANQUEO. Es el mejor método para la voladura de rocas ya que se dispone de un frente libre para la salida y proyección del material y permita una sistematización de las labores se utiliza tanto en proyectos de cielo abierto e interior con barrenos verticales generalmente y también horizontales en algunos casos poco frecuentes.

• B. PERFORACIÓN DE AVANCE DE GALERÍAS Y TUNELES: Se necesita abrir un hueco inicial o cuele hacia el que sale el resto de la roca fragmentada por las demás cargas. La perforación de los barrenos se puede llevar a cabo manualmente. Pero la tendencia es hacia la mecanización total con el empleo de jumbo de unos o varios brazos.

• C. PERFORACIÓN DE PRODUCCIÓN: Este término se utiliza en las exploraciones mineras, fundamentalmente subterráneas, para aquellas labores de extracción de mineral. Los equipos y los métodos varían según los sistemas de explotación, siendo un factor común el reducido espacio disponible en las galerías para efectuar los barrenos.

• D. PERFORACIÓN DE CHIMENEAS: En muchos proyectos subterráneos de minería y obra pública es preciso abrir chimeneas. Aunque existe una tendencia hacia la aplicación del método Raise Boring, aun hoy se utiliza el método de barrenos largos y otros sistemas de perforación combinados con la voladura.

• E. PERFORACIÓN DE ROCAS CON RECUBRIMIENTOS: La perforación de macizos rocosos sobre los que yacen lechos de materiales sin consolidar obligan a utilizar método especiales de perforación con entubado. También se emplean en los trabajos de perforación y voladura subterránea.

• F. SOSTENIMIENTO DE ROCAS: En muchas obras subterráneas y algunas a cielo abierto es necesario realizar el sostenimiento de las rocas mediante bulonado o cementado de cables, siendo la perforación la fase previa en ciertos trabajos.

•  2.3 PERFORACIÓN ROTATIVA CON TRICONOS

Hasta 1949, la mayor parte de los barrenos para voladura eran realizados mediante perforadoras ha roto percusión y solo en el caso de rocas muy blandas era aplicable la perforación mediante brocas de corte o trépano.

La apertura de grandes explotaciones de carbón y a cielo abierto, con espesores de recubrimiento que alcanzaban hasta 40m y la aparición en el mercado de un explosivo a granel barato y de gran eficiencia energética como el Anfo, fueron acontecimientos que impulsaron a los fabricantes de perforadoras a diseñar equipos de gran capacidad. Capaces de alcanzar elevadas velocidades de penetración.

Simultáneamente, se comenzaron a utilizar de forma generalizada en la minería las brocas denominadas triconos, desarrolladas en el campo del petróleo desde 1907, y a aplicar el aire comprimido como fluido de evacuación del detritus formado durante la perforación.

Los diámetros de los barrenos varían entre: 2" y las 17" (50 a 444 mm.) siéndole rango de aplicación más frecuente en minería a cielo abierto de 6" a 12" (152 a 311 mm.) diámetros mayores están limitados a minas con una elevada producción, y por debajo de 6" casi no se emplean debido a los problemas de duración de los triconos a causa del reducido tamaño de los cojinetes.

Este método de perforación es muy versátil, ya que abarca una amplia gama de rocas desde las muy blandas, donde comenzó su aplicación, hasta muy duras donde han desplazado ha otros sistemas, como es el caso de la perforación térmica (Jet Piercing) en las Taconitas.

Las perforadoras rotativas están constituidas esencialmente por una fuente de energía una batería de barras o tubos individuales o conectadas en serie, que transmiten el peso, la rotación y el aire de barrido a una broca con dientes de acero o insertos de carburo de tungsteno que actúa sobre la roca.

MONTAJE Y SISTEMA DE PROPULSIÓN

Hay dos sistemas de montaje para las perforadoras rotativas: sobre orugas o sobre neumáticos. Los factores que influyen en la elección de un tipo u otro son las condiciones del terreno y el grado de movilidad requerido.

Si la superficie de trabajo presenta fuertes pendientes, desniveles o baja capacidad portante, el montaje sobre oruga es el mas indicado, ya que proporciona la máxima estabilidad, maniobrabilidad y flotabilidad.

Un eje rígido situado en la parte trasera de máquina y un eje pivotante permite al equipo a oscilar y mantener las orugas en contacto con el terreno constante.

La mayoría de las grandes perforadoras van montadas sobre orugas planas, ya que estas pueden soportar mayores cargas y transmitir menor presión a suelo en el desplazamiento las perforadoras montadas con orugas de teja, son útiles en terrenos difíciles y accidentados como los que se pueden presentar en las obras públicas.

El principal inconveniente del montaje sobre orugas es su baja velocidad de traslación, 2 a 3 Km./h. Por lo que si la máquina debe perforar en varios bancos de la explotación distantes entre sí, es mas aconsejable seleccionar un equipo montado sobre camión cuya velocidad media de desplazamiento es 10 veces superior. Sin embargo, en las grandes operaciones los equipos se desplazan poco, ya que perforan un gran número de barrenos en reducido espacio. Durante la perforación, estas unidades se apoyan sobre 3 o 4 gatos hidráulicos que además de soportar el peso sirven para nivelar la máquina.

FUENTES DE ENERGÍA

Las fuentes primarias de energía pueden ser motores diesel o eléctricos.

En perforadoras con un diámetro de perforación por encima de 9" (230mm) está generalizado el empleo de energía eléctrica a media tensión alimentando la perforadora con corriente alterna mediante cable de cuatro conductores con recubrimiento de goma.

Las perforadoras medianas y pequeñas que suelen estar montadas sobre camión pueden ser accionadas por uno o dos motores diesel un reparto medio de la potencia instalada en estas unidades para las diferentes operaciones y mecanismos es la siguiente:

• Movimiento de elevación y traslación 18%

• Rotación 18%

• Empuje 3%

• Nivelación 2%

• Captación de polvo 3%

• Barrido y limpieza de los detritus con aire comprimido 53%

• Equipos auxiliares 3%

Los equipos eléctricos tienen unos costes de mantenimiento de un 10 a un 15% mas bajos que los de accionamiento diesel. Estos últimos, son elegidos, cuando alrededor de las explotaciones no se dispone de adecuada infraestructura de suministro eléctrico o cuando la máquina va montada sobre el camión.

SISTEMA DE ROTACIÓN

Con el fin de hacer girar las barras y transmitir el par, las perforadoras llevan un sistema de rotación montado generalmente sobre el bastidor se desliza a lo largo del mástil de la perforadora.

El sistema de rotación directo puede estar constituido por un motor eléctrico o hidráulico. El primero es el más utilizado en las máquinas grandes, pues aprovecha la gran facilidad de regulación de los motores de corriente continua en un intervalo de 0 a 100 r/min. el sistema hidráulico consiste en un circuito cerrado con una bomba depresión constante y un convertidor de par con el que se logra variar la velocidad de rotación del motor hidráulico situado a la cabeza de la sarta de perforación este tipo está muy extendido en los equipos pequeños y medianos. Los sistemas mecánicos o indirectos son el de la mesa de rotación, muy popular en el campo del petróleo pero poco utilizado en las máquina mineras.

2.3.4 SISTEMA DE EMPUJE Y ELEVACIÓN.

Para obtener una buena velocidad de penetración en la roca es preciso un determinado empuje que depende tanto de la resistencia de la roca como del diámetro del barreno que se pretende perforar. Como el peso de las barras no es

suficiente para obtener la carga precisa, se hace necesario aplicar fuerzas adicionales que suelen transmitirse casi exclusivamente a través de energía hidráulica.

2.3.5 MASTIL Y CAMBIADOR DE BARRAS.

La estructura del mástil, que soporta las barras y la cabeza de rotación, debe estar diseñada para resistir las flexiones debidas al peso, el esfuerzo de empuje y las tensiones originadas por el par de rotación. Los equipos modernos disponen de una estructura de vigas cajón que permiten el empleo de mayores longitudes de mástil y la aplicación de altos pares de rotación.

Los mástiles suelen ser abatibles mediante cilindros hidráulicos o tubos telescópicos, ya que para efectuar los taladro importantes es preciso bajar el centro de gravedad de la máquina los tiempos de elevación del mástil oscilan entre 2 y 5 min.

La perforación inclinada, suele ser perjudicial por los esfuerzos de fatiga a los que se somete el mástil y a las barras, a demás de la disminución en la capacidad de empuje y la dificultad en la evacuación de los detritus, traduciendo todo ello en un descenso en la producción que en el caso de rocas duras puede llegar hasta el 20% el equipo dispone de sistemas de tipo bandeja de una o tres barras normalmente o del tipo revolver que con más de cuatro barras tienen una capacidad de perforación de 50 a 60 metros. El accionamiento es hidráulico en ambos sistemas.

2.3.6 CABINA DE MANDO.

La cabina demando presurizada y climatizada contiene todos los controles e instrumentos requeridos en las maniobras de la unidad durante la perforación.

Estos son los siguientes:

• Control del motor principal y caja de cambios.

• Control de elevación y descenso de la torre.

• Control de los gatos de nivelación.

• Control de velocidad de rotación.

• Control de empuje sobre el tricono.

• Control de inyección de agua.

• Control de carrusel.

Generalmente está ubicada cerca del mástil, permitiendo observar todos los movimientos realizados con las barras durante el trabajo.

2.3.7 SISTEMA DE EVACUACIÓN DE LOS DETRITUS.

El aire comprimido cumple las siguientes funciones:

• Enfriar y lubricar los cojinetes del tricono.

• Limpiar al fondo del barreno.

• Elevar el detritus con una velocidad ascensional adecuada.

El aire circula por un tubo desde el compresor hasta el mástil y desde éste, por manguera flexible protegida a la cabeza de rotación de donde pasa al interior de la barra de perforación que lo conduce hasta la boca saliendo entre los conos para

producir la remoción de los detritus elevándolos hasta la superficie. Si los trozos son grandes y el caudal de aire insuficiente, vuelve a caer en el fondo produciéndose su remolienda hasta alcanzar el tamaño adecuado para ascender. La falta de aire produce un consumo de energía innecesaria, una menor velocidad de penetración y un mayor desgaste de la broca. Si la velocidad ascensional es muy alta aumentan los desgastes en el centralizador y en las barras de perforación.

2.3.8 SARTA DE PERFORACIÓN.

Esta formada por el acoplamiento de rotación, las barras, el estabilizador y el tricono.

• 1. Acoplamiento de rotación: Este elemento transmite el par de rotación desde la cabeza hasta la sarta que se encuentra debajo.

• 2. Barra: La longitud de la barra es casi la longitud del barreno. Sirven para transmitir el empuje sobre la broca y para canalizar por su interior el aire comprimido necesario para la limpieza del barreno y enfriamiento de los cojinetes. Suelen estar construidas de acero con un espesor de 1" (25mm) o (38mm). Las roscas utilizadas son del tipo API, BECO etc.

• 3. Estabilizador: Va colocado encima de la boca de perforación; y tiene la misión de hacer que el tricono gire correctamente según el eje del barreno e impida que se produzca una oscilación y pandeo del varillaje de perforación.

Ventajas:

• Menores desviaciones de los barrenos sobre todo cuando se perfora inclinado.

• Mayor duración de los triconos y aumento de la velocidad de penetración, debido a un mejor aprovechamiento del empuje.

• Menor desgaste de los faldones, de la hilera periférica y de los cojinetes.

• Mayor estabilidad de las paredes del barreno.

• Mejora de la carga de explosivo.

2.3.9 ELEMENTOS AUXILIARES.

Eliminador de polvo:

La supresión del polvo puede hacerse por dos procedimientos:

• a) Sistema húmedo: consiste en añadir una pequeña cantidad de agua con o sin espumante al aire de barrido. El polvo formado en el fondo del barreno es apelmazado y sale al exterior junto con los detritus de perforación, este sistema es simple pero presenta ciertos inconvenientes.

• Reduce la vida del tricono entre un 20 y 15%.

• Si se abusa del caudal de agua se forma una papilla espesa y abrasiva de difícil eliminación que causa un gran desgaste en la sarta de perforación.

• El clima frío origina problemas operativos.

• b) Sistema seco: consiste en un colector de polvo formado por un conjunto de ciclones y filtros, tiene la ventaja de su gran eficiencia y de no afectar a la vida de los triconos. Cuando se encuentra agua durante la perforación es poco efectivo y requiere un mayor mantenimiento.

Nivelación:

Cuando la máquina está en situación de perforar se apoya sobre los gatos de nivelación que se encuentran anclados al bastidor, y cuya altura se regula desde la cabina. Cada perforadora suele disponer de tres o cuatro gatos y en esa operación se invierte alrededor de 1 minuto.

El empleo de un gato hidráulico en cada esquina de la máquina es la configuración que proporciona la mejor distribución de cargas reduciendo los esfuerzos de torsión al conjunto, las vibraciones al mástil y las averías en general.

Estabilidad:

Para obtener una alta productividad las perforadoras deben ser capaces de desplazarse con el mástil y la sarta de perforación en posición vertical por esto los equipos deben estar diseñados de tal forma que el centro de gravedad aun cuando la unidad se esté desplazando se encuentre lo más bajo posible y centrado con respecto al tren de rodaje. Cuando las perforadoras van montadas sobre orugas estas pueden sobre dimensionarse para aumentar la estabilidad y disponer de un contrapeso para equilibrar mejor el conjunto.

Capacidad para remontar pendientes:

Los equipos sobre orugas son capaces de remontar pendientes mantenidas del 10 al 12% y alcanzar pendientes máximas del 20%.

Inyección de aceite o grasa:

La inyección de aceite al aire de barrido produce una lubricación suplementaria de los rodamientos del tricono consiguiéndose una mayor duración del mismo.

Si el caudal es excesivo, se puede producir un taponamiento de los pasos de aire en los rodamientos y un fallo prematuro de los mismos, así como un apelmazamiento del polvo que puede impedir su fácil evacuación.

Cuando se emplean compresores de paletas se ha visto que la vida de los triconos aumenta significativamente, debido a que el aire lleva consigo una pequeña cantidad de aceite. Por esto, si los compresores que montan las perforadoras son de tornillo se recomienda inyectar aceite al aire de barrido.

2.3.10 PRÁCTICA OPERATIVA, VARIABLES DE OPERACIÓN.

Las variables internas que intervienen en la perforación rotativa son:

• Empuje sobre la boca.

• Velocidad de rotación.

• Desgaste de la boca.

• Diámetro del barreno.

• Caudal de aire para la evacuación del detritus.

Las variables externas son las siguientes:

• Características resistentes de la formación rocosa.

• Eficiencia del operador.

Empuje sobre la boca:

Debe ser suficiente para sobre pasar la resistencia a compresión de la roca, pero no debe ser excesivo para evitar daños prematuros o anormales del tricono.

Velocidad de rotación:

La velocidad de penetración aumenta con la velocidad de rotación en una proporción algo menor que la unidad, hasta un límite impuesto por la evacuación del detritus.

Tabla 2.1 Velocidad de rotación adecuadas para diferentes tipos de rocas.

El límite de la velocidad de rotación está fijado por el desgaste de los cojinetes, que a su vea dependen del empuje, de la limpieza del barreno y de la temperatura; y por la rotura de los insertos que es provocada por el impacto del tricono contra la roca, siendo la intensidad de este proporcional al cuadro de la velocidad de rotación.

Desgaste de la boca:

Cuando se utilizan triconos de dientes, la velocidad de penetración disminuye considerablemente conforme aumenta el desgaste de la boca.

Diámetro de perforación:

La velocidad de penetración obtenida con empuje y velocidad de rotación constante es proporcional al inverso del diámetro de perforación al cuadrado.

Caudal de aire:

Cuando la perforación se efectúa con menos aire que el necesario para limpiar con efectividad el barreno se producen los siguientes efectos negativos:

• Disminución de la velocidad de penetración .

• Aumento del empuje necesario para perforar.

• Incremento de las averías de la perforadora.

• Aumento en el desgaste en el estabilizador, en la barra y en el tricono.

2.4 ESTUDIO DE TIEMPO:

Esta actividad implica la técnica de establecer un estándar de tiempo permisible para realizar una tarea determinada, con base en la medición del contenido de trabajo del método prescrito, con la debida consideración de la fatiga y las demoras personales y los retrasos inevitables.

Existen varios tipos de técnicas que se utilizan para establecer un estándar, cada una acomodada para diferentes usos y cada uso con diferentes exactitudes y costos. Algunos de los métodos de medición de trabajo son:

1. Estudio del tiempo

2. Datos predeterminados del tiempo.

3. Datos estándar.

4. Datos históricos.

5. Muestreo de trabajo.

De acuerdo con algunos estudios realizados, se dice que se utilizan diferentes método para estudiar la mano de obra directa e indirecta. Mientras que la mano de obra directa se estudia primordialmente mediante los tres primeros métodos, la mano de obra indirecta se estudia con las últimas dos.

 Estudio de tiempos.

El enfoque del estudio de tiempos para la medición del trabajo utiliza un cronómetro o algún otro dispositivo de tiempo, para determinar el tiempo requerido para finalizar tareas determinadas. Suponiendo que se establece un estándar, el trabajador debe ser capacitado y debe utilizar el método prescrito mientras el estudio se está llevando a cabo.

Para realizar un estudio de tiempo se debe:

1. Descomponer el trabajo en elemento.

2. Desarrollar un método para cada elemento.

3. Seleccionar y capacitar al trabajador.

4. Muestrear el trabajo.

5. Establecer el estándar.

 Tiempos predeterminados.

Los tiempos predeterminados se basan en la idea de que todo el trabajo se puede reducir a un conjunto básico de movimientos. Entonces se pueden determinar los tiempos para cada uno de los movimientos básicos, por medio de un cronómetro o películas, y crear un banco de datos de tiempo. Utilizando el banco de datos, se puede establecer un tiempo estándar para cualquier trabajo que involucre los movimientos básicos.

Se han desarrollado varios sistemas de tiempo predeterminados, los más comunes son: el estudio del tiempo de movimiento básico (BTM) y los métodos de medición de tiempo (MTM): los movimientos básicos utilizados son: alcanzar, empuñar, mover, girar, aplicar presión, colocar y desenganchar. Un porcentaje muy grande de trabajo industrial y de oficina se puede describir en términos de estos movimientos básicos.

El procedimiento utilizado para establecer un estándar a partir de datos predeterminados de tiempo es como sigue: Primero cada elemento de trabajo se descompone en sus movimientos básicos. Enseguida cada movimiento básico se califica de acuerdo a su grado de dificultad. Alcanzar un objeto en una posición variable, es más difícil y toma más tiempo que alcanzar el objeto en una posición fija. Una vez que se ha determinado el tiempo requerido para cada movimiento básico a partir de las tablas de tiempos predeterminados, se agregan los tiempos básicos del movimiento para dar el tiempo total normal. Se aplica entonces un factor de tolerancia para obtener el tiempo estándar.

Algunos ingenieros industriales que han utilizado tiempos predeterminados encuentran que son más exactos que los tiempos de los cronómetros. La mejoría de la exactitud se atribuye al número grande de ciclos utilizados para elaborar las tablas iniciales de tiempos predeterminados.

Entre las ventajas más grandes de los sistemas de tiempos predeterminados se encuentra el hecho de que no requieren del ritmo del uso de cronómetros, y que además, con frecuencia estos sistemas son los menos caros.

 Tiempos 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 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 de tiempos estándar son útiles cuando existe un gran número de operaciones repetitivas que son bastante similares. Por ejemplo en una fabrica 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. En un grupo de secretarias, el tiempo que se requiere para mecanografiar una carta, podría estar relacionado al número de palabras en la carta más un tiempo fijo para los bloques del encabezado y la firma. Utilizando relaciones de este tipo para establecer estándares, se puede ahorrar una gran cantidad de esfuerzo.

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.

  Datos históricos.

El uso de datos históricos es tal vez uno de los enfoques más pasados por alto para la medición del trabajo. Esto se debe a que los métodos no se controlan con datos históricos y por lo tanto sería imposible establecer un estándar en el sentido usual de la palabra.

Para medir el trabajo sobre la base de datos históricos, cada empleado o el supervisor registran el tiempo requerido para terminar cada trabajo. Por ejemplo, si el trabajo es perforar cierto tipo de agujero en 100 piezas, se registrará el tiempo por pieza. Posteriormente, si el trabajo se realiza otra vez, se registrará también el tiempo por pieza. Posteriormente si el trabajo se realiza otra vez, se registrará también el tiempo por pieza y se compara con los datos anteriores. En esta forma, es posible mantener en control continuo el tiempo requerido por unidad de trabajo y controlar también las desviaciones del promedio histórico.

Para algunos trabajos el enfoque de utilizar los datos históricos puede ser preferible debido a que el trabajo en si se utiliza para desarrollar un estándar. No se requieren cronómetros y se permite la flexibilidad en el método, impulsando así la innovación sin la necesidad de establecer un nuevo estándar. Este enfoque puede ser especialmente efectivo cuando se acopla con un plan de incentivo salarial, donde el objetivo es hacer mejoras continuas sobre los niveles históricos.

  Muestreo del trabajo.

Un estudio del muestreo del trabajo se puede definir como una serie aleatoria de observaciones del trabajo utilizada para determinar las actividades de un grupo o un individuo. Para convertir el porcentaje de actividad observada en horas o minutos, se debe registrar también o conocerse la cantidad total de tiempo trabajado. Nótese que el muestreo del trabajo, como las estimaciones de tiempo histórico, no controla el método. Además no se controla la capacitación del trabajador, de tal manera que los estándares no se pueden establecer por muestreo del trabajo.

    El muestreo del trabajo, sin embargo, se puede utilizar para un gran número de otros propósitos. Algunos de los usos más comunes son los del trabajo.

• 1. Para evaluar el tiempo de productividad e improductividad como una ayuda para establecer tolerancias.

• 2. Para determinar el contenido del trabajo.

• 3. Para ayudar a los gerentes y trabajadores a hacer un mejor uso de sus tiempos.

• 4. Para estimar las necesidades gerenciales, necesidades de equipo o el costo de varias actividades.

2.4.1 REQUISITOS DEL ESTUDIO DE TIEMPO.

Antes de emprender un estudio de tiempo. Se necesita cumplir con ciertos requisitos. Si se requiere el estándar para una nueva labor, o se necesita el estándar en un trabajo existente cuyo método se ha cambiado en todo o en parte, es preciso que el operario domine perfectamente la técnica de estudiar la operación. También es importante que el método que vaya a estudiar se haya estandarizado en todos los puntos donde se va a utilizar. Los estándares de tiempo carecerán de valor y serán fuente constante de inconformidades, disgustos y conflictos internos, si no se estandarizan todos los detalles del método y las condiciones de trabajo.

• RESPONSABILIDAD DEL ANALISTA DE TIEMPOS.

Todo trabajo entraña diversos grados de habilidad y esfuerzos físicos y mentales para ser ejecutados satisfactoriamente. Además de tales variaciones en el contenido del trabajo, existen diferencias de aptitud, aplicación física y destreza de los trabajadores. El analista no tiene dificultad alguna para medir el tiempo que un trabajador emplea al ejecutar un trabajo. Mucho más dificil resulta la evaluación de todas las variables para determinar el tiempo que el operario "normal" requeriría para ejecutar la misma tarea.

Es esencial que el supervisor, el obrero, el representante sindical y el analista comprendan perfectamente los principios y la práctica de un estudio de tiempo, debido a los numerosos intereses y reacciones humanas relacionadas con la técnica.

Las responsabilidades del analista de tiempo suelen ser las siguientes:

• Poner a prueba, cuestionar y examinar el método actual, para asegurarse que es correcto en todos los aspectos antes de establecer el estándar .

• Analizar con el supervisor , el equipo, el método y la destreza del operario antes de estudiar la operación.

• Contestar las preguntas relacionadas con la técnica del estudio de tiempo o acerca de algún estudio específico de tiempo que pudieran hacerle el representante sindical, el operario o el supervisor.

• Colaborar siempre con el representante del sindicato y con el trabajador para obtener la máxima ayuda de ellos.

• Abstenerse de toda discusión con el operario que interviene en el estudio o con otros operarios, y de lo que pudiera interpretarse como crítica o censura de la persona.

• Mostrar información completa y exacta en cada estudio de tiempo realizado para que se identifique específicamente el método que se estudia.

• Anotar cuidadosamente las medidas de tiempos correspondientes a los elementos de la operación que se estudia.

• Evaluar con toda honradez y justicia la actuación del operario.

• Observar siempre una conducta irreprochable con todos y donde quiere, a fin de atraer y conservar el respeto y la confianza de los representantes laborales y de la empresa.

Las cualidades que un analista de tiempos necesita para desempeñar con éxito todos sus deberes y responsabilidades, son semejantes a las requeridas para triunfar en cualquier otro campo en que las miras o esfuerzos principales estén dirigidos al establecimiento de relaciones humanas ideales.

Ante todo, un buen analista de tiempos debe tener la capacidad mental para analizar las más diversas situaciones y tomar decisiones correctas y rápidas. Debe poseer una mente abierta, inquisitiva y curiosa enfocada a buscar las mejoras, y que siempre esté consciente del "por qué" y del "cómo".

Como complemento de una mente perspicaz, es esencial que todo analista de tiempos tenga la necesaria instrucción práctica de taller en áreas en las que haya de establecer estándares. Si va a trabajar en industrias de metales o metalmecánica deberá tener conocimientos de maquinista de taller, o instrucción equivalente acerca del uso y aplicación correctos de máquinas, herramientas de mano, plantillas, dispositivos de sujeción, calibradores y otros aparatos de medición. Estos conocimientos prácticos incluirán los de avances de herramientas (alimentaciones), velocidad y profundidad de corte, etc., para obtener los mejores resultados, congruentes con la calidad que se desea para el producto y la duración de las herramientas.

Es indispensable que el trabajo del analista de tiempos sea exacto y fidedigno en grado sumo, ya que influye directamente sobre las percepciones monetarias del personal laborante y el estado de pérdidas y ganancias de la compañía. La falta de exactitud y buen juicio solo afectarán al trabajador y a la empresa desde el punto de vista económico, sino que pueden ocasionar también una pérdida completa de confianza por parte del operario y el sindicato, y la destrucción de las buenas relaciones obrero patronales que la dirección de la empresa haya podido fincar al cabo de muchos años.

Los requisitos personales siguientes son esenciales para que todo buen analista de tiempos pueda obtener y conservar relaciones humanas exitosas:

• Honradez y honestidad.

• Tacto y comprensión.

• Gran caudal de recursos.

• Confianza en sí mismo.

• Buen juicio y habilidad analítica.

Partes: 1, 2, 3