Evaluación sistemas programación mantenimiento refractario, Sidor

• Resumen

Esta investigación tiene como finalidad realizar una evaluación de los sistemas de programación de las principales actividades de mantenimiento refractario de la Siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro". Dicha investigación se dio con motivo de que el sector requiere solucionar la problemática que se presenta debido a las demoras en sus procesos de instalación de material refractario, lo cual trae como consecuencias pérdidas significativas por detener la producción de la empresa. Para la realización de esta investigación, se recurrió a la revisión de bibliografías y visitas a las plantas, así de este modo conocer los métodos de instalación del material y las principales actividades que implican el mantenimiento de los equipos, permitiendo tomar los tiempos reales con el fin de determinar la problemática existente para proponer soluciones que optimicen los tiempos de trabajo.

Palabras claves: Mantenimiento, refractario, instalación, tiempos reales, mejora y producción.

• Introducción

SIDOR es el complejo Siderúrgico integrado de Venezuela, siendo el principal productor de acero de este país. Esta planta es uno de los complejos más grandes de este tipo en el mundo. Sus actividades abarcan desde la fabricación de acero hasta la producción y comercialización de productos semi-elaborados (planchones, lingotes y palanquillas), planos (laminados en caliente, frío, hojalata y hoja cromada) y largos (barras y alambrón). Utiliza para la producción de acero tecnologías de reducción directa (HyL y Midrex) y hornos de arco eléctrico.

SIDOR cuenta con equipos que manejan elevadas temperaturas, los cuales deben llevar revestimiento refractario, con la finalidad de evitar el desgaste de la estructura metálica y mantener el calor que permite dar continuidad a los procesos.

Estos equipos con revestimiento refractario están sujetos a cambios de temperatura, ocasionando choques térmicos de temperatura, que debilitan el material generando puntos calientes, deformando así la estructura metálica. De aquí se derivan las paradas de mantenimiento refractario y su importancia, ya que permiten mantener operativas las plantas.

El sector refractarios de planta, se encarga de la gestión de este tipo de mantenimiento en las siguientes plantas: Planta de Pellas, Midrex I y II, Proyecto HyL III, Recocido continuo, Laminación en caliente, Decapado, Planta de acido clorhídrico, Hornos de barras y alambrón y Planta de Cal.

El presente estudio se limita a realizar una evaluación de los sistemas de programación de las principales actividades de mantenimiento refractario, a través de un análisis de los trabajos y un estudio de tiempo que permitirá determinar los rendimientos, sus posibles fallas y las opciones de solución que pueden ser tomadas para obtener mejores tiempos de trabajo.

Para realizar el proyecto, se seleccionaron las principales actividades de mantenimiento refractario, en la cual se tomaron diez (10) o más mediciones a cada una de ellas y mediante el método de t de student al cual se le asignó un nivel de confianza del noventa por ciento (90%) a los resultados. Y por último, utilizando el método Westinghouse para obtener la calificación de velocidad y el porcentaje de fatiga.

A través de este informe se presenta el resultado de la investigación en los siguientes capítulos: Capítulo I: se presenta el problema, objetivos de la investigación, justificación, importancia, alcance y limitaciones. En el capítulo II: se presenta un marco referencial de la empresa y el sector. En el capítulo III: se presenta un marco teórico del tema que se va a desarrollar. En el capítulo IV: se presenta el desarrollo metodológico seguido por este estudio. En el capítulo V: se presenta el diagnóstico de la situación actual que se tiene. Y finalmente en el capítulo VI: se presentan los análisis de los resultados

CAPÍTULO I

• El problema

En este primer capítulo se realiza una breve descripción del problema objeto de estudio, justificación, alcance y objetivos tanto general como específicos planteados para hallar la solución a dicho problema.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

SIDOR es la principal siderúrgica de Venezuela, de la región andina y el Caribe. Utiliza para la producción de acero tecnologías de reducción directa y hornos de arco eléctrico. El proceso de producción del acero se divide en varias etapas: preparación de la materia prima, proceso de reducción directa (a través de las plantas Midrex y HyL), aceración, productos semielaborados (planchones, lingotes y palanquillas), laminación en caliente, laminación en frío, barras y alambrón. Para la fabricación del acero se deben manejar altas temperaturas. Por lo general, los hornos pertenecientes a SIDOR, poseen una cubierta metálica que no son capaces de mantener la energía ni de resistir elevadas temperaturas, por lo que debe colocarse un revestimiento refractario para crear un aislamiento térmico y evitar el desgaste acelerado de la chapa produciendo un escape de gases, fluidos o materiales de proceso.

El mantenimiento de los equipos en SIDOR hay que entenderlo como un negocio que debe estar en línea con el global de la empresa, por lo tanto, la función del servicio debe ser la de evitar las averías y resolver los problemas al menor costo posible, garantizando condiciones de calidad y seguridad.

Cualquiera que sea el tipo de parada de que se trate, existe la necesidad de coordinar y planificar una cantidad importante de recursos que giran alrededor de la implementación o desarrollo de cada una de ellas. Se fundamenta esta necesidad en el hecho de que se debe optimizar las actividades y reducir los tiempos. En consecuencia, el mantenimiento debe permitir un funcionamiento óptimo.

En este sentido, el mantenimiento optimo consiste en tener una mayor disponibilidad, menos fallas, menos paradas de emergencia y disminución de costos. Por lo tanto, de la ejecución de un buen mantenimiento dependerá una mayor productividad y rentabilidad para la empresa.

Anteriormente el rendimiento de los trabajos de mantenimiento refractario se encontraba por encima de las cinco (5) horas efectivas de trabajo por turno, sin embargo este ha disminuido a un aproximado de cuatro (4) horas efectivas, entre las razones se encuentran: el no cumplimiento a tiempo los programas de las paradas de mantenimiento, basados en programaciones pasadas, lo cual trae como consecuencia la disminución de la producción de las plantas en SIDOR.

Actualmente el Sector Refractarios de Planta representa demoras en sus procesos de instalación de material refractario, trayendo como consecuencias pérdidas significativas por detener la producción en la empresa. Entre una de las metas que se tienen para disminuir las demoras en la entrega de las paradas, es especificar la programación para obtener mejores seguimientos de las obras ejecutadas y poder detectar donde se encuentran las fallas.

Cualquiera que sea el tipo de parada de que se trate, existe la necesidad de coordinar y planificar una cantidad importante de recursos que giran alrededor de la implementación o desarrollo de cada una de ellas. Se fundamenta esta necesidad en el hecho de que se debe optimizar las actividades y reducir los tiempos.

De aquí surge la necesidad de realizar un estudio de rendimiento de las principales actividades para el mantenimiento refractario, tomando en cuenta la cantidad de horas hombres que se necesitan por metros cúbicos (m3) dependiendo de la tarea que se desea desarrollar y la cantidad de recurso humano que requiere cada actividad.

Una vez tomados los datos se procederá a automatizarlos diseñando una base de datos fácil de usar y que servirá de guía para la elaboración de los programas tomando tiempos de ejecución y recurso necesario para realizar las actividades.

OBJETIVOS

A continuación se presentan los objetivos a alcanzar con este estudio:

OBJETIVO GENERAL

Evaluar los sistemas de programación de las principales actividades de mantenimiento refractario de la siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro".

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Describir las actividades de mantenimiento refractario.

Definir la situación actual para llevar a cabo las principales actividades de mantenimiento refractario.

Determinar los rendimientos de las principales actividades que abarcan el mantenimiento refractario.

Analizar el impacto económico que tiene la demora de las actividades de mantenimiento refractario.

Proponer mejoras en la realización de las actividades de mantenimiento refractario que permita optimizar los tiempos de trabajo.

Diseñar la lógica conceptual de un sistema de programación que permita obtener la cantidad de horas hombres necesarios para realizar los trabajos de mantenimiento refractario según rendimientos reales estudiados.

JUSTIFICACIÓN

El mantenimiento refractario forma parte importante en el proceso de producción de SIDOR, debido a que tiene como objetivo principal mantener operativas todas las plantas a excepción de las acerías, haciéndole seguimiento a las condiciones de los revestimientos refractarios.

Una vez realizado un análisis de la situación se podrá determinar que se presentan demoras en la entrega de las paradas de mantenimiento, debido a la disminución que presentan los rendimientos de trabajo, todo esto trae como consecuencia pérdidas significativas en la empresa por detener la producción.

ALCANCES Y LIMITACIONES

El estudio abarca las paradas de mantenimiento refractario donde se toman en cuenta las principales actividades y los tiempos de ejecución de las mismas. El estudio se limita a los sistemas de programación a través de un análisis de rendimiento de las principales actividades de mantenimiento refractario.

Las actividades más comunes que corresponden a la instalación de refractarios son:

Chequeo de bloqueos efectivos.

Abrir puertas.

Iluminación.

Acarreo de materiales.

Limpieza de escoria.

Montaje y desmontaje de módulos.

Demolición de techos, paredes y pisos.

Instalación de ladrillos aislantes y densos.

Soldadura de anclajes metálicos y cerámicos.

Proyección de materiales aislantes.

Proyección de materiales densos.

Calafateo de paredes, techos y pisos.

Montaje y desmontaje de encofrado.

Vaciado de materiales.

Recoger escombros.

Cerrar puertas

CAPÍTULO II

• Generalidades de la empresa

ASPECTOS GENERALES DE SIDOR

A continuación se presentan los aspectos generales que conforma la Siderúrgica del Orinoco "Alfredo Maneiro".

Misión

Creamos valor con nuestros clientes, mejorando la competitividad y productividad conjunta, a través de una base industrial y tecnológica de alta eficiencia y una red comercial global.

Visión

Ser la empresa siderúrgica líder de América, comprometida con el desarrollo de sus clientes, a la vanguardia en parámetros industriales y destacada por la excelencia de sus recursos humanos.

Política de calidad

SIDOR compromete altos estándares de calidad en sus productos y servicios, reconociendo que el cumplimiento con sus clientes y la superación de las expectativas de los mismos, constituyen una responsabilidad de toda la organización.

Para ello SIDOR establece lo siguiente:

Implementar y mejorar continuamente el sistema de gestión de calidad para obtener productos y servicios de excelencia.

Mantener comunicación transparente con los clientes, medir su nivel de satisfacción y establecer relaciones de mutuo beneficio, que aseguren competitividad y rentabilidad al negocio.

Generar relaciones confiables de largo plazo con nuestros proveedores, evaluando la calidad de sus productos y servicios.

Promover una cultura organizacional que priorice la planificación, la integración, la calidad de vida y seguridad del personal, el bienestar de las comunidades locales y la preservación del medio ambiente.

Capacitar, motivar y evaluar en forma permanente al recurso humano.

Estructura organizativa

En toda organización con un grado elevado de complejidad debe existir una organización formal, la cual caracteriza las reglas, procedimientos y establece la estructura organizacional con el fin de ordenar las relaciones entre sus miembros. SIDOR está compuesta por un presidente ejecutivo quien es asistido por un coordinador, y diferentes direcciones por área que permiten establecer las gestiones por sectores de producción y servicios. De la dirección industrial se desprende varios departamentos por áreas de servicios a cubrir hasta llegar al sector de refractario de planta, lugar de desarrollo de esta investigación. (Ver figura 2.1)

Figura 2.1 Estructura organizativa de SIDOR

Fuente: Modelo organizativo de mantenimiento de SIDOR

Descripción de la empresa

SIDOR es el complejo siderúrgico integrado de Venezuela, principal productor de acero del país y de la comunidad andina de naciones, y uno de complejos más grandes de este tipo en el mundo. Esta se encuentra ubicada en la zona industrial Matanzas Ciudad Guayana, estado Bolívar sobre la margen derecha del río Orinoco a 282 km de su desembocadura en el océano Atlántico y a 17 kilómetros de la confluencia con el río Caroní. Está conectada con el resto del país por vía terrestre, y por vía fluvial- marítima con el resto del mundo, a través de los ríos Orinoco y Caroní, lo cual le provee de una localización privilegiada que le conecta directamente con el océano Atlántico. (Ver figura 2.2)

La región Guayana ofrece excelentes condiciones geográficas para la instalación de una empresa de este tipo, cercana a los yacimientos ferrosos y a fuentes de energía eléctrica y de gas natural y la fácil conexión por vía fluvial a los mercados extranjeros. La ubicación de la siderúrgica en Guayana se debió principalmente a la proximidad con los yacimientos de mineral de hierro y de las fuentes energéticas, así como también a la facilidad de acceso a los mercados mundiales a través de los canales de navegación del rio Orinoco, los cuales le dan interconexión con los principales mercados del mundo.

Figura 2.2. Ubicación Geográfica de SIDOR

Fuente: SIDOR

SIDOR produce acero a partir de un mineral de alto contenido de hierro, utilizando para su producción de acero tecnologías de reducción directa, hornos de arco eléctrico y colada continua. Esta planta es uno de los complejos más grandes de este tipo en el mundo. Usualmente la carga en sus hornos eléctricos es de 80% mínimo de hierro de reducción directa (HRD), y 20% máximo de chatarra, lo que contribuye a la elaboración de un acero de bajo contenido de impureza.

Para ello, desarrolla dos grandes procesos; los primarios (tienen como finalidad darle al mineral características físico – químicas específicas, que luego lo convertirán en acero con estándares de calidad) y los procesos de fabricación (su objetivo es darle al acero las dimensiones y formas físicas requeridas). Estos a su vez, se subdividen en sistemas, los primarios en sistemas de reducción y los de fabricación en sistemas de productos planos y largos.

Proceso Productivo

SIDOR elabora productos planos y largos tanto semielaborados como terminados, mediante diversos sistemas: de reducción, productos planos y productos largos.

Sistema de reducción

Está conformado por planta de pellas que utiliza como materia prima finos de mineral de hierro a los que se les agrega componentes como dolomita, caliza, antracita, sílice, bentonita, finos y lodos de pellas, para fabricar las pellas que son de forma esférica compuesto por mineral de hierro. Seguidamente las pellas se trasladan a las plantas de reducción directa (HyL II, Midrex I Y Midrex II) mediante cintas transportadoras que son vaciadas en los reactores en donde ocurre el proceso de reducción (extracción del oxigeno de las pellas) con la adición de gas natural, produciendo hierro de reducción directa (HRD). (Ver figura 2.3)

Figura 2.3. Sistema de reducción directa

Fuente: Modelo organizativo de mantenimiento de SIDOR

Sistema de productos planos

El sistema de productos planos está formado por acería y colada continua de planchones donde se carga chatarra en el horno, para que se funda y poder dar inicio a la alimentación de hierro de reducción directa sin que se interrumpa el proceso de aceración. El acero líquido resultante, con alta calidad y bajos contenidos de impurezas y residuales, tiene una mayor participación de HRD y una menor proporción de chatarra (20% máximo). Los planchones son cargados en Hornos de Recalentamiento y llevados a temperaturas de laminación. Este tratamiento permite, por medio de la oxidación que se genera, remover pequeños defectos superficiales y ablandar el acero para ser transformados mecánicamente en el Tren de Laminación en Caliente, en bandas con ancho y espesor definidos.

Luego el planchón que se obtiene es colado en vía de rodillos de la mesa de hornos de vigas galopantes, desde donde es trasladado a los hornos de calentamiento y una vez alcanzada la temperatura de laminación, es descargado en la vía de rodillos del tren IV reversible y posteriormente son enviados al laminador en caliente, donde son convertidos en bobinas. Las bandas pueden ser suministradas como tales o como bobinas o láminas, sin decapar o decapadas, en función de los requerimientos del cliente en el uso y forma. Las bandas también pueden ser sometidas a deformación a temperatura ambiente (Laminación en Frío) para reducir el espesor y obtener bobinas laminadas en frío (LAF).

Estas últimas pueden ser entregadas al mercado como crudas "Full Hard", o continuar su procesamiento en los hornos de recocido y en los trenes de Laminación de Temple, con el objetivo de modificar sus características metalúrgicas, mecánicas y, muy ligeramente, las geométricas. De esta manera, se obtienen bobinas recocidas y/o procesadas en el laminador de temple, que podrán ser proporcionadas en bobinas, cortadas a longitudes específicas (láminas), o continuar procesos posteriores con recubrimiento electroquímico de cromo o estaño. (Ver figura 2.4)

Figura 2.4 Sistema de productos planos

Fuente: Modelo organizativo de mantenimiento de SIDOR

Sistema de productos largos

El complejo de Productos Largos de SIDOR busca producir y abastecer de manera eficiente, competitiva y rentable los mercados de alambrón y barras para la construcción. Está integrado por las plantas de Palanquillas, barras y alambrón. El proceso se inicia con la carga de chatarra al horno, la cual debe fundirse, una vez que el acero líquido sufre el proceso de homogeneización, es trasladado por una grúa giratoria. Seguidamente el acero es vaciado sobre un distribuidor que posee seis boquillas por donde fluye el acero a los moldes de la colada continua. En el tren de barras se realiza el calentamiento de las palanquillas en un horno de vigas galopantes, de allí pasan a tren desbastador, luego pasan al tren intermedio. El atado de las cabillas lo realizan dos maquinas para su posterior pesaje, identificación y almacenamiento. En el tren de alambrón se comienza con el calentamiento de las palanquillas en un horno de vigas galopantes, de allí pasan al tren de laminación compuesto por 15 bastidores horizontales, luego pasan al tren laminador compuesto por dos bloques cada uno. (Ver figura 2.5)

Figura 2.5 Sistema de productos largos

Fuente: Modelo organizativo de mantenimiento de SIDOR

Sector de refractarios de planta-Gerencia de mantenimiento Sidor

El sector de refractarios es aquel que se encarga de realizar mantenimiento a todos los equipos que trabajen a elevadas temperaturas, cubriendo las caras internas de los equipos con materiales refractarios bien sea aislantes (fibras y concretos) o densos. El sector cumple como principales funciones: Analizar las condiciones de operatividad de las actividades refractarias para la determinación de prácticas y métodos de trabajo seguros, a fin de cumplir con los parámetros de seguridad, monitorear las condiciones de los revestimientos refractarios a través de termografías, planificar reparaciones refractarias tanto preventivas como correctivas, elaborar los programas de mantenimiento reduciendo los tiempos de indisponibilidad de las plantas, activar los planes de logística de materiales para cubrir las necesidades de los planes de reparación, capacitar al personal en técnicas de instalación de material refractario y revisar los proyectos para realizar propuestas de mejora. Como se muestra en la figura 2.6.

Figura 2.6. Estructura organizativa del sector refractario

Fuente: elaboración propia

CAPITULO III

• Marco teórico

HOJA DE RECOLECCIÓN DE DATOS

Es una guía de observación y asentamiento de datos que sirve para recolectar información acerca de alguna variable en forma aislada o en forma correlacionada con otras con las cuales se supone puede tener relación. Puede usarse en la etapa inicial del análisis de un problema procediendo. Se complementa también con las técnicas de graficación y la de análisis de distingos. Ver figura 3.1.

Procedimiento

Determine con claridad el objetivo de la recolección de datos.

¿Cuál es la información a revelar?

¿Cómo será conveniente codificarla?

¿Qué otros datos es conveniente recolectar?

Diseñar un formulario de guía de observación y recolección de datos claro y fácil de usar.

Encabezados, columnas y renglones claramente marcados.

Prever que el diseño de las filas y columnas del formulario posibiliten recolectar los datos en la forma relacionada que se pretende.

Prever suficiente espacio para registrar datos.

Definir aplicando la técnica de muestreo, para asegurarse que sean representativos de la realidad a estudiar.

Obtener los datos de una forma consistente y honesta, la información a relevar puede ya estar registrada en informes, diarios de inspección, etc. Recurrir primero a lo existente.

Anotar circunstancias especiales y observaciones, si se detecta algo de importancia especial apuntar quien lo hizo, cuando, turno, horario, maquina, etc.

Figura 3.1. Hoja de recolección de datos

Fuente: Elaboración propia

HISTOGRAMA

El histograma es una gráfica de barras que puede utilizarse para organizar muchos datos y observar gráficamente la variabilidad, distribución y frecuencia de los mismos. Se utiliza cuando se estudia una variable continua, como franjas de edades o altura de la muestra, y, por comodidad, sus valores se agrupan en clases, es decir, valores continuos.

GRÁFICOS

Son representaciones visuales de información cuantificada, destinadas a reflejar resultados reales, tendencias, proporciones, cumplimientos, relaciones, etc., de conjunto de datos.

Gráfico de barras:

Refleja en el eje vertical las características (variables dependientes) que quiera mostrar, el eje horizontal refleja los valores de la condición o variable independiente. Al graficar varias variables se debe usar colores diferentes y ordenar las barras siempre de manera consistente.

DIAGRAMA DE DISPERSIÓN

Es la representación gráfica en un sistema de ejes coordenados x-y, de los valores de dos características (= variables), entre los cuales se busca determinar su grado de posible interrelación. El diagrama de dispersión se visualiza como una nube de puntos entre dos ejes coordenados. Se usan cuando se necesita evaluar: si existe relación entre dos variables bajo análisis, el tipo de relación encontrada y el grado o medida de esa relación. Esta técnica permite detectar y analizar los "distingos" necesarios para el análisis de problemas.

Diagrama Causa-Efecto (ishikawa)

El diagrama causa-efecto es una técnica para analizar y expresar gráficamente la cadena de relaciones de causa y efecto en el tema o problema que se analiza. Por la forma de su diseño se lo llama también "diagrama espina de pescado". Se aplica como esquema ordenador de las causas de un problema surgidas de un torbellino de ideas.

Sistema Westinghouse

En este método se consideran cuatro factores al evaluar la actuación del operario, que son la habilidad, esfuerzo o empeño, condiciones y consistencia.

La habilidad

Se define como pericia en seguir un método dado y se puede explicar más relacionándola con la calidad artesanal, revelada por la apropiada coordinación de la mente y las manos. Según el sistema Westinghouse de calificación o nivelación, existen 6 grados o clases de habilidad asignables a operarios y que representan una evaluación de pericia aceptable, tales grados son: deficiente, aceptable, regular, buena, excelente y extrema. El observador debe evaluar y asignar una de estas seis categorías, que va desde +15% hasta -22%.

El esfuerzo o empeño

Se define como una "demostración de la voluntad para trabajar con eficiencia". El empeño es representativo de la rapidez con la que se aplica la habilidad, y puede ser en alto grado por el operario. Pueden distinguirse seis clases representativas de rapidez aceptable: deficiente, aceptable, regular, bueno, excelente y excesivo. Al excesivo se le asigna valor de +13% hasta -17%.

Las condiciones

Son aquellas que afectan al operario y no a la operación. Las condiciones serán calificadas como normales o promedio cuando las condiciones se evalúan en comparación con la forma en la que se hallan generalmente en la estación de trabajo. Se han enumerado 6 clases generales de condiciones que van desde mas 6% hasta menos 7% estas condiciones de estado general se denominan ideales, excelentes, buenas, regulares, aceptables y deficientes. La consistencia del operario

La cual debe evaluarse mientras se realiza el estudio. Los valores elementales de tiempo que se repiten constantemente indican consistencia perfecta; hay seis clases de consistencia: perfecta, excelente, buena, regular, aceptable, y deficiente, asignando el valor más 4% a la consistencia perfecta y de menos 4% a la deficiente.

Las características y atributos que se consideran en la técnica para calificar actuaciones de la Westinghouse, fueron:

Destreza

Habilidad exhibida en el empleo de equipo y herramientas y en el ensamblaje de piezas.

Seguridad de movimientos.

Coordinación y ritmo.

Efectividad

Atributos

Aptitud manifiesta para reponer y tomar continuamente herramientas y piezas con automatismo y exactitud.

Aptitud manifiesta para facilitar, eliminar, combinar o acortar movimientos.

Aptitud manifiesta para usar ambas manos con igual soltura.

Aptitud manifiesta para limitar esfuerzos al trabajo necesario.

Aplicación física.

Ritmo de trabajo.

Atención.

Análisis de las calificaciones

Cuatro criterios determinarán si el analista de tiempos que utiliza la calificación por velocidad, podrá o no establecer consistentemente valores no mayores de 5% arriba o abajo de lo normal que sería representativo del promedio de un grupo de analistas de tiempo bien adiestrados, tales criterios son:

Experiencia en la clase de trabajo a estudiar.

Puntos de referencia de carácter sintético en al menos dos de los elementos.

Selección de un operario del que se sabe, por experiencias anteriores, que ha desarrollado actuaciones entre 115% y 85% del normal.

Utilizar el valor medio de tres o más estudios independientes.

Márgenes o tolerancias

Consiste en la adición de un margen o tolerancia al tener en cuenta las numerosas interrupciones, retrasos y movimientos lentos producidos por la fatiga inherente a todo trabajo. Se debe asignar un margen o tolerancia al trabajador para que el estándar resultante sea justo y fácilmente mantenible por la actuación del trabajador medio a un ritmo normal continuo; las tolerancias se aplican para cubrir tres amplias áreas, que son las demoras personales, la fatiga y los retrasos inevitables. Las tolerancias se aplican a tres categorías del estudio que son:

Tolerancias aplicables al tiempo total de ciclo.

Tolerancias aplicables solo al tiempo de empleo de la máquina.

Tolerancias aplicables al tiempo de esfuerzo.

Existen dos métodos utilizados frecuentemente para el desarrollo de datos de tolerancia estándar. El primero es el que consiste en un estudio de la producción que requiere que un observador estudie dos o quizá tres operaciones durante un largo período. La segunda técnica para establecer un porcentaje de tolerancia es mediante estudios de muestreo del trabajo. El observador debe tener cuidado de no anticipar sus observaciones, y solo anotará lo que realmente sucede.

Retrasos personales

Las condiciones generales en que se trabaja y la clase de trabajo que se desempeña, influirá en el tiempo correspondiente a retrasos personales. De ahí que condiciones de trabajo que implica gran esfuerzo en ambientes de alta temperatura. El tiempo por retrasos personales dependerá naturalmente de la clase de persona y de la clase de trabajo.

Fatiga

Estrechamente ligada a la tolerancia por retrasos personales, está el margen por fatiga. En las tolerancias por fatiga no está en condiciones de calificarlas con base en teorías racionales y sólidas, y probablemente nunca se podrá lograr lo anterior.

La fatiga no es homogénea; va desde el cansancio puramente físico hasta la fatiga puramente psicológica e incluye una combinación de ambas. Los factores más importantes que afectan la fatiga son bien conocidos y se han establecido claramente. Algunos de ellos son:

Condiciones de trabajo

Iluminación.

Humedad.

Temperatura.

Condiciones ambientales.

Ruido.

Repetitividad del trabajo

Duración del trabajo.

Repetición del ciclo.

Esfuerzo físico.

Esfuerzo mental o visual.

Posición de trabajo.

F = coeficiente de fatiga.

T = tiempo requerido para realizar la operación al final del trabajo continuo.

t = tiempo necesario para efectuar la operación al principio del trabajo continuo.

Retrasos inevitables

Se aplica a los elementos de esfuerzo y comprende conceptos como interrupciones; todo operario tendrá numerosas interrupciones en el curso de un día de trabajo, que pueden deberse a un gran número de motivos. Los retrasos inevitables suelen ser resultado de irregularidades en los materiales, bien sea en su logística o la insuficiencia de los mismos, a medida que resultan inadecuadas las tolerancias usuales por retrasos inevitables.

Interferencia de máquinas

Cuando se asigna más de una instalación de trabajo a un operario u operador, recargándolo de actividades, hay momentos durante el día de trabajo en que una o más de ellas debe esperar hasta que el operario termine su trabajo en otra. Cuanto mayor sea el número de equipos o máquinas que se asignen al operario tanto más aumentará el retraso por interferencia. La magnitud de interferencia que ocurre está relacionada con la actuación del operador.

El analista procurará determinar el tiempo de interferencia normal que al ser sumado al tiempo de funcionamiento de la máquina requerida para producir una unidad y al tiempo normal utilizado por el operario para el servicio de la máquina parada, será igual al tiempo de ciclo.

Retrasos Evitables

Estas demoras pueden ser tomadas en cuenta por el operario a costa de su rendimiento o productividad, pero no se proporciona ninguna tolerancia por estas interrupciones del trabajo en la elaboración del estándar.

Tolerancias adicionales o extras

En ciertos casos puede ser necesario suministrar una tolerancia extra o adicional para establecer un estándar justo. Por tanto, debido a un lote sub-estándar de materia prima, pudiera ser necesario suministrar una tolerancia extra o adicional para tener en cuenta una indebidamente alta formación de desechos, originada por las deficiencias en el material. Siempre que sea práctico, el tiempo permitido se debe establecer para el trabajo adicional de una operación dividiéndola en elementos, y luego incluyendo estos tiempos en la operación específica.

Limpieza de la estación y lubricación de la máquina. El tiempo necesario para limpiar y lubricar la máquina de un operador se puede clasificar como un retraso inevitable, cuando es gastado por el operario, se incluyen generalmente como una tolerancia de tiempo de ciclo total. El tipo y tamaño del equipo, y el material de la fabricación tendrá considerable efecto.

Aplicación de las tolerancias o márgenes

El propósito fundamental de las tolerancias es agregar un tiempo suficiente al tiempo de producción normal que permite al operario de tipo medio cumplir con el estándar cuando trabaja a ritmo normal. La tolerancia se basa en el tiempo de producción normal, puesto que es este valor al que se aplicará el porcentaje en estudios subsecuentes.

Estudio de Tiempo

Es la aplicación de técnicas que determinan el concepto de una tarea definida fijando el tiempo que un trabajador calificado invierta en llevarla a cabo con arreglo a una norma de rendimiento preestablecida.

Alcances

Incrementar la eficiencia en el trabajo.

Proporcionar estándares de tiempo que servirán de información a otros sistemas de la empresa como el de costos, programación de la producción, supervisores, entre otros.

Pasos para la Medición del Trabajo

Analizar la operación.

Determinar mejores métodos de ejecución como: eliminar trabajo innecesario, combinado de operaciones, cambio de secuencia de operaciones y simplificación de operaciones.

Estandarizar; métodos, herramientas, equipos, materiales y condiciones de trabajo.

Establecer con exactitud el tiempo en que un trabajador calificado ejecuta un trabajo.

El tiempo estándar

El tiempo estándar para una operación dada es el tiempo requerido para que un operario de tiempo medio, plenamente calificado y adiestrado, y trabajando a un ritmo normal, lleve a cado la operación. Se determina sumando el tiempo asignando a todos los elementos comprendidos en el estudio de tiempos.

Expresión del tiempo estándar

La suma de los tiempos elementales dará el estándar en minutos por pieza o en horas. La mayor parte de las operaciones industriales tienen ciclos relativamente cortos.

Estándares temporales

Es de conocimiento general que se requiere tiempo para llegar a alcanzar destreza cabal en una operación que sea nueva o algo diferente de lo común. Es el analista de tiempos quien debe establecer un estándar para una operación que es relativamente nueva, y en la que hay un volumen insuficiente que permita al operario alcanzar su máxima eficiencia; basa la calificación del operario en el concepto usual de rendimiento o productividad, el estándar resultante parecería indebidamente estrecho, y con toda probabilidad el operario no estaría en condiciones de ganar cualquier incentivo. El tiempo estándar depende directamente del método empleado durante un estudio de tiempos. El método se refiere además a detalles como patrón de movimientos del operario, distribución en la estación de trabajo, condiciones del material y condiciones de trabajo. Los estándares de tiempo se deben de mantener para asegurar una estructura satisfactoria de las tasas de remuneración. Esto exige el análisis continuo de métodos. Todos los estándares deben revisarse periódicamente a fin de comprobar si todos los métodos empleados son idénticos a los que estaban en uso en el momento de establecer los estándares.

El analista desarrolla una distribución en la estación de trabajo y el patrón de movimientos, con base en sus conocimientos de la economía de estos últimos y las operaciones de taller. A partir de este método propuesto lleva a cabo una descomposición en elementos y se fija en los tiempos de datos estándares apropiados. El estándar de tiempo para la operación se obtiene ampliando los valores de tiempos elementales por su frecuencia, totalizando los tiempos para cada elemento, aplicando el margen correcto y efectuando finalmente la suma de los tiempos de elementos asignados a fin de determinar el tiempo de operación asignado. Un sistema automatizado para procesamiento de datos relativos a métodos y estándares, puede minimizar este trabajo; tal sistema operaría de la siguiente manera:

La ingeniería de métodos desarrolla una distribución de estación de trabajo y patrón de movimientos.

El método propuesto se identifica en detalle por una división de elementos

Mediante el equipo de procesamiento de datos se obtiene la descripción de cada elemento, se identifica los tiempos de elementos normales, los tiempos elementales etc.

Todos los reportes correspondientes son preparados por el sistema

El tiempo de operación y la descripción se conservan en un archivo permanente para uso y mantenimientos futuros.

Aplicación del Tiempo Estándar

• Ayuda a la planeación de la producción.

• Facilita la supervisión.

• Ayuda a establecer las cargas de trabajo.

• Ayuda a entrenar a los trabajadores.

Procedimientos para la Medición del Trabajo

Por estimación de datos históricos.

Estudio de tiempo por cronometro.

Por descomposición de micro movimientos.

Método de observaciones instantáneas.

Estudio de Tiempo por Cronometro

Es una técnica que permite conocer con la mayor exactitud posible y partiendo de un número limitado de observaciones el tiempo necesario para llevar a cabo una tarea determinada con arreglo a una norma de rendimiento pre-establecida.

Pasos Básicos para su Realización

Preparación: seleccionar la operación y al trabajador, analizar la comprobación del método de trabajo y la actitud frente al trabajador.

Ejecución: obtener y registrar la información, descomponer la tarea en elementos, cronometrar y calcular el tiempo observado.

Valoración: obtener ritmo normal del trabajo promedio, técnicas de valoración y cálculo del tiempo base o valorado.

Suplementos: realizar un análisis de demoras, estudio de fatiga y cálculo de suplementos y sus tolerancias.

Tiempo estándar: calcular el error de tiempo estándar, la frecuencia de los elementos, determinar tiempos de interferencia y calcular el tiempo estándar.

Tamaño de la Muestra

En Estadística el tamaño de la muestra es el número de sujetos que componen la muestra extraída de una población, necesarios para que los datos obtenidos sean representativos de la población.

Objetivos de la Determinación del Tamaño de una Muestra

Estimar un parámetro determinado con el nivel de confianza deseado.

Detectar una determinada diferencia, si realmente existe, entre los grupos de estudio con un mínimo de garantía.

Reducir costes o aumentar la rapidez del estudio.

Calculo del Tamaño de la Muestra

El tamaño de la muestra se determina para obtener una estimación apropiada de un determinado parámetro poblacional y se calcula de la siguiente manera: