Barnes y Mundel (1939) hicieron que cada estudiante de un grupo de 10 colocara un electrodo en un agujero 3600 veces en 4 condiciones diferentes: 180° para la mano izquierda y 0° para la derecha, 150° y 30°, 120° y 60°, y 90° y 90° (0° = "las tres de la tarde"). El menor número de errores se cometió con 90° y 90° . Cuando se trató de deslizar un cursor por un surco, las mejores condiciones fueron 120° y 60°. Nichols y Amrine (1959) informaron que, para una cantidad igual de trabajo, los movimientos con las dos manos, simultáneos y simétricos, dieron lugar a un aumento más pequeño del ritmo cardiaco que los movimientos con las dos manos simultáneos pero no simétricos. Bouisset y sus colegas (1962, 1965) investigaron los movimientos con las dos manos, simultáneos y simétricos, en las condiciones siguientes: (1) 90° y 150 mm, (2) 90° y 300 mm, (3) 150° y 30° y 300 mm. La primera y la tercera condiciones dieron lugar al mismo aumento del ritmo cardiaco y ambas fueron mejores que la condición 2. Llegaron a la conclusión de que los l50 mm de distancia adicional en la condición 2, comparada con la 1, equivalía a variar el ángulo de 30° a 90°. Reichard (1967) informó que los movimientos paralelos simultáneos requirieron 8% menos de tiempo y 31% menos movimiento de los ojos que los patrones simétricos. Los diversos sistemas de tiempo predeterminado nos permiten estimar el costo del control visual. Las dos actividades del ojo son un cambio en la distancia visual (enfocar) y un cambio en la línea visual (desplazamiento). El área de visión normal es un círculo de 100 mm de diámetro a una distancia de 450 mm. El MTM concede .0044 minutos al enfocar. La versión de MTM que usa la General Motors asigna .0020 min para enfocar, .0030 para reacción y .0030 para interpretación. El sistema Work-Fáctor concede al enfocar entre .0025 y .0100 min dependiendo de la ubicación de los puntos de enfoque inicial y final. .0050 es un tiempo típico. Además, el Work-Factor concede tiempo adicional para inspección. El "desplazamiento" obtiene .009 X T/D minutos en el sistema MTM, donde T es la distancia entre los puntos y D es la distancia perpendicular a la línea de desplazamiento. General Motors concede .0050 fijos. En Work Factor se le llama movimiento del ojo. Para un movimiento de O a 5° , el tiempo es de .0004 y aumenta a .0015 para un movimiento de 40° . Si pasa de 40° se le llama giro de la cabeza o del cuerpo. En Work-Factor se toma el enfocar o el desplazamiento, pero no ambas cosas. White, Eason y Bartlett (1962) conceden .0012 min para un movimiento de 10°, .0015 min para un movimiento de 20° y .0020 min para uno de 40°.Todos los sistemas subrayan el hecho de que el control visual se produce a menudo simultáneamente con otras actividades.Konz, Jeans y Rathore (1969), en el experimento descrito en el Principio 8, calcularon el número de aciertos y fallas con diversos grados de dispersión. En aquellos casos en que la dispersión se mantenía constante y era posible realizar movimientos simétricos (60° y 120°), estos últimos resultaron mejores que los no simétricos. Informaron también respecto a otro experimento en que el costo fisiológico (el rendimiento de fuerza) fue 10% más bajo cuando las manos se movían simultánea y no simétricamente que cuando se movían simultánea y simétricamente. Por tanto, el principio general tomando tanto el tiempo por unidad como el costo fisiológico por unidad, es que se debe minimizar el grado de dispersión en vez de preocuparse por la simetría de los movimientos.En la figura 14.20 se muestra una aplicación de este principio al diseño de la estación de trabajo.
PRINCIPIO 10: SEGUIR MOVIMIENTOS DE REMO PARA AMBAS MANOS
Los movimientos simultáneos con las dos manos y con peso de 225, 1150 y 2050 gr, ejecutados alternativamente, hicieron aumentar el ritmo cardiaco en 15 latidos/min respecto a los mismos movimientos ejecutados en forma de remo (Nichols, 1958; Nichols y Amrine, 1959). Konz, Jeans y Rathore (1969) informaron que la fuerza producida fue un 10% mayor cuando se hacían movimientos alternados en vez de movimientos de remo. En ambos estudios, el trabajo realizado se controló de manera que fuera el mismo con movimientos alternados y de remo. Con ambas clases de movimientos, las manos se mueven en un plano relativamente uniforme, con aceleración y desaceleración considerables en cada extremo del recorrido. La alternación, sin embargo, implica más movimiento del hombro y del torso. (Ver el Principio 7.) Adviértase que para la generación de energía por el hombre (manivela, bicicleta) los mangos (o los pedales) están dispuestos de manera que los brazos o las piernas alternen el impulso, mientras que el recorrido es circular para conservar el momento. Harrison (1970) demostró que la producción máxima de energía se lograba con un dispositivo en el cual los dos pedales tenían la misma posición angular a ambos lados del cubo en vez del desfasamiento de 180° que se usa en las bicicletas. Se usó un volante de gran tamaño para volver a poner los pedales en posición para el impulso. Además, un movimiento forzado en que la energía cinética de las extremidades se retroalimentaba al sistema mecánico produjo más energía que el movimiento "libre" en que la energía cinética es absorbida por las extremidades.
PRINCIPIO 11: GIRAR LOS MOVIMIENTOS ALREDEDOR DEL CODO
La pregunta clave es ésta: "Cuando se realizan movimientos horizontales a cierta altura, ¿influye la dirección del movimiento (1) en su rapidez, (2) en su precisión y (3) en su costo fisiológico?"La respuesta es sí en los tres casos.
Diferentes estudios han investigado diversas combinaciones de esta cuestión aplicando distintos criterios. En la figura 14.21, 0° se define como "las 3 horas" y 90° como "las 12 horas". En la figura 14.19 se resume el efecto producido en el tiempo de movimiento por los estudios asociados con el experimento 3 de Briggs (1955), los de Schmidtke y Stier (1961), los números 3 y 5 de Konz (1967), el número 2 de Konz, Jeans y Rathore (1969) y los de Konz y Rode (1972). En todos los demás experimentos, los datos sobre la mano izquierda que aparecen en Konz, Jeans y Rathore (1969) se han invertido para que sean compatibles con los movimientos de la mano derecha.
Como se puede ver en la figura 14.21 , un polinomio basado en los mínimos cuadrados muestra el tiempo que se gana tomando el codo en vez del hombro como centro del movimiento.
Corrigan y Brogden (1949) midieron la precisión mientras el sujeto movía un punzón hacia el blanco entre dos tiras de cobre. La precisión fue mayor a los 45° y peor (con 40% más de "toques") a los 135°. La figura 14.22 muestra el porcentaje de movimientos que fallaron el blanco en dos estudios diferentes (Konz, Jeans y Rathore, 1969; Konz y Rode, 1972). El resultado, un tanto inesperado, es que los movimientos transversales se hacen con más precisión que los que se realizan alrededor del codo.
El tercer criterio es el costo fisiológico. Boissett y otros (1962; 1965) demostraron que cambiando el ángulo de 90° a 30° se reduce el ritmo cardiaco lo suficiente para compensar los 150 mm de recorrido adicional. Markstrom (1962) encontró que la fuerza ejercida era menor cuando los movimientos de la mano derecha se hacían hacia la derecha que cuando se hacían hacia la izquierda. En el experimento 5 (Konz, 1967), el costo de la fuerza fue de 2.2 para 0°, de 2.5 para 45°, de 2.8 para 90° y 180° y de 3.0 para 135°. Konz y Rode (1972) informaron de un costo de 1.6 para 0°, 1.7 para 30°, de 2.2 para 60°, de 2.4 para 90°, de 2.8 para 120° y 150° y de 2.7 para 180°. De manera que el costo fisiológico es menor con los movimientos efectuados con centro en el codo.
Lo anterior indica que el ángulo carece de importancia para los tres criterios.
Si se asignan tiempos estándar por medio de la computadora, tal vez convenga hacerlo de acuerdo con los porcentajes de la figura 14.21. Sin embargo, con la mayoría de las operaciones este grado de precisión resulta demasiado costoso. Como simple regla empírica, tómese el tiempo estándar de los movimientos alrededor del codo (digamos 30° – 60° para la mano derecha; 150° – 120° para la izquierda), dando un 5% de tiempo adicional para los movimientos hacia adelante (por ejemplo, 60° – 120° para una y otra mano) y el 15% adicional para los movimientos transversales (más de 120° para la mano derecha y menos de 60° para la izquierda).El brazo se mueve alrededor del hombro, no de la nariz. Por tanto, colóquense los recipientes frente al hombro y no frente a la nariz. El objetivo fundamental es recordarles a los ingenieros que los movimientos transversales son deficientes.
PRINCIPIO 12: UTILIZAR LA MANO PREFERIDA
La mano preferida es alrededor de 10% más rápida para movimientos del tipo de alcanzar. Konz, Jeans y Rathore (1969) encontraron que la mano derecha sola procesaba 12.9 bits/s mientras que la izquierda sólo procesaba 11.7. La mano preferida es también más precisa; en el mismo estudio se informa que con dicha mano se falló 7% de los blancos y 12% con la otra. La mano preferida es alrededor de 5% a 10% más fuerte (Kroemer, 1973; Dickson, Petrie, Nicolle y Calnan, 1972).Alrededor del 10% de la población prefiere la mano izquierda.
Fisher (1974) estudió a 300 personas: 88% escribían con la mano derecha, en el 60% dominaba el ojo derecho y el 54% tenía mejor visión con el ojo derecho. (Se puede saber cuál es nuestro ojo dominante extendiendo el brazo, alineando un objeto con el pulgar y cerrando un ojo. Si el objeto "se mueve", hemos cerrado el ojo dominante.) Fisher encontró una relación no significativa (p > .25) entre la mano que escribe y el ojo dominante, una relación no significativa (p> .10) entre la mano que escribe y el ojo con visión más aguda y una relación altamente significativa (p < .001) entre el ojo dominante y el de visión más aguda. Señaló que aunque 188 de sus 300 sujetos tenían el mismo ojo como dominante y de visión más aguda, con 112 no ocurría tal cosa. La mano que escribe es el mejor indicador aislado del lado que domina en una persona.
El cerebro humano tiene dos hemisferios. En la mayoría de las personas, el hemisferio derecho es el analítico y el izquierdo es el intuitivo. Se ha informado que las personas no versadas en música escuchan mejor con el oído izquierdo, que conecta primero con el hemisferio derecho, mientras que los músicos profesionales escuchan mejor la música con el oído derecho, que conecta con el hemisferio izquierdo.
De modo general, el trabajo debe llegar a la estación por el lado preferido del operador y alejarse por el no preferido. La razón es que los movimientos de alcanzar y asir son más difíciles que los de acomodar y soltar.
PRINCIPIO 13: MANTENER LOS MOVIMIENTOS DEL BRAZOEN EL AREA NORMAL DE TRABAJO
El movimiento consume energía (costo para la persona) y tiempo (costo para la empresa). Puesto que estamos hechos para movernos, la meta no consiste en eliminar todo movimiento. Sólo se trata de eliminar el innecesario.
Forma y dimensiones del área normal de trabajo
El primer concepto de área "normal" de trabajo (distinta del área de alcance máximo) fue planteado por Maynard (1934). Se trataba de un bosquejo, sin dimensiones, de un semicírculo interior y exterior para las manos derecha e izquierda. Asa (1942) midió a 30 estudiantes varones con el fin de asignar a los bosquejos sus primeras dimensiones. Farley (1955) dio las dimensiones para los hombres y para mujeres con base en el promedio de operadores de la General Motors. Informó que sus sujetos varones promediaban 1750 mm de estatura (con zapatos) y las mujeres 1500 mm. Squires (1956) sugirió la forma que se muestra en la figura 14.23, en vista de que el codo no se mantiene fijo en un punto como se supone en el caso de los semicírculos sino que se mueve en un arco a medida que gira el antebrazo. Las coordenadas del arco PQ vienen dadas por la ecuación
Konz y Goel (1969) midieron a 40 varones y 40 mujeres seleccionados como representativos de la población norteamericana. Las estaturas de los sujetos, seleccionadas como típicas entre la población de los EUA en 1960, fueron de 1735 mm para el 50o. percentil masculino y de 1508 para el 50o. percentil femenino. A1 fue de 112 mm para el 5o. percentil masculino, de 152 para el 50o. percentil masculino y de 198 para el 95o. Percentil masculino. Los valores correspondientes para mujeres fueron 91, 145 y 188. A2 fue de 378 para el 5o. percentil masculino, de 412 para el 50o. percentil masculino y de 457 para el 95o. percentil masculino. Los valores correspondientes para mujeres fueron 356, 376 y 414. El valor de AC de 211 mm para varones y de 194 mm para mujeres se tomó como .5 de la distancia media de codo a codo según la National Health Survey (Public Health Service Publication, 1965). Los valores de x y y están tabulados en la tabla 14.8 y presentados en forma de gráfica en las figuras 14.24 y 14.25. Como información adicional, el ángulo formado por la parte superior del brazo y el plano horizontal fue de 65°.
Perczel (1965) en sus estudios de los operadores de tranvías de Budapest, observó que (1) los húngaros tienen dimensiones diferentes que los norteamericanos y (2) que existen tanto un limite exterior de trabajo, que corresponde a 600 mm (24 pulgadas) de radio a partir del hombro, con el brazo extendido, más allá del cual es difícil alcanzar, y un límite interior de trabajo, con un radio de 370 mm (15 pulgadas) dentro del cual no se deben colocar los controles.
Dunnington (1960) informó que la fuerza ejercida fue 20% mayor, en una operación simulada con taladro de presión, cuando se usó un lugar de trabajo estándar, comparado con otro cuyas dimensiones se ajustaban al tamaño del operador.Puesto que las personas varían, se debe recalcar que un lugar de trabajo estandarizado, independientemente de las dimensiones del trabajador, es un mal diseño.
PRINCIPIO 14: UNA MUJER PEQUEÑA DEBE PODER ALCANZAR;UN HOMBRE CORPULENTO DEBE PODER ACOMODARSE
El diseñador diseña para una gama determinada de la población más bien que para la media de la población. Si se coloca un recipiente que pueda ser alcanzado por la media de la población, 50% de esa población no podrá alcanzarlo. Si se diseña una combinación de silla y estación de trabajo donde el espacio libre para los muslos sea adecuado para la media de la población, 50% de los usuarios no cabrán.
El diseño deberá permitir que "la mayoría" de la población de usuarios puedan utilizarlo. El problema está en definir la mayoría de la población de usuarios.
La población de usuarios
El problema de seleccionar la población específica se ha vuelto más difícil para el ingeniero. Hay varios puntos que considerar:
Actualmente, los trabajos se deben diseñar para los dos sexos. Antes, una tarea se podía considerar como apropiada para el hombre o para la mujer. Los valores culturales y las leyes cambiantes han modificado la situación. Por tanto, el diseñador tiene que considerar ahora toda la gama, desde la mujer pequeña hasta el hombre corpulento, y no desde la mujer pequeña hasta la mujer corpulenta o desde el hombre pequeño hasta el hombre corpulento.
Se deben considerar las poblaciones internacionales. En Suiza, por ejemplo, más del 25% de los trabajadores son extranjeros, de manera que en un diseño que se va a usar en Suiza no se pueden tomar únicamente las dimensiones de los suizos. Los autos Volkswagen son armados por turcos que viven en Alemania, más bien que por alemanes.
Además, muchas empresas son multinacionales y tienen fábricas en muchos países. Philips, aunque sus oficinas principales están en Holanda, tiene fábricas en 59 países. Las compañías japonesas tienen plantas en los EUA y en Brasil, además de en Japón. Las empresas norteamericanas tienen muchas fábricas internacionales. El resultado es que el diseñador tiene que pensar en muchos tipos de personas.
La operación de equipo por muchas personas es cosa común. Significa que personas de diferentes dimensiones pueden estar usando el equipo, ya sea dentro del mismo turno (por ejemplo, 10 personas distintas utilizan la máquina copiadora) o en turnos múltiples (por ejemplo, 3 oficiales de policía diferentes utilizan el mismo vehículo en un período de 24 horas).
La población industrial no es lo mismo que la población general, puesto que los niños y las personas jubiladas no están incluidos, como tampoco lo están quienes padecen algún impedimento mental o físico. Las poblaciones militares tienen características muy particulares, ya que en ellas predomina la juventud y la buena condición física y se componen principalmente de varones.
La mayoría
En general, la mayoría de la población se ha definido como el 90, 95 ó, en pocas ocasiones, 99% de la población. Como se puede ver en la figura 14.26, 90% podría ser 90% inferior, 90% superior o el 90% medio de la población. El concepto es que si se excluye a los enanos y a los jugadores de baloncesto, la tarea del diseñador se facilita mucho y sólo una pequeña parte de la población está impedida.
La proporción de la población que se debe excluir depende de las consecuencias de dejar a alguien fuera del diseño y del costo de diseñar para todo el mundo. Por ejemplo, considérese el diseño de una caja para llevar carga, que se usará en la plataforma de embarques. Se puede diseñar una caja capaz de admitir un peso que 90% de la población pueda levantar. Dicho de otro modo, será demasiado pesada para el 10% de la población. Lo que en efecto ha hecho el diseñador es eliminar a las damas ancianas de las tareas de la plataforma de embarques. Si se reduce el peso de manera que 95% de la población pueda levantar la carga (es decir, excluir únicamente a las ancianas sumamente débiles), la productividad disminuirá, porque cargas más livianas serán transportadas por cualquiera que trabaje en la plataforma.
En los EUA, las normas de seguridad y salud en el trabajo están basadas en el valor de 95% . Por ejemplo, el valor de umbral de la fatiga debida al calor tiene por objeto proteger al 95% de la población, suponiendo que el 5% de la población "sensible al calor" (aquellos que no consiguen aclimatarse por mucho que se esfuercen) no trabajarán en ese tipo de labores, ya sea por propia elección o por disposición de la empresa. Si se tratara de proteger a un porcentaje mayor, se impediría que las personas salieran a la intemperie durante el verano.
Los automóviles se diseñan para el 90% más bajo de estatura de la población norteamericana. Los hombres de elevada estatura (el 19% o cosa así) van contraídos, pero los autos son cada vez más bajos y pequeños.Diséñese de manera que una mujer pequeña (por ejemplo Olga Korbutt) pueda alcanzar y que un hombre corpulento (por ejemplo John Wayne) pueda adaptarse. La técnica de diseño más práctica es hacer la máquina ajustable.
PRINCIPIO 15: COLOCAR TODOS LOS MATERIALES, HERRAMIENTASY CONTROLES EN UN LUGAR FIJO
La realización de cualquier tarea exige (1) planeación y (2) ejecución. Colocando las cosas en lugares fijos se reduce la planeación o la parte de la tarea que se dedica a procesar la información. El operador no tendrá que preguntar, "¿dónde está el desarmador?", porque esa herramienta se encuentra siempre en el mismo lugar.
El primer nivel de reducción del tiempo corresponde a lo mucho que se ahorra teniendo un desarmador en la estación de trabajo, en vez de buscar por diversos lugares y acabar pidiendo uno prestado al vecino. Un número increíble de personas inician sus tareas sin la herramienta y material que necesitan.
El segundo nivel de reducción del tiempo tiene lugar a medida que el ciclo se repite una y otra vez. En esta etapa, no sólo se tiene un desarmador en la estación de trabajo, sino que está colocado 10 centímetros arriba de la mano derecha del operador. Los therbligs "planeación", "búsqueda", "demora" y "buscar a tientas" se reducen y con el tiempo se eliminan. Esta reducción de tiempo es lo que produce la curva de aprendizaje típica. La rapidez de movimiento del brazo es generalmente la misma en los trabajadores novatos y en los experimentados, la diferencia de rendimiento se debe a la rapidez con que el trabajador experimentado procesa la información. Para archivar, úsese un código de colores (Konz y Koe, 1969).
PRINCIPIO 16: VER LOS OBJETOS GRANDES POR LARGO TIEMPO
Ver objetos grandes
El primer objetivo es ver objetos grandes en vez de objetos pequeños. Esto se puede lograr manteniendo los objetos físicamente cerca de los ojos o aproximándolos por medios ópticos.
El llevar un objeto físicamente cerca de los ojos plantea un problema para los movimientos de la mano y el brazo, ya que el trabajo no estará a nivel del codo. Sin embargo, la razón de que se recomiende trabajar a nivel del codo es la necesidad de soportar el peso de los brazos. Estos se pueden apoyar en cojines y soportes colocados en la superficie de trabajo. Los trabajadores de edad más avanzada tal vez no puedan enfocar el trabajo si éste se encuentra demasiado cerca de los ojos.
Otra posibilidad es amplificar el objeto. Un método consiste en usar una lente de poco aumento (por ejemplo 2X). Hay que asegurarse de que la lente abarque todo el campo de visión, ya que de otro modo los ojos se fatigarán mucho cambiando el enfoque. A menudo se recurre al microscopio para trabajos de mucha precisión (por ejemplo, en los montajes electrónicos). Sin embargo, la postura fija actúa como una "camisa de fuerza". Redúzcase la fatiga de los músculos y de los ojos tomando un "descanso activo" cada 20 ó 30 minutos. (Un ejemplo de descanso activo sería ponerse de pie y dirigirse al área donde se obtienen los componentes, situada a 10 m de distancia.) La proyección por TV libera la posición del operador; pero la resolución de la imagen es un problema.
Ver durante largo tiempo
La mejor situación es aquella en que el operador maneja o inspecciona un objeto estacionario. Para minimizar los errores, dispárese contra blancos fáciles.
Una situación menos deseable es trabajar en un objeto que pasa frente al operador a velocidad constante. Cochran, Purswell y Hoag (1973) encontraron que el trabajo de inspección resultaba muy afectado con tiempos de visión de .25 s, pero no con los de .50 s. Además del tiempo, considérese la velocidad angular. Los valores entre 10 y 30 grados/s no afectan demasiado al rendimiento (Ludvigh y Miller, 1958) si el trabajador tiene una actividad visual dinámica satisfactoria.
Una solución es hacer que el operador mire "corriente arriba" para maximizar el tiempo de visión. Retírense todas las obstrucciones visuales. Fox (1977) informó que la inspección de monedas era más precisa cuando presentaba una disposición estándar más bien que al azar: las monedas buenas proporcionaban un "fondo" contra el cual se destacaban las defectuosas. Si el operador mira en forma no ordenada objetos que pasan a velocidad fija sobre una banda transportadora, habrá mucha variabilidad en el tiempo de visión de que se dispone, Algunos objetos estarán a la vista durante .2 s, mientras que otros lo estarán durante 2.0 s. Si el operador tiene que realizar un movimiento motor ocasional (por ejemplo, retirar un objeto defectuoso), los 10 artículos siguientes tal vez no sean inspeccionados. Con el sistema de paso fijo, la velocidad de la banda transportadora se puede adaptar al nivel de rendimiento más bajo del más lento de los operadores.
Un serio problema de los transportadores regulados por máquinas, o de las tablas de índices, es que el operador debe realizar una acción positiva para evitar que una pieza defectuosa pase a la estación siguiente. Si es preciso usarla regulación mecánica, hágase que el operador convierta en una acción positiva el hecho de mandar las unidades a la siguiente estación. Sin embargo, el mejor diseño es sin duda alguna emplear estaciones de paso regulado por el operador, de manera que éste pueda variar el tiempo de visión de acuerdo con las necesidades.
Diseño de herramientas de uso manual
Las herramientas de mano aumentan la capacidad de las manos. Esa mayor capacidad puede significar más impacto (martillo), mayor fuerza al asir (pinzas), más torsión (llave, desarmador) e incluso nuevas funciones (sierra de mano, cautín). Esta unidad ayuda a elegir entre las herramientas disponibles e incluso, en algunos casos, a diseñar otras nuevas. Los ocho principios se agrupan en principios generales, principios sobre el asir y principios sobre la forma.
PRINCIPIOS GENERALES
Los tres principios generales son los siguientes: (1) usar herramientas especiales, (2) diseñar herramientas que se puedan usar con cualquiera de las manos y (3) impulsar con motores más que con los músculos.
PRINCIPIO 1:USAR HERRAMIENTAS ESPECIALES
El rendimiento de la inversión en herramientas especiales es en general elevado debido a la baja relación costo/uso. La gran variedad dé desarmadores, cuchillos y pinzas viene a demostrar las virtudes de la especialización de herramientas de mano.
En la tabla 15.1 se da la relación costo/uso del capital invertido en una herramienta que cuesta $10 y de otra que cuesta $100. Esa relación casi siempre es inferior a un centavo. La relación costo/uso de la mano de obra depende del costo de la mano de obra y del cociente tiempo/uso. Un ejemplo de costo de mano de obra en números redondos podría ser $7.20/hr, o sea .2 centavos/seg. Si una herramienta especial ahorrase 10 s/uso, el ahorro/uso de mano de obra sería de 2 centavos. Los otros gastos (energía, reparaciones) podrían costar .1 centavo/uso con un ahorro neto de operación de 1.9 centavos/uso. Compárese esto con el costo adicional de capital de la herramienta de mano especial.
Las fórmulas pueden hacer que los cálculos sean más generales y comprensibles.
Supóngase que una enfermera emplea una herramienta de uso general 10 veces/día, 250 días/año, y que la herramienta dura 2 años. La UPL = 10 X 250 X 2 = 5000 usos/vida de la herramienta. Si el costo de la herramienta fue de $10, CC = 100(10)/5000 = .2 centavos/uso.
Si el costo de mano de obra es de $5/hr ($4/hr de sueldo + 25% de beneficios marginales), el costo/seg será de .14 centavos/seg. Si el tiempo/uso es de 30 segundos, el costo/uso de mano de obra será de 4.2 centavos. Si la energía y el mantenimiento son iguales a cero, entonces OC = 4.2 centavos/uso. El costo total por el uso, TC, es de 4.4 centavos.
Ahora véase una herramienta de uso especial que puede hacer el trabajo en 5 seg pero que cuesta $25. CC = 100(25)/5000 =.5 centavos/uso. 0C = 0.7 centavos y el costo total, TC, será de 1.2 centavos.
La herramienta especial ahorra 3.2 centavos/uso, o sea $160 en los 2 años de vida útil; es decir, $80 por año. El rendimiento de la inversión es igual a $80 dividido entre la inversión promedio de $ 12.50, o sea el 640%.Un trabajo consiste en preparar, hacer y dejar. En la tabla 15.2 se demuestra que una herramienta especial ahorra tiempo si se utiliza para fines múltiples.
La herramienta de usos múltiples puede combinar dos funciones (por ejemplo, un martillo de orejas que combina un sacaclavos y un martillo, o unas pinzas que combinan la función de asir y un cortador de alambre). Un ejemplo extremo es la pala de acampar del autor, la cual también sirve como martillo, sierra, hacha, abridor de botellas y llave de tuercas. Las herramientas "dos en uno" eliminan las acciones de alcanzar, asir, llevar y soltar del costo de mano de obra; es decir, los costos de preparar y dejar son más bajos.
La herramienta especial también puede ahorrar permitiendo que la función de "hacer" sea más eficaz. Como ejemplos se podrían citar un mayor número de rpm, más precisión y mayor fuerza.
La herramienta especial para arqueología de la figura 15.1 combina ventajas en los actos de asir y soltar (tiene una sierra en uno de los lados y la punta está recortada, de modo que se puede usar para nivelar el suelo) y también en la acción de "hacer" (gracias al mango mejorado que ofrece una mejor superficie de asa para la mano).
Si se considera el costo total, una herramienta de $2 puede resultar más costosa que una de $200.
PRINCIPIO 2:
DISEÑAR HERRAMIENTAS QUE SE PUEDAN USAR CON CUALQUIER MANO
Hay un marcado estigma social en relación con "la izquierda". La palabra left (izquierda, en inglés) proviene de lyft, término anglosajón que significa débil, quebrado; en latín, sinister; en francés, gauche, del cual se deriva también gawk (bobo, en inglés). En las representaciones medievales, el demonio entraba al escenario por la izquierda. Se suelen hacer cortesías "con la mano izquierda"; los políticos radicales pertenecen al "ala izquierda". En cambio, los auxiliares valiosos son la "mano derecha", los invitados de honor se sientan a la derecha del anfitrión, los saludos se hacen y las bendiciones se dan con la mano derecha; portarse correctamente es andar derecho. La palabra right (derecha, en inglés) proviene del término anglosajón "rigt", que significa "recto, justo". En francés, a droit quiere decir a la derecha; se usa la palabra adroit en inglés para significar hábil, ágil para usar las manos: Right on! (¡Adelante!)
En la mayoría de los casos, la herramienta debe estar en la mano preferida por el usuario. La derecha es la preferida por aproximadamente el 90% de la población, porcentaje que parece ser similar en todas las culturas y en ambos sexos.
El beneficio principal de una herramienta que se puede usar con cualquier mano favorece al 10% restante de la población. En los deportes, donde se da gran importancia al rendimiento máximo, por lo general se encuentran productos para una y otra mano. Lo mismo es de desear en la industria.
Otra de las ventajas de una herramienta que se puede usar con cualquier mano es que puede ser utilizada por la mano no preferida en situaciones especiales de trabajo, cuando la otra está ocupada.
En las operaciones repetitivas, una herramienta que se puede usar con cualquier mano permite alternar las manos a fin de reducir la fatiga muscular local. En las figuras 15.2 y 15.3 se muestran unas palas para servir alimentos (Konz, 1974). La diseñada para la mano derecha tiene un fuerte resorte (1.2 kg). El pulgar se fatiga muy pronto y el usuario tiene que descansar o trabajar con molestias, ya que es muy difícil utilizar la pala con la mano izquierda. El diseño alemán (figura 15.3), aunque sus bordes afilados se hincan en la mano, permite alternar las manos, por lo cual es el diseño preferido.
La destreza es mayor en la mano preferida (ver tabla 15.3). Sin una herramienta, con la mano preferida se ahorra alrededor de un 5% de tiempo, pero con una herramienta el margen aumenta con la complejidad creciente de la manipulación. En la figura 15.4 se muestra una jeringa dental diseñada para usarse con cualquier mano.
Ciertas herramientas tienen un diseño peculiar para la mano derecha y requieren una acción diferente cuando se usan con la izquierda. Capener (1956) explica el uso de las tijeras para la mano derecha cuando se emplean con la izquierda:
Como la acción compresiva se realiza entre los dedos pulgar y medio o anular, es necesario agregar acción extensora (en vez de flexora) a la falange terminal del dedo, y aducción (en vez de abducción) al pulgar. Esto implica una inversión de la presión ejercida sobre los anillos del instrumento, con la consiguiente tendencia a torcer de modo que las superficies de corte quedan en el plano vertical más bien que en el horizontal.
Finalidad: Emancipar a la mano izquierda.
PRINCIPIO 3:IMPULSAR CON MOTORES MAS BIEN QUE CON LOS MUSCULOS
La energía mecánica es de 10 a 1000 veces más barata que la humana, por las siguientes razones:
Las personas funcionan 24 horas al día y 8760 horas al año, mientras que las máquinas se desconectan cuando no están en uso. El consumo de energía del trabajador (que se paga con el salario) durante las 8760 horas se debe comparar por lo tanto con las 2000 horas o menos que trabajan las máquinas.
El trabajador consume a menudo "combustible de alto costo", como es la carne. Vacas, ovejas y cerdos requieren alrededor de 7 kcal de productos vegetales por 1 kcal de carne; pollos y pescado alrededor de 5; pollos y vacas comen alrededor de 4.5 kcal por cada kcal de leche o huevos producida: (1 kcal/hr = 1 .16 watts).
El "costo de combustible" del trabajador no sólo proporciona alimento al trabajador, sino que en general lo proporciona también a su familia.
El salario del trabajador (costo de combustible) sirve para adquirir otros bienes además del alimento (habitación, diversiones, transportación).
El hombre es relativamente una fuente deficiente de energía. El pedaleo en bicicleta, que es el método más efectivo de generar energía humana, es sólo de un 20 a un 25% eficaz.
Además de las ventajas de costo, las herramientas mecánicas pueden dar mayor velocidad o más fuerza que los músculos del hombre, además dé que no se cansan. El hacer girar un taladro a 2000 rev/min está más allá de la capacidad de los músculos (a menos que se utilice un sistema complicado de engranajes), mientras que los motores lo hacen con facilidad. Engrapadoras, tijeras, llaves y sierras mecánicas son sólo algunos ejemplos en que la fuerza producida supera a la capacidad de los músculos. Si la disponibilidad de energía constituye un problema, piénsese en las herramientas alimentadas por batería.
Recuérdese que, por razones de seguridad, las herramientas mecánicas deben quedar desactivadas inmediatamente al quitar la presión sobre el gatillo (Greenburg y Chaffin, 1977).
Con todas estas dificultades; es sorprendente que no todo esté motorizado.
PRINCIPIOS SOBRE EL ASIR
El segundo grupo de principios de diseño de herramientas de mano se refiere a los mangos: (4) usar un mango fuerte para hacer fuerza, usar un mango de precisión para dar precisión; (5) los mangos deben tener el grosor, la forma y la longitud adecuados; (6) la superficie del mango debe ser compresible, no conductora y lisa.
PRINCIPIO 4:USAR UN MANGO FUERTE PARA HACER FUERZA Y UNO DE PRECISION PARADAR PRECISION
Hay un gran número de mangos diferentes (Bendz, 1974), pero los más importantes para las herramientas de mano son el mango fuerte y el de precisión.
El mango fuerte. En la figura 15.5 se muestra un mango fuerte. El eje de la herramienta es perpendicular al eje del antebrazo; la mano forma un "puño", con cuatro dedos a un lado del mango mientras que el pulgar lo rodea por el otro lado y "cierra" con el primer dedo.
La dirección de la línea de fuerza establece tres subcategorías del mango fuerte:(1) fuerza paralela al antebrazo (por ejemplo, la sierra), (2) fuerza formando ángulo con el antebrazo (por ejemplo, el martillo) y (3) momento de torsión alrededor del antebrazo (por ejemplo, el sacacorchos).
La fuerza paralela al antebrazo la pueden tipificar una sierra de mano, una plancha eléctrica, un taladro eléctrico de mano, un mango en "Y" para pala, el asa de una maleta o una pistola. Al mango fuerte a menudo se le llama mango de pistola. Los músculos pueden aplicar la fuerza a lo largo del eje del antebrazo (plancha eléctrica, sierra, pala) o pueden oponerse a la fuerza (taladro eléctrico, asa de maleta, pistola). Hay dos brazos de fuerza producidos (a) por la acción de la herramienta y (b) por el peso de la misma. Alineando el mango por debajo del centro de gravedad (de equilibrio) de la herramienta se minimizan los momentos de torsión innecesarios y se permite la visión a lo largo de la herramienta para mejorar la precisión. Si el peso de la herramienta es pequeño (una herramienta ligera, una que está suspendida o una que se desliza por una superficie) y su fuerza es elevada, póngase el mango en la parte posterior.
La fuerza que forma ángulo con el antebrazo la pueden tipificar un martillo, un hacha, una piqueta para hielo, un escoplo, un cortador de pizzas y unas pinzas (asir inverso). Aunque siempre se requiere el firme control, el ángulo de fuerza difiere de acuerdo con la herramienta. La herramienta puede estar más arriba que la mano (martillo) o más abajo (piqueta, cortador de pizzas); la muñeca puede estar flexionada (martillo, caña de pescar, raqueta de tenis) o rígida (piqueta, pinzas, desarmador mecánico). Cuando la herramienta está más arriba que la mano, la muñeca está en "primera velocidad" -la parte superior de la herramienta se mueve más que la inferior. Cuando la herramienta está más abajo que la mano, la muñeca está en "tercera" – el movimiento se reduce en la extremidad pero la fuerza aumenta en la muñeca (Capener, 1956). Se puede lograr mayor precisión no cerrando el pulgar sobre los dedos, sino alineándolo a lo largo del eje de la herramienta (martillo de zapatero, matamoscas). La precisión adicional se obtiene a costa de una pérdida en la fuerza de agarre. (Una variante del mango de fuerza es el asa de la taza para el café. El asa debe dejar espacio para dos dedos y limitar la transmisión del calor.)
El momento de torsión alrededor del eje del antebrazo mientras se usa el mango de fuerza lo puede tipificar un sacacorchos con mango en T. La extensión del eje del antebrazo se proyecta a lo largo del cuarto dedo. Un problema común del momento de torsión lo constituyen la superficie de sujeción y la palanca insuficientes. Las perillas de las puertas (control relacionado con una herramienta pero que tiene ejes fijos en vez de los ejes ilimitados de la herramienta) son con frecuencia un problema, porque los arquitectos proporcionan una esfera pulimentada y al mismo tiempo esperan que el usuario produzca el momento de torsión confiando en la fricción.
El mango de precisión. El mango de precisión tiene dos subcategorías. En la figura 15.6 se muestra un mango de precisión interna; en la figura 15.7 uno de precisión externa.
Los mangos de precisión interna (cuchillo de mesa, navaja de afeitar, lima) tienen tres características: asir de pellizco entre el pulgar y el primer dedo (o entre el pulgar y el primero + el segundo dedos); apoyo para reducir el temblor de la herramienta mediante el dedo meñique y la superficie de la mano, y, tercera, el mango pasa por debajo del pulgar y queda por tanto "interno" con respecto a la mano. En muchas aplicaciones, la mano misma descansa sobre una superficie o apoyo. Los músculos del brazo que controlan a la mano son muy sensibles al temblor (Lance y Chaffin, 1971). Patkin (1969) recomendaba que los cirujanos no transportasen maletas durante las 24 horas anteriores a una operación, porque el esfuerzo en apariencia insignificante disminuye la firmeza de la mano.Si se trata de empujar o tirar, el mango de la herramienta por lo general está paralelo a la superficie de trabajo. Si se requiere rotación, (por ejemplo, un desarmador pequeño), el mango tiende a quedar perpendicular al trabajo. Uno de los problemas de la rotación es que el extremo del mango tiende a hacer un agujero en la palma. La penetración se puede eliminar usando un mango tan largo que sobresalga de la palma, o haciendo la extremidad del mango bande y esférica en vez de aguda. La necesidad de hacer fuerza a lo largo del eje de la herramienta se puede reducir mediante un mango con mejores características de sujeción. Como ocurre con el mango de fuerza, el pulgar o el meñique pueden adoptar otra posición. Si se apunta a lo largo de la superficie superior de un cuchillo se logra más fuerza y mayor precisión. Según Patkin (1969), si se apunta con el pulgar a lo largo del portaagujas del cirujano se logra mayor precisión.
Los mangos de precisión externa (lápiz, cuchara, palillos) tienen también tres características. Asir de pellizco entre el pulgar y el primer dedo (o entre el pulgar y el primero + el segundo dedos), igual que en los de precisión interna. Sin embargo, el segundo apoyo es el costado del segundo dedo o la piel de la base del pulgar. El mango pasa sobre el pulgar y es por consiguiente externo con respecto a la mano. En general, el mango forma cierto ángulo con la superficie de trabajo.
PRINCIPIO 5: EL MANGO DEBE TENER EL GROSOR, LA FORMA Y LA LONGITUDADECUADOS
Toda herramienta tiene dos extremos: uno trabaja en el material, el otro está en la mano.
En la figura 15.8 y la tabla 15.4 se indican las dimensiones principales de las manos de la persona adulta. Obsérvese que en cuanto a tamaño, fuerza y destreza (1) los varones adultos no son iguales a las mujeres adultas, (2) los niños no son iguales a los adultos y (3) la mano enguantada no es igual a la mano descubierta.
Grosor del mango. En el caso del mango de fuerza, Rubarth (1928) informó que mientras mayor sea el diámetro mayor será la fuerza (para mangos de desarmador, diámetros de 18 a 40 mm). Hertzberg (1955) observó fuerzas de sujeción de 43 kg con mangos de 40 mm, de 65 con mangos de 65 mm, de 48 con mangos de 100 mm y de 36 con mangos de 125 mm. Con guantes, la fuerza fue alrededor de un 20% menor. Ayoub y LoPresti (1971) recurrieron a la electromiografía e informaron que los de 40 mm se preferían a los de 50 y 65 mm, si con 40 la fuerza es del 100%, con 50 será del 95% y con 65 será del 70%.Greenburg y Chaffin (1977) recomendaron que el diámetro del mango de fuerza fuese entre 50 y 85 mm, preferiblemente hacia los 50. Si los mangos se mueven aproximándose entre sí, la separación inicial máxima debe ser de unos 100 mm (para manos del tamaño más grande) y la separación inicial mínima debe ser de unos 50 mm (la fuerza de la herramienta es baja durante el cierre) (ver figura 15.9). Si el diámetro es demasiado grande los dedos no se superponen, no habrá "cierre" y el esfuerzo aumenta marcadamente. Si el diámetro es demasiado pequeño, el área de fricción será insuficiente y el mango penetrará en la mano.
Saran (1973) informó que el mango en T de 25 mm se prefería a los de 19 o de 32 mm. Rigby, al hacer recomendaciones respecto a las asas de los recipientes, indicó un diámetro de 6 mm como mínimo para pesos inferiores a 7 kg, de 13 mm para pesos entre 7 y 9 kg, y de 19 mm para pesos de más de 9 kg. En suma, los mangos de fuerza entre 25 y 50 mm de diámetro serán en general satisfactorios. Tal vez el error más común es usar mangos muy pequeños(de menos de 13 mm de diámetro).
En cuanto a los mangos de precisión, Hunt (1934) informó que el tiempo necesario para meter 1 tomillo era de 1 .9 s con un destornillador cuyo mango fuese de 8 mm de diámetro, y de 3.6 si el mango tenía 16 mm. El de diámetro mayor se hacía girar a menos rev/min que el de menor diámetro. Aunque se supone que los mangos de precisión no requieren fuerza, conviene evitar los de menos de 6 mm de diámetro porque penetrarán en la mano si es necesario hacer fuerza. Kao (1974) informó que los niños tenían mejor caligrafía con plumas de 13 mm de diámetro que con las de 10 o de 6 mm.
Forma de la sección perpendicular al eje del mango. En la mayoría de los casos conviene usar un mango cautivo (una herramienta que no gire en la mano). La rotación se impide aplicando una torsión contraria con la mano.El momento de torsión es una fuerza. La estrategia consiste en aumentar el momento o en hacer que la superficie de resistencia a la cual se aplica la fuerza sea perpendicular a dicha fuerza. a fin de minimizar el deslizamiento y maximizar el momento efectivo. Rubarth (1928) presentó los porcentajes máximos de giro que aparecen en la figura 15.10. Su conclusión general fue que, en el caso del mango fuerte, se debe diseñar buscando una superficie de contacto máxima para minimizar la presión en un punto de la mano. Una herramienta con sección transversal circular propicia él deslizamiento y el momento efectivo disminuye; una sección transversal rectangular ofrece una buena superficie de sujeción sin que disminuya el momento, debido al ángulo de aplicación de la fuerza. Además, una herramienta con sección transversal rectangular no rueda cuando está sobre la mesa. Miller, Ransohoff y Tichauer (1971) muestran en la figura 15.11 en qué forma se modificó un fórceps de bayoneta para evitar que gire en la mano.
Patkin (1969) demostró que con el empleo de un conoide para el pulgar se reducía la rotación accidental del fórceps del cirujano. El temblor disminuía utilizando el pulgar para girar la herramienta mientras el antebrazo estaba apoyado. El hecho de apuntar con el pulgar daba mayor precisión al movimiento y, puesto que el pulgar se puede mover hacia abajo, podía abrir las quijadas. Un conoide para el pulgar es mejor que un anillo, puesto que (1) se adapta a cualquier diámetro del pulgar, (2) ofrece mayor superficie de sujeción y (3) tiene mayor margen de movimiento vertical, ya que se mueve el extremo del dedo y no el nudillo.
Los trabajadores de una fábrica de celofán liman un área plana en la parte inferior del mango de sus cuchillos, la cual les permite orientar el instrumento sin necesidad de mirarlo.
Las ranuras paralelas al eje del mango proporcionan una ayuda en cierto modo contradictoria: ofrecen una buena superficie de sujeción, pero sus bordes tienden a penetrar en la mano. Una muesca para el pulgar es útil si el dedo permanece en posición fija; pero se debe tener cuidado de que no impida el uso con cualquier mano.
En algunos casos, como ocurre con un lápiz, la rotación no ayuda ni perjudica. En esos casos, la sección transversal debe ser circular para evitar los bordes agudos.
En otros casos, como sucede con el portaagujas para suturas, la herramienta debe girar en la mano. Se debe procurar que la sección transversal en el área donde se sujeta el instrumento sea circular, de manera que sea posible hacerlo girar con simples movimientos del pulgar y uno de los dedos y no mediante agarres complejos o por el movimiento del antebrazo, como ocurre con las secciones transversales rectangulares. Si no es necesario mover el antebrazo mientras se hace girar el instrumento, se puede apoyar para reducir el temblor.
Forma de la sección transversal a lo largo del eje de sujeción. ¿Debe haber variación en la sección transversal? Una variación en dicha sección (1) reduce el movimiento del instrumento hacia adelante o hacia atrás en la mano, (2) sirve de protección, (3) permite ejercer mayor fuerza gracias a la mejor superficie de sujeción. En la figura 15.12 se muestra una guarda colocada frente al mango. Una lesión debida al movimiento puede provenir del instrumento (cuchillos, cautines) o del simple impacto de la mano contra una superficie aguda o que no cede. Una guarda frontal también puede servir de escudo contra el calor o los materiales (la sopa que se revuelve, soldadura que salpica). Se puede ejercer más fuerza a lo largo del eje de la herramienta, puesto que los músculos fuertes del antebrazo y el hombro no están limitados por la fuerza de agarre de los dedos contra la superficie del mango.
Un pomo (protección en el extremo posterior del mango) impide que el instrumento escape cuando la mano se afloja momentáneamente; pero su mayor ventaja es que permite ejercer más fuerza cuando se tira del instrumento hacia el cuerpo. Garrett (1971)indicó que los mangos en T permiten fuerza máxima al tirar.
Las muescas para los dedos entre el frente y el extremo posterior del mango por lo general no son buenas, ya que la anchura de la mano (metacarpiana) varia alrededor de 18 mm en la población. Las ondulaciones entre las muescas (punto de presión) sólo se adaptan a quien diseñó el instrumento. Lo mejor es variar gradualmente el diámetro. Puesto que el dedo 3 es unos 25 mm más largo que el pulgar o que el dedo 5, el diámetro en el lugar que corresponde al dedo 3 puede ser unos 25/3.1 = 8 mm mayor. Si la herramienta sólo la usa una persona, el mango se puede moldear de modo que se adapte a esa mano específica. Muchos mangos tienen forma de cuña para reducir el movimiento en la mano.
Longitud. En el caso del mango de fuerza, la longitud debe ser suficiente para los cuatro dedos. En la tabla 15.3 se indica una anchura metacárpica de 79 mm para el 1er. percentil de adultos (mujeres pequeñas) y de 99 para el 99o. percentil; de modo que 100 mm es un mínimo razonable aunque 125 mm pueden dar más comodidad. Si el mango está encerrado (sierra de mano) o si se va a usar guante, se deben usar 125 mm como mínimo.
Si se trata de un mango de precisión externo, el vástago del instrumento debe ser lo suficientemente largo para apoyarlo en la base del primer dedo o del pulgar. Un mínimo es 100 mm.
Para el mango de precisión interno, la herramienta debe llegar más allá de la palma pero sin tocar la muñeca. Las pinzas "Western Electric" que se muestran en la figura 15.14 dan idea del principio. Los desarmadores están diseñados para sostenerlos con el mango de precisión interno. Si el usuario trata de aplicar mayor fuerza en sentido paralelo al eje de la herramienta presionando el extremo contra la palma, sentirá dolor. Si se trata desarmadores a los cuales es necesario aplicar una fuerza considerable, conviene usar un mango en T o uno esférico.
PRINCIPIO 6: DISEÑAR LA SUPERFICIE DEL MANGO DE MODO QUE SEACOMPRESIBLE, LISA Y NO CONDUCTORA
Compresible. Así como un piso compresible (madera o alfombra) es más cómodo para los pies y las piernas que uno de concreto no compresible, un mango de material compresible es más cómodo para la mano. La madera es el material preferido; el caucho y el plástico compresibles son aceptables. Se debe evitar el plástico duro y el metal descubierto. Los materiales compresibles amortiguan la vibración e impiden que la mano resbale sobre el mango; los mangos compresibles con un coeficiente de fricción elevado (cinta enrollada en un bate de beisbol) pueden ser útiles. Puesto que el aceite disminuye el coeficiente de fricción, hay que usar un material que no lo absorba.
No conductora. Los mangos no deben conducir electricidad ni calor. Por fortuna, los materiales con buena resistencia eléctrica resisten también el paso del calor. Recuérdese que los remaches metálicos en el mango pueden conducir, aunque el resto del mango sea de material no conductor.
En la tabla 15.5 se indica el tiempo de contacto necesario para sentir dolor o provocar la muerte celular, con tres materiales diferentes. A medida que la temperatura, a 80 diezmilésimas de centímetro por debajo de la piel, llega a 50°C, se siente dolor. El dolor máximo se produce a 60° C. Las células mueren (por desnaturalización de las proteínas) a los 70° C. En el caso de la muerte de las células, en la tabla 15.4 se indica que 1 seg de contacto con el aluminio a 70° C (lo cual eleva la temperatura, a 80 mm por debajo de la piel, hasta 70° C) equivale a 1 seg de contacto con el plástico fenólico a 158° C y con la madera a 197° C. En el caso del dolor, las cifras correspondientes son 53, 85 y 100° C. Con el acero ocurre aproximadamente lo mismo que con el aluminio, mientras que hormigón, mármol, agua y vidrio se encuentran más o menos a un término medio entre el aluminio y el plástico. La madera es mejor por dos razones: (1) transmite el calor a la mano más lentamente que el plástico y el metal y por tanto se puede sostener durante un tiempo más prolongado antes de sentir dolor; (2) absorbe el calor más lentamente que el plástico y el metal y es por consiguiente menos probable que alcance una temperatura elevada. Wu (1975) demostró que incluso una capa delgada de plástico o porcelana puede retardar sustancialmente la transmisión de calor. Para un contacto de 1 seg, una capa de .4 mm de plástico sobre el acero dio un porcentaje de elevación de la temperatura, a .1 mm por debajo de la piel, de sólo un 30% de la que resulta con el acero descubierto. Faulkner (1974) recomendó que las superficies de trabajo se mantuviesen por debajo de los 61° en el caso del aluminio, por debajo de los 82° en el caso del vidrio pyrex, y de l38° en el del poliestireno, para evitar quemaduras de primer grado (reversibles) en contactos de 1 seg. Para evitar el dolor, indica valores de 45°C para el aluminio, de 54°C para el vidrio pyrex y de 77°C para el poliestireno. Para una superficie que se va a sostener continuamente, recomienda 42° C. La comodidad es máxima a unos 35°C, Si una herramienta se puede poner fría, désele al mango poca masa para que pueda ser calentado por el calor de la mano. Un "cuello" angosto entre el mango y el resto de la herramienta (por ejemplo, la taza para café) reduce la transferencia de calor.
Lisa. Un cuchillo corta triturando -la fuerza ejercida sobre un área muy pequeña produce una presión elevada. En igual forma, los bordes agudos y las esquinas de las herramientas son como cuchillos para la mano. El radio de las herramientas debe ser de más de 3 mm; de 6 ó de 9 es mejor. A los mangos de metal se les debe recubrir con plástico o con cinta para suavizar los bordes agudos y separar las superficies de corte. El plástico o la cinta hacen también que el mango sea compresible y no conductor. La uniformidad de la superficie ayuda a la limpieza. Aunque las ranuras en el mango aumentan la fricción, penetran en la mano. Si es importante que el instrumento no resbale, es posible aumentar el coeficiente de fricción de la mano con diversas sustancias o usando guantes. Se debe tener cuidado con los mangos hechos de materiales muy blandos, ya que pueden incrustar virutas o astillas.
Un mango deficiente acaba por dejar su marca en la mano.
PRINCIPIOS SOBRE LA FORMA
El tercer conjunto de principios del diseño de herramientas de mano se refiere a la forma: (7) Tener en cuenta los ángulos que forman el antebrazo, el mango y la herramienta y (8) usar el grupo adecuado de músculos.
PRINCIPIO 7: TENER EN CUENTA LOS ANGULOS QUE FORMANEL ANTEBRAZO, EL MANGO Y LA HERRAMIENTA
Se deben doblar las herramientas, no las muñecas. La idea en que se funda lo anterior es que las máquinas se deben ajustar al hombre, no exigir que el hombre se adapte a la máquina. La mano se mantiene pequeña y flexible gracias a que los músculos que la mueven están situados en el antebrazo voluminoso. Los dedos son movidos por tendones que van desde los dedos. Pasando por los huesos de la muñeca (túnel carpiano), hasta los músculos. Esas "cuerdas" rozan contra los huesos si se mueven mientras la muñeca está doblada y producen tenosinovitis. El movimiento de los tendones mientras la muñeca está derecha es menos molesto. Como ocurre con cualquier otra dimensión física, la del túnel carpiano varía de acuerdo con la persona. Welch (1973) demostró que se puede predecir la predisposición a la tenosinovitis.
La posición más cómoda de la mano es la que adopta al saludar de mano.
En la figura 15.13 se muestra un cucharón modificado para servir la sopa. El cuchillo para cortar toronjas es otro ejemplo en que el doblez se encuentra en el instrumento -en este caso para evitar que se doble lateralmente. Las pinzas "Westem Electric" de la figura 15.14 y los cautines de la figura 15.15 disminuyen la necesidad de doblar la muñeca hacia arriba y hacia abajo. También reducen la abducción del codo. Si una herramienta no se puede modificar, una tablilla o vendaje en la muñeca puede reducir las molestias del operador.
Distancia suficiente. Se requiere espacio para minimizar las quemaduras y los pellizcos.
Las quemaduras por contacto (conducción) o por proximidad (radiación) se pueden reducir aumentando la distancia entre la mano y la superficie caliente. En la figura 15.16 se muestran varios tipos de espátulas. Si se trata de un rodillo, por ejemplo, auméntese su diámetro. El mismo concepto de distancia se aplica a las asas del equipo fijo, como son los hornos. Si el asa o el mango son de tal forma que la mano no se puede retirar (el asa de la taza para café), aumenta el tiempo de contacto (ver Tabla 15.4). Los materiales viscosos derramados sobre la piel y los líquidos y materiales calientes que caen en la ropa son muy peligrosos debido al mayor tiempo de contacto.
Los pellizcos ofrecen problemas cuando la herramienta se usa repetidamente. Un pellizco por cada 100 veces que se usa una herramienta en el hogar puede ser aceptable si ello significa un pellizco cada 10 años. En cambio, las herramientas se pueden usar 100 veces al día e incluso 100 veces por hora.
Las pinzas a menudo se abren insertando el dedo índice detrás del eje. En ocasiones, el dedo sufre un pellizco. Una solución, que se puede ver en las figuras 15.3 y 15.4, es abrir la herramienta mediante un resorte. Otra posibilidad consiste en abrir las pinzas con el dedo meñique por la parte posterior del mango y no con el índice en el punto de presión. Otra más, usada con las tijeras, es meter los dedos por un aro de modo que puedan tirar de las hojas en lugar de insertarlos entre los dos mangos para empujar.
Los mangos de herramienta, sobre todo los que cierran o están articulados, deben dejar una abertura de por lo menos 25 mm cuando están completamente cerrados. (Greenburg y Chaffin, 1977).
PRINCIPIO 8: USAR EL GRUPO ADECUADO DE MUSCULOS
Los músculos que cierran la mano son más fuertes que los que la abren. En la figura 15.17 se muestran los músculos que se usan para abrir y cerrar la mano. Puesto que aquellos que la abren son relativamente débiles, no se deben usar repetidamente. Se debe poner un resorte para abrir las hojas de las herramientas de mano. Los músculos que cierran la mano, más fuertes, pueden vencer fácilmente la resistencia del resorte al cerrar. Un resorte libre, o uno que se suelta mediante un retén, puede entregar energía con rapidez aunque haya estado comprimido durante largo tiempo.
Los músculos del antebrazo son más fuertes que los de los dedos. Véase un desarmador convencional: se hace girar mediante una sucesión de movimientos de asir, girar la mano, soltar, girar la mano y asir de nuevo.Con un desarmador mecánico movido por energía humana, la herramienta se hace girar deslizando el mango a lo largo de su eje. Como el movimiento de la mano es lineal en vez de manipulativo, la velocidad de rotación aumenta; puesto que los músculos del antebrazo sustituyen a los de los dedos, la fuerza aumenta. El instrumento normalmente está colocado en un mango de fuerza y su eje es ya sea paralelo o perpendicular al antebrazo. Apretando los dedos se evita el movimiento de la herramienta en la mano. Ese esfuerzo innecesario se puede eliminar con una superficie de sujeción como la de la figura 15.18 . Si es necesario sujetar el instrumento con fuerza, la palma debe hacer el mayor contacto posible.
Los disparadores de barra son mejores que los de botón. A la acción de mover independientemente una parte de la herramienta mientras ésta se sostiene con firmeza en la mano se le llama "disparar". Los disparadores pueden ser barras o botones que se mueven en sentido perpendicular al mango, o bien una pieza que se desliza en sentido paralelo al mango.En la tabla 15.6 se indica la fuerza máxima con que la mano puede apretar: en la tabla 15.7 se indica la fuerza máxima de los dedos individuales. En la figura 15.19 se indican los efectos de la edad (Shock, 1962).
Casi todos los grupos de población masculina tienen una fuerza de sujeción del 5% después de los 40 kg; las mujeres tienen un valor del 5% a los 25 kg aproximadamente, lo cual está de acuerdo con la regla empírica de que las mujeres poseen los 2/3 de la fuerza de los varones.
Para determinar el valor del 5% para los dedos individuales, se resta 1 .64 (SD) de la media. Así, según el estudio 1, el 5% que corresponde al segundo dedo, ejercido contra un objeto, vendría a ser 5.9 -1.64 (1.3) = 3.8. La fuerza de un solo dedo se puede estimar como el 10% de la fuerza de la mano tomada como unidad. A esto se le llama "regla empírica".
Si sólo se va a usar un dedo, la fuerza dependerá de la dirección del movimiento y de cuál dedo se va a usar. La proporción es de alrededor de 2 a 1, siendo el meñique el más débil y el pulgar el más fuerte.
Los disparadores deslizantes se pueden usar para funciones ocasionales de encendido-apagado cuando la firmeza de la herramienta no es crítica y sé requiere evitar la actuación accidental.
En la mayoría de los casos conviene usar un disparador de barra en vez de un botón, como se indica en la figura 15.20; pero es preferible usar un botón para el pulgar y no un disparador para un solo dedo, ya qué el pulgar es más fuerte que cualquier dedo aislado.
Sin embargo, los disparadores para un solo dedo se deben evitar en lo posible. Si el pulgar se opone a otros dedos (como ocurre con las pinzas), se debe procurar que se mueva de modo que quede alineado con el dedo medio, el cual será apoyado por el anular y el meñique.
Rotación hacia dentro. La mano y el brazo derechos pueden girar unos 70° en el sentido de las manecillas del reloj alrededor del eje del antebrazo (pronación) y alrededor de 150° en el sentido contrario (supinación). En la tabla 15.8 se indica el tiempo necesario para girar la mano alrededor del antebrazo. No hay diferencia debida a la dirección.
Administración de la actividad
PRINCIPIO 1: FIJAR METAS
El trabajo debe estar dirigido a la contribución más bien que al simple esfuerzo. ("No sabemos hacia dónde vamos, pero estamos en marcha".) ¿Con qué contribuye usted, que justifique el estar en la nómina? ¿Cuáles son sus metas y objetivos? ¿Qué se propone hacer para alcanzarlos?
El esfuerzo no dirigido no constituye un gran problema en el caso de actividades especializadas o de los trabajadores que desempeñan una tarea fija como son maquinistas, colocadores de ladrillos y agricultores; pero quienes trabajan aplicando sus conocimientos (contadores, ingenieros, trabajadores sociales, enfermeras, etc.) tienden a dejarse absorber por minucias tales como juntas semanales, llenado de formas, etc., y a trabajar el proyecto cuyo potencial de utilidad es marginal (Drucker, 1975).
La mejor técnica consiste en (1) hacer periódicamente una lista de las prioridades principales del grupo y luego clasificarlas por orden de importancia, (2) evaluar periódicamente cada trabajo en relación con las prioridades del grupo y (3) modificar las tareas asignadas, si es necesario, para que apunten hacia la solución de los problemas
PRINCIPIO 2: RECOMPENSAR LOS RESULTADOS
El mensaje fundamental de esta obra es: trabajo inteligente, no trabajo duro. Sin embargo, el esfuerzo razonable no se puede pasar por alto. El reto consiste en hacer que la gente trabaje al máximo y en forma inteligente.
La motivación positiva puede ser interna (automotivación) o externa. Esta última puede provenir del trabajo mismo (labores enriquecidas), de las presiones sociales o de otros grupos, o de la recompensa otorgada a los resultados (egoísmo). En la figura 16.1 se muestran cuatro esquemas diferentes de recompensa.
La curva A muestra el salario (recompensa) como algo independiente de la producción. ¿Quién usa semejante plan? La mayoría de las empresas. La paga mensual (sueldo) es un ejemplo: se les paga a los trabajadores aunque no se presenten a laborar (dentro de ciertos limites). A menudo se paga un sueldo cuando la contribución específica de una persona es difícil de determinar. Como ejemplos se pueden citar las labores administrativas y técnicas tales como las que desempeñan decanos, investigadores, contadores y estadísticos. Otros ejemplos se refieren a la producción determinable pero no programada: las patentes que obtiene un ingeniero o los artículos que escribe un profesor. Se recurre también al sueldo en casos en que sólo hay una relación indefinida entre el esfuerzo realizado y el valor de la contribución. Ejemplos: enseñar en el aula o difundir noticias por la radio.
Una variante de la curva A es el sueldo por hora. Típicamente, al trabajador no se le paga a menos que esté presente físicamente en el lugar de trabajo. Los planes de pago por hora van desde aquellos en que se paga por toda la jornada (habiéndose presentado al trabajo) hasta aquellos en que se paga el tiempo trabajado teniendo en cuenta hasta la décima parte de una hora. Aunque la presencia física en el hogar de trabajo no garantiza una contribución útil, resulta mejor que no presentarse en absoluto.
La curva B muestra el salario como algo independiente de la producción, sólo que en este caso la recompensa o la sanción se puede demorar. Mientras más larga sea la demora entre el estímulo y la respuesta, menor será la motivación.
La recompensa retrasada es algo común. La recompensa positiva (la zanahoria) parece ser más eficaz que la recompensa negativa (el palo), debido posiblemente a que las recompensas negativas son difíciles de poner en práctica con provecho en la "vida real". Algunas "zanahorias" demoradas podrían ser las estrellas de los cascos de los jugadores de fútbol otorgadas por las buenas jugadas, una gratificación en efectivo a los jugadores cuyos equipos han ganado en las competencias divisionales, una bonificación al ejecutivo cuya división alcanzó una meta determinada (por ejemplo, disminuir el número de accidentes), un aumento de sueldo al profesor que ha obtenido un grado superior o al fotógrafo de prensa cuya toma ganó un premio, o una asignación para un buen proyecto de investigación. Algunos "palos" retrasados podrían ser los insultos dirigidos a los jugadores de fútbol que cometen errores, el despido de un entrenador cuyo equipo no llegó a los finales, o una disminución del sueldo de un ejecutivo cuya división ha tenido un número mayor de accidentes.
La motivación aumenta y es más duradera cuando el alcance de la función es mayor, cuando la relación entre el comportamiento y la recompensa es más clara, y cuando la recompensa es automática (es decir, que no depende del juicio de otra persona).
La curva C indica que el salario y el rendimiento son independientes durante una etapa inicial y después se relacionan. El trabajador de la industria del acero que trabaja a destajo es un ejemplo. El hecho de presentarse a trabajar le da derecho al sueldo base; pero por cada 1% de aumento en la producción con respecto al estándar recibe un aumento del l % en su salario ¿Produjo el 125% de estándar? Pues se le pagará el 125% del estándar.
Adviértase que el arreglo consiste en pagar por la producción, no por el esfuerzo. La tecnología empleada en el trabajo (velocidad de la máquina, suministro de partes, distancias que se debe recorrer) con frecuencia impone un límite a la producción. Un trabajador motivado trata de mejorar los métodos puesto que la recompensa es directa: mayor salario por día. Pagar la bonificación con un cheque por separado es mejor que incluirla en el cheque de sueldo base, porque algunos trabajadores piensan que la bonificación les pertenece mientras que el cheque regular es para la esposa.
La curva D corresponde al trabajo a destajo: se paga por pieza, sin sueldo base garantizado y sin limitación a los ingresos. ¿Desea usted que le paguen de acuerdo con lo que vale? Quienes trabajan en ventas son ejemplos comunes (corredores de valores, agentes de seguros), lo mismo que quienes trabajan por su cuenta (dentistas, médicos). Un dentista que no acude a su consultorio no obtiene ingresos. Las comisiones son muy populares entre los vendedores porque la recompensa corresponde a los resultados y no al esfuerzo. La producción de los vendedores que trabajan a base de comisión es muchas veces el doble que la de los vendedores que reciben sueldo fijo.
Mi objetivo, tan sublime,Lo lograré con el tiempoPara que el castigoCorresponda al crimen.
El Mikado, Acto II
PRINCIPIO 3: OPTIMIZAR LA DISPONIBILIDAD DEL SISTEMA
La disponibilidad óptima (servicio a los clientes) no necesariamente es la disponibilidad máxima. Considérese lo que cuesta proporcionar el servicio, comparado con los beneficios que se obtienen del mismo. Es decir, que las demoras ocasionales (clientes que hacen cola) son quizás la solución que cuesta menos. Si se forman colas, los empleados deben informar a los clientes respecto al tiempo probable que permanecerán en la cola y a la posibilidad de que sean atendidos (por ejemplo, si la ventanilla va a cerrar dentro de 30 minutos y el tiempo de servicio por cliente es de 15 minutos, los clientes que estén después de los dos primeros no serán atendidos). Además hay que atender a las necesidades físicas y mentales de los clientes asignando números a quienes están en la cola y proporcionando espacio y asientos suficientes para las esperas prolongadas (Wichansky, 1976 ).
El principio 3 explica la manera de mejorar la disponibilidad de un servicio, mientras que los principios 4 y 5 tratan de la mejor adaptación de los canales de servicio a las necesidades de servicio.
La disponibilidad se puede lograr contando con equipo confiable (un largo intervalo entre fallas) o que se pueda reparar con rapidez (poco tiempo ocioso). Hay tres estrategias para mejorar la disponibilidad:
Aumentar la confiabilidad (aumenta el tiempo útil).
Aumentar la conservación (disminuye el tiempo ocioso).
Hacer que la falta de disponibilidad sea menos costosa.
Aumentar la confiabilidad (aumenta el tiempo útil)
Una posibilidad consiste en aumentar la confiabilidad al mejorar las especificaciones de los componentes. Por ejemplo, en el caso de un vehículo específico que realiza una tarea también específica, un motor de 5 litros realiza menos esfuerzo que uno de 3 litros. La confiabilidad y la capacidad aumentan, lo mismo que los costos de capital y de operación. O bien, usar para un circuito electrónico componentes capaces de resistir temperaturas de -20 a + 60 grados C, aunque los medios se mantengan normalmente entre 15 y 30° C.Otra posibilidad consiste en reducir el esfuerzo a que se somete a los componentes. Por ejemplo, operar el equipo a velocidades y con cargas menos que máximas. Evitar condiciones extremas de temperatura, presión y humedad ambientales. Evitar la atmósfera corrosiva para las máquinas y el ambiente tóxico en el caso del hombre.Una tercera posibilidad la constituyen los componentes redundantes en el diseño:un circuito en paralelo. Por ejemplo, en materia de inspección cada artículo lo pueden inspeccionar dos personas diferentes. Si la parte está defectuosa, será detectada por cualquiera de los inspectores. Cuando se envía un mensaje, la llamada telefónica se puede confirmar por escrito. Si un mensaje no es entregado, el otro llegará.
Aumentar la conservación (disminuye el tiempo ocioso)
La mayoría de los dispositivos carecen de componentes redundantes: son sistemas en serie. Si un componente cualquiera falla, el sistema también fallará. Como ejemplos se pueden citar líneas de ensamble, líneas de transferencias de las máquinas, herramientas mecánicas y teclas de la máquina de escribir. Después del tiempo de detección de la falla (el tiempo necesario para darse cuenta de que el dispositivo no funciona), el tiempo ocioso total, que en general tiene una distribución normal logarítmica con asimetría positiva. se puede subdividir en tiempo para ubicar la falla (el necesario para descubrir que la manguera del aire tiene una fuga), tiempo para logística (el necesario para obtener una manguera nueva) y tiempo para reparación (el necesario para cambiar la manguera). El tiempo de reparación (a veces llamado tiempo inherente) con frecuencia es una porción menor del tiempo total.Los componentes "de reserva" (capacidad adicional) son una técnica muy usada para minimizar el costo de los tiempos de ubicación, logística y reparación. Si el sistema falla, se usa un sistema de reserva mientras el principal no esté disponible. Por ejemplo, si un desarmador mecánico falla, se usa otro de reserva o bien un desarmador de mano, hasta que se repare el original. Si una banda transportadora se descompone, los artículos se transportan a mano mientras aquélla es reparada. Si Joe no se molestó en venir a trabajar el día de hoy, Pete (trabajador "de reserva") se hará cargo (siempre, por supuesto, que Pete esté debidamente capacitado).
Tiempo para ubicar la falla. El tiempo necesario para localizar la falla se puede reducir mediante procedimientos administrativos. Por ejemplo, si se requiere un técnico en ajustes o en mantenimiento para que localice la falla, ¿qué se puede hacer para reducir el tiempo mientras el técnico se traslada hasta la máquina descompuesta? Una técnica consiste en colocar una luz roja en lo alto de un poste al lado de cada máquina. Cuando el operador se da cuenta de que la máquina no funciona correctamente, enciende la luz. Los sistemas dc intercomunicación de las fábricas sirven para el mismo fin. Un vehículo equipado con radio puede pedir auxilio más rápidamente que si alguien tiene que caminar para hacerlo. Los administradores pueden programar al personal de mantenimiento de modo que alguien esté de servicio durante más horas. (Por qué será que las máquinas parecen descomponerse más cuando todos los mecánicos están fuera de servicio?) Un fabricante de máquinas herramienta utiliza relevadores que cambian de color cuando se queman, con lo cual se reduce el tiempo necesario para localizar la falla. También ofrece servicio de reparación por teléfono -un experto asesora al técnico local- de manera que cl ingeniero de servicio rara vez se tiene que desplazar físicamente. Se deben establecer prioridades para dar servicio:la regla de "el que llega primero es atendido primero" no es la mejor en todos los casos.
Tiempo para logística. También éste se puede reducir recurriendo a procedimientos administrativos. Una técnica consiste en hacer listas cruzadas de partes de repuesto entre ubicaciones y entre organizaciones. Por ejemplo, en una empresa que cuenta con varias fábricas, un motor de repuesto de 10-hp podría ser suficiente, en vez de tener uno en cada fábrica. Las líneas aéreas siguen ese procedimiento entre organizaciones. Por ejemplo, United Airlines y Trans World Airlines podrían hacer un convenio respecto a las partes de repuesto que tienen en los aeropuertos a los cuales dan servicio. United almacenaría partes para ambas líneas en los aeropuertos A, B y C, mientras que TWA haría lo mismo en los aeropuertos D, E y F. La disminución del tiempo para hacer los pedidos y manejar el papeleo puede reducir sustancialmente el tiempo de logística.
Tiempo para reparaciones. El tiempo para reparaciones se puede reducir mediante la modularización. Es decir, los técnicos no reparan un motor eléctrico descompuesto, sino que sustituyen todo el motor; ni reparan el arranque descompuesto de un automóvil, sino que lo cambian. La modularización cada vez se vuelve más común a medida que el costo por hora de mantenimiento aumenta en relación con el costo de los componentes fabricados. Además, con los procesos de fabricación más complejos el mantenimiento se vuelve menos factible. Por ejemplo, los ejes de los motores eléctricos pequeños son insertados en los rotores calentando el cojinete y congelando al eje antes de hacer la inserción. En vez de dar al reparador las facilidades necesarias para cambiar el cojinete o el eje defectuoso únicamente, actualmente hay que sustituir todo el motor si falla cualquiera de esas piezas.
Hacer que la falta de disponibilidad sea menos costosa
Hay dos posibilidades: (a) aceptar el tiempo ocioso cuando la disponibilidad no se requiere y (b) recurrir a la función parcial.En la mayoría de los casos, la disponibilidad no se requiere las 24 horas del día y los 7 días de la semana. Si el equipo (o las personas) no están disponibles cuando no se les necesita, las consecuencias no serán tan graves como lo serían si no estuvieran disponibles cuando se les necesitara. Por ejemplo, si las reparaciones que requiere una carretilla elevadora se pueden hacer fuera de las horas de trabajo normales, la falta de disponibilidad de la carretilla durante ese tiempo no es un problema. Si en un área hay que cortar la energía durante 30 minutos mientras se instala una nueva máquina, la instalación fuera de las horas en que se trabaja en esa área minimiza la falta de disponibilidad de energía. La razón fundamental del mantenimiento preventivo es que el tiempo ocioso programado es menos costoso que el no programado. Esta es una de las causas de que la mayoría de las operaciones no se programen para 3 turnos diarios.
La función parcial significa que el sistema puede funcionar, aunque no a plena capacidad de producción, si algunos componentes fallan. Un ejemplo muy común es un motor en el cual no trabaja una de las bujías: el motor funciona, pero no en toda su capacidad. Otro ejemplo es el empleo de un neumático que puede correr 100 km después de una pinchadura, en vez de uno que debe ser reparado antes de recorrer 1 km más. En la industria se pueden citar como ejemplos fábricas, líneas de ensamblé, máquinas y proveedores múltiples. Si uno deja de funcionar, los demás continúan con el suministro (o el servicio). Las fallas se pueden deber a huelgas, incendios, inundaciones, etc. Una compañía fabricante de automóviles procurará no comprar todos sus neumáticos a un solo proveedor; fabricará modelos específicos en diversas plantas y no en un solo lugar; tratará de que ciertos componentes sean hechos en varias máquinas y no en una sola, etc. En teoría, una unidad grande es más eficiente que varias unidades pequeñas porque el equipo se aprovecha mejor y es posible usar mano de obra y equipo más especializados. En la práctica, los monopolios (una unidad grande) parecen convenir menos, ya que las economías de escala son contrarrestadas por la burocracia, falta de competencia y mayor cantidad de tiempo ocioso. Dos estaciones, con un operador en cada una, pueden ser más confiables que una sola estación con dos operadores.
En la actualidad, las fallas de la máquina, del proveedor o del operador forman parte de la planificación de instalaciones. Los nuevos procesos y el reacomodo de las nuevas instalaciones deben tener en cuenta el principio de, "¿qué ocurrirá si…?"
PRINCIPIO 4: MINIMIZAR LA CAPACIDAD OCIOSA
Costos fijos
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