El estudio del tiempo es la columna vertebral cuantitativa de la ingeniería industrial, proporcionando los datos empíricos necesarios para diseñar estaciones de trabajo eficientes, seguras y productivas. Sin medición precisa del tiempo, la optimización de la estación de trabajo se desvía en adivinanzas, dando lugar a un movimiento desperdiciado, fatiga del operador y rendimiento suboptimal. Este artículo explora el estudio del tiempo como metodología fundamental, detablando los datos estructurados que genera y cómo los datos directamente impulsan la optimización del diseño de la ejecución del diseño de la integración de la estructuración.

La evolución de la medición del trabajo

La práctica formal del estudio del tiempo data de principios del siglo XX, pionero por Frederick Winslow Taylor. Su trabajo en Midvale Steel sentó las bases para lo que llamó "gestión científica", enfatizando la necesidad de sustituir los métodos de estado de ánimo con datos precisos y empíricos. Taylor usó cronómetros para romper trabajos en tareas discretas, estableciendo los primeros tiempos estándar para el trabajo industrial.

Poco después, Frank y Lillian Gilbreth ampliaron el campo introduciendo el estudio de movimiento. Mientras Taylor se centraba en el tiempo tomado, los Gilbreth analizaron los movimientos mismos, identificando 17 movimientos de mano básicos, o las arbligs, como búsqueda, captación y transporte.La unión del estudio de tiempo (cuando ocurre el análisis) y el estudio de movimiento (cómo se realiza el trabajo) formaron el fundamento de la ingeniería industrial moderna:

Comprender esta historia es importante porque enmarca el estudio de tiempo no como una herramienta de vigilancia punitiva, sino como un método sistemático para descubrir las mejores prácticas. El objetivo sigue siendo consistente: reducir las actividades no valoradas y establecer un método repetible y estándar para cualquier tarea determinada, proporcionando así una base estable para el diseño de estaciones de trabajo.

Metodologías básicas en el estudio del tiempo

Elegir la metodología correcta es el primer paso crítico en la recopilación de datos útiles. Diferentes entornos de producción requieren diferentes enfoques para captar el contenido de trabajo con precisión.

Estudio de tiempo directo (Cronómetro de alto)

Este es el método más tradicional, que implica un analista entrenado que observa a un trabajador y registra el tiempo necesario para cada elemento de una tarea utilizando un cronómetro o un dispositivo de tiempo electrónico. La principal ventaja del estudio de tiempo directo es su flexibilidad; se puede aplicar a una amplia gama de tareas no repetitivas o personalizadas. Sin embargo, está sujeto a sesgo de observadores y el efecto Hawthorne, donde los trabajadores pueden alterar su comportamiento bajo observación.

Muestra de trabajo

En lugar de la sincronización de cada elemento continuamente, el muestreo de trabajo implica tomar instantáneas instantáneas de un trabajador o proceso durante un período estadísticamente significativo. Este método es excelente para determinar la proporción de tiempo gastado en diversas actividades, como el trabajo de valor añadido, el transporte o tiempo ocioso. El muestreo de trabajo es menos intimidante para los operadores y no requiere un reloj de parada, pero proporciona menos detalles en los tiempos de ciclo exacto para los elementos individuales.

Sistemas de tiempo de movimiento predeterminados (PMTS)

Sistemas como la Medición de Métodos-Tiempo (MTM) y Maynard Operación Técnica de Secuencia (MOST) se construyen en bases de datos extensas de valores de tiempo preestablecidos para movimientos humanos básicos. Un analista utiliza un modelo de secuencia definido para describir el trabajo, y el software o tabla proporciona el tiempo estándar.El beneficio clave de PMTS es que elimina la necesidad de la calificación de rendimiento y los sistemas de stop, como los tiempos están definidos por el analista amul

Guía paso a paso para realizar un estudio de tiempo para el diseño

Para producir datos factibles para el diseño de estaciones de trabajo, se debe realizar un estudio de tiempo con disciplina rigurosa. Los siguientes pasos proporcionan un marco estructurado para la recopilación y análisis de datos de tiempo.

1. Definir la tarea y seleccionar el operador

El primer paso es definir claramente el alcance de la tarea en estudio. ¿Dónde comienza y termina la tarea? Se deben establecer límites específicos, como "desde el momento en que el operador recoge la parte hasta el momento en que la parte se coloca en el contenedor terminado." Al seleccionar un operador, seleccione un individuo experimentado que está siguiendo el método estándar actual. Un operador competente proporciona una base más confiable que un novicio.

2. Destruir la tarea en elementos

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3. Determinación del número de ciclos a observar

El rigor estadístico es esencial para un estándar fiable. El número de ciclos requeridos depende de la variabilidad del trabajo y del nivel de precisión deseado. Una fórmula común utilizada para determinar el tamaño de la muestra es:

n] es el tamaño de la muestra, z es la desviación estándar para el nivel de confianza deseado (normalmente 1.96 para la confianza del 95%), s es la desviación estándar de la muestra preliminar, y es un error preliminar[vitime]

4. Realización de las observaciones y la valoración del rendimiento

Durante la observación, el analista marca cada elemento utilizando un método de tiempo continuo o de retroceso. Simultaneamente, el analista debe asignar un calificación de desempeño al operador. La calificación normaliza el tiempo observado a un ritmo "normal", generalmente definido como un 100% estándar. Si el analista observa el método de calificación del operador que funciona a un ritmo de asignación del 115% de la habilidad normal, el tiempo observado debe ser ajustado.

5. Calculando el tiempo estándar con las prestaciones

El tiempo observado crudo, multiplicado por la calificación de rendimiento, produce el tiempo normal]. Sin embargo, ningún operador puede trabajar al 100% de rendimiento para un cambio completo sin descansos. Por lo tanto, los subsidios para el tiempo personal, la fatiga y los retrasos inevitables (tribuciones de FD) deben ser añadidos al tiempo normal para llegar al tiempo standard [[FLT] [] [FLT]]]] [FLT.

Los porcentajes de subsidios varían según la industria y las exigencias físicas del trabajo. Una tarea de montaje ligero podría tener un 15% de subsidio, mientras que una operación de fundición pesada podría requerir un 25% o más. No incluir los subsidios adecuados conduce a normas poco realistas que son imposibles de sostener, en última instancia dañando la moral y la productividad.

Translating Time Datas into Workstation Design

Los datos de tiempo estándar son tan valiosos como las decisiones de diseño que informa. La transición de la recopilación de datos a la implementación es donde el estudio de tiempo demuestra realmente su valor para el diseño de la estación de trabajo.

Aplicar principios de economía de movimiento

Los datos de estudio de tiempo revelan inmediatamente si un operador está perdiendo tiempo en movimientos no valorados. Estos hallazgos deben ser traducidos directamente en cambios de diseño utilizando los principios de la economía de movimiento. Por ejemplo, si los datos de tiempo muestran una alta frecuencia de búsqueda o select

Integración de la Evaluación del Riesgo Ergonómico

El estudio de tiempo y la ergonomía están estrechamente entretejidos. Una tarea que toma un extra de 5 segundos puede parecer menor, pero cuando se realiza 800 veces por turno, representa un mayor riesgo de fatiga y lesiones. Los tiempos estándar deben tener en cuenta la carga física acumulada. Al vincular los datos de estudio de tiempo con herramientas de evaluación ergonómica como la Evaluación de los movimientos rápidos superiores (RULA) o la Ecuación de elevación de NIOSH, los ingenieros pueden cuantificar el riesgo.

Optimización de diseño y flujo de trabajo

Los sellos de tiempo proporcionan los datos necesarios para construir un diagrama de espaguetis que muestre el flujo físico del operador y los materiales. Al sobreponer los datos de tiempo en un mapa de distribución, los cuellos de botella se vuelven inmediatamente visibles. Por ejemplo, si una parte significativa del tiempo de ciclo se gasta esperando una máquina, el diseño de estación de trabajo debe ser reevaluado para permitir la tendencia de multimáquina durante ese tiempo de máquina.

El papel de la tecnología en los estudios de tiempo modernos

La tecnología ha transformado la forma en que se realizan los estudios de tiempo, haciendo que la recopilación de datos sea más rápida, precisa y menos intrusiva.

Estudio del tiempo basado en vídeo

El registro del proceso de trabajo con una cámara de alta definición permite al analista revisar la tarea repetidamente. El primer beneficio es la precisión; el analista puede medir elementos a una fracción de segundo usando la reproducción de marco por marco. El segundo beneficio es que elimina la presión de la calificación en tiempo real. El analista puede realizar el estudio completamente fuera de línea, reduciendo el efecto Hawthorne. Finalmente, la evidencia de vídeo proporciona una poderosa herramienta visual para comunicar la necesidad de manejo de los cambios para diseñar

Software y análisis de datos

Software de estudio de tiempo dedicado, como las aplicaciones encontradas en sistemas avanzados de ejecución de fabricación, automatiza el cálculo de desviaciones estándar, tamaños de muestra y prestaciones. Estas herramientas pueden construir una base histórica de datos de tiempos estándar para elementos comunes, reduciendo drásticamente el esfuerzo necesario para estudios futuros. Al analizar patrones en cientos de estaciones de trabajo, los administradores de plantas pueden identificar métodos de mejor en clase y estandarizarlos en toda la instalación.

Sensores utilizables e IoT

El borde de corte de la medición de trabajo implica tecnología sensorial usable. Los aceleros y giroscopios usados por los operadores pueden detectar automáticamente patrones de movimiento y datos de tiempo de registro sin ningún uso manual de cronómetros. Mientras aún emerge, esta tecnología promete recopilar grandes cantidades de datos de tiempo sin prejuicios, alimentando sistemas de optimización en tiempo real que ajustan dinámicamente el diseño de estaciones de trabajo y el tiempo de takt basado en datos de rendimiento reales.

Integrando el estudio del tiempo con Lean y Six Sigma

El estudio del tiempo no es una actividad aislada; es una función básica dentro de estrategias de excelencia operativa más amplias. La Sociedad Americana de Calidad (ASQ) reconoce el estudio del tiempo como una herramienta primaria en la fase de Medición del DMAIC (Definir, Medir, Analizar, Mejorar, Control).En la fabricación de Lean, el estudio del tiempo es esencial para calcular tiempo de compensación

Los gráficos de trabajo estandarizados, una piedra angular de Lean, dependen directamente de los datos de tiempo estándar. Estos gráficos documentan la secuencia de operaciones, el tiempo estándar para cada paso, y el inventario de trabajo en proceso requerido. Sin datos precisos de estudio de tiempo, el trabajo estandarizado es meramente un ideal teórico. Al basar el trabajo estandarizado en datos de tiempo empírico, las empresas crean un proceso estable y repetible que se puede mejorar sistemáticamente con el tiempo.

Pitfalls comunes y cómo evitarlos

Incluso con las mejores intenciones, los estudios de tiempo a menudo no proporcionan datos de diseño fiables debido a errores de ejecución comunes.

  • Pitfall 1: Tamaño de la muestra inadecuada. La base de demasiadas observaciones conduce a un tiempo estándar con alta variabilidad.
    La solución: Utiliza siempre una fórmula estadística para calcular el tamaño de la muestra necesaria, y recopila datos durante varios días y cambios para capturar la variación normal.
  • Pitfall 2: Ignorar la Curva de Aprendizaje. Realizar un estudio sobre un operador recién entrenado dará tiempos artificialmente altos.
    ]La solución: Seleccione operadores bien entrenados y experimentados para el estudio primario. Si la tarea es nueva, ejecute un estudio piloto y utilice modelos de curva de aprendizaje a los modelos de proyecto.
  • ]Popágina 3: Mala comunicación. Tratar el estudio del tiempo como actividad secreta crea desconfianza y socava la precisión.
    La solución: Explicar el propósito del estudio a los operadores y supervisores de antemano. Emphasize that the goal is to improve the workstation pace design, not to rate less
  • ]Página 4: Inexactitud de las prestaciones. Utilizando un porcentaje genérico de las prestaciones que no refleje las exigencias físicas del trabajo.
    ] Resolución:] Realizar un análisis de fatiga o utilizar directrices establecidas para las prestaciones de PFD específicas para la clase de trabajo.
  • ]Pitfall 5: Actividad de confiabilidad con productividad. El hecho de que un trabajador esté ocupado no significa que sean productivos.
    ]]Resolción: Destinguir entre el tiempo añadido y el tiempo no añadido. El tiempo de estudio debe utilizarse para eliminar el tiempo de desperdicio.

Implicaciones estratégicas y retorno a la inversión (ROI)

Invertir en un estudio de tiempo riguroso produce un retorno directo y cuantificable. Al establecer tiempos precisos estándar, una empresa gana la capacidad de citar de forma fiable pedidos, capacidad de plan y producción de programación. Un diseño de estaciones de trabajo optimizado, directamente informado por los datos del tiempo, reduce los tiempos de ciclo en 15-30% en muchos casos, liberando capacidad sin requerir inversión adicional de capital en equipo o mano de obra.

Además, una estación de trabajo bien diseñada reduce la fatiga del operador y las lesiones, lo que lleva a reducir los costos de compensación de los trabajadores y reducir la facturación. El costo de una sola lesión ergonómica puede ser decenas de miles de dólares. La inversión en un estudio de tiempo para rediseñar la estación de trabajo es una fracción de ese costo. Desde una perspectiva estratégica, las empresas que estudian el tiempo maestro pueden escalar sus operaciones más eficazmente.

Conclusión

El estudio de tiempo sigue siendo la base más confiable para la optimización del diseño de la estación de trabajo. Transforma las observaciones subjetivas en datos objetivos y cuantificables. Al entender la historia de la medición del trabajo, aplicando metodologías apropiadas, adhiriéndose al rigor estadístico, e integrando principios ergonómicos y magros, los ingenieros pueden diseñar estaciones de trabajo que maximicen la productividad al minimizar el estrés físico en los trabajadores.