medición del trabajo – El blog de Víctor Yepes

Número de observaciones a realizar en un cronometraje

El cronometraje, junto con las observaciones instantáneas, constituye un procedimiento de medición del trabajo que permite determinar los tiempos improductivos y sus causas, eliminándolas mediante su análisis. Se emplea como auxiliar del estudio de métodos para eliminar o disminuir el tiempo de trabajo. El cronometraje es más apropiado para trabajos muy sistematizados y repetitivos, efectuados por una o pocas unidades de recurso. En cambio, las observaciones instantáneas cubre el resto de los escenarios posibles, como trabajos poco sistematizados, con ciclos largos o realizados por numerosos recursos.

Una medición del tiempo requerido para una operación elemental en la que se divide un trabajo debe ofrecer brindar cierta seguridad que que se recogen todas las posibles causas que pueden influir en los tiempos, incluyendo los datos que se producen de forma esporádica. Para ello, las medidas se basan en una muestra representativa formada por un determinado número de ciclos sucesivos.

La Oficina Internacional de Trabajo recomienda cronometrar al menos 50 ciclos en operaciones breves y de 20 a 30 ciclos en operaciones más largas. Sin embargo, es posible que con un número de lecturas superiores a 10, el valor medio puede cambiar tan poco que no merece la pena aumentar el número de observaciones.

El número de ciclos a cronometrar depende, entre otros, de la duración de los elementos, de la precisión que se quiera para los tiempos representativos y de la estabilidad del operario o máquina cronometrado.

Duración de los elementos

Cuanto mayor sea la duración de los elementos, será menor la influencia de las causas de variación. Aunque los errores tengan el mismo valor absoluto, su valor relativo será menor. La Tabla 1 proporciona un ejemplo del número de lecturas según la duración de la operación (Alonso y Ruiz, 1982) .

Sin embargo, muchas empresas se basan en su propia experiencia o consideran la repetitividad de la operación. Se otorga más importancia y se busca mayor exactitud en los trabajos más frecuentes.

Precisión deseada

Suponiendo que la distribución de probabilidad de los tiempos es normal, entonces se puede determinar el número de observaciones a realizar, de forma que la mayoría de los valores individuales no se desvíen del valor medio más allá de unos límites aceptables de variabilidad. Por lo tanto, se puede determinar el número de observaciones teniendo en cuenta el margen de error y una probabilidad fija de no excederlo.

Si tenemos n medidas, la media muestral se expresa como:

La desviación típica muestral sería:

Y se define el error cuadrático de la media, o desviación típica de la media, como:

Teniendo en cuenta las propiedades de la distribución normal, el 95,45% de los valores probables de la media es que se encuentren en el intervalo de ±2Δx de la media.

De esta forma, si se hacen n lecturas, se puede calcular la media y su error cuadrático, lo cual nos indicará el error que tendrá la lectura. Por aproximaciones sucesivas, se podría aumentar el número de lecturas hasta que el error no supere un determinado límite.

Supongamos, por ejemplo, que el error no sobrepase el 5%, con el nivel de confianza del 95,45%, entonces, el número n’ de observaciones será:

Y por tanto,

Si el número inicial de observaciones, n, es insuficiente al aplicar la fórmula, entonces se debe aumentar las observaciones a n’ y volver a comprobar.

Estabilidad del operario

Como se ha visto anteriormente, el número de observaciones n necesarias será función de la desviación típica muestral. Si el tiempo medido varía poco, se requieren pocas observaciones. Por tanto, es conveniente cronometrar a operarios que realicen su trabajo de la forma más uniforme posible, en condiciones normalizadas. De esta forma, con un número relativamente bajo de medidas, se obtendrá el tiempo estándar como el promedio de las observaciones.

Sin embargo, no es posible desterrar la variabilidad, pues siempre existen ligeros errores en la lectura del cronómetro, pequeños cambios en el material o la posición de la herramienta, variaciones en las propiedades del material o pequeñas variaciones no intencionadas en el ritmo del operario o en el patrón de movimientos.

Os paso un vídeo explicativo al respecto.

Referencias:

ALONSO, J.; RUIZ, J.M. (1982). Ingeniería de producción. Ediciones Deusto, Bilbao.

SERPELL, A. (2002). Administración de operaciones de construcción. Alfaomega, Ediciones Universidad Católica de Chile, Colombia.

YEPES, V. (2008). Productivity and Performance, in Pellicer, E. et al.: Construction Management. Construction Managers’ Library Leonardo da Vinci: PL/06/B/F/PP/174014. Ed. Warsaw University of Technology, pp. 87-101. ISBN: 83-89780-48-8.

YEPES, V. (1997). Equipos de movimiento de tierras y compactación. Problemas resueltos. Colección Libro Docente nº 97.439. Ed. Universitat Politècnica de València. 256 pág. Depósito Legal: V-4598-1997. ISBN: 84-7721-551-0.

YEPES, V. (2022). Gestión de costes y producción de maquinaria de construcción. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 243 pp. Ref. 442. ISBN: 978-84-1396-046-3

YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376. ISBN 978-84-1396-174-3

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Suplementos para el cálculo del tiempo básico de una operación

Aunque tengamos un método eficaz para realizar una tarea, es necesario añadir un tiempo suplementario al tiempo normal o básico de una tarea para el cálculo del tiempo tipo. Las necesidades personales, la fatiga, las demoras o las interferencias son, entre otros, motivos que justifican el cálculo de estos suplementos. El estudio del trabajo se encarga del cálculo de estos tiempos adicionales. Sin embargo, no es sencillo determinar con precisión qué tiempo hay que añadir a las tareas.

Los motivos de estos suplementos pueden deberse a varias circunstancias, destacando las siguientes:

Condiciones del operario: sexo, monotonía o repetición de los trabajos, cargas excesivas, posturas incómodas, necesidades fisiológicas, etc.
Condiciones ambientales: temperatura, humedad, ruido, iluminación excesiva o insuficiente, etc.
Condiciones de la tarea: peligrosidad o riesgo de accidentes, esperas a máquinas u otros operarios, etc.

La parte más importante de los suplementos son por descanso, que trata de reponer al operario de la fatiga. El resto de componentes solo se aplican bajo determinadas condiciones. En la Figura 2 se muestra un modelo básico para el cálculo de los suplementos.

Figura 2. Modelo básico para el cálculo de los suplementos (Caso, 2006)

El suplemento por descanso presenta una parte fija por necesidades personales y fatiga, y otra variable que se añade cuando las condiciones de trabajo difieren de las habituales. Para las necesidades personales (ir al baño, beber agua, etc.) se suele aplicar un suplemento entre un 5 y un 7 %. La fatiga y monotonía de un trabajo se valora en un 4 %.

El suplemento por contingencias incluye los retrasos inevitables y pequeños trabajos ocasionales que se producen esporádicamente. Los suplementos por política de empresa se motivan por por diversas razones organizativas o de producción propias. Se añaden suplementos especiales cuando hay actividades que no forman parte del ciclo del trabajo pero que son imprescindibles para su correcta ejecución. También se podría justificar unos suplementos por comienzo o cierre de la actividad, por herramientas, por montaje o desmontaje, por aprendizaje o formación, etc.

Os paso un vídeo del profesor Cristóbal Miralles, de la Universitat Politècnica de València, donde se explica el cálculo del suplemento de fatiga para la definición de estándares de trabajo. Espero que os sea útil.

En el documento que adjunto, correspondiente a la Organización Internacional del Trabajo (OIT), se recoge un sistema de suplementos por descanso como porcentajes de los tiempos básicos.

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En este artículo se propone una revisión de las tablas de suplementos de la OIT.

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Referencias:

CASO, A. (2006). Técnicas de medición del trabajo. FC Editorial, 2ª edición, Madrid, 231 pp. ISBN: 978-84-96169-89-8.

HARRIS, F.; McCAFFER, R. (1999). Construction Management. Manual de gestión de proyecto y dirección de obra. Ed. Gustavo Gili, S.A., Barcelona, 337 pp. ISBN: 84-252-1714-8.

JORDAN, M.; BALBONTIN, E. (1986). Organización, planificación y control. Escuela de la Edificación, UNED, Madrid. ISBN: 84-86957-39-7.

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp. ISBN: 978-1-118-53957-6.

VELASCO, J. (2014). Organización de la producción. Distribuciones en planta y mejora de los métodos y los tiempos. 3ª edición, Ed. Pirámide, Madrid. ISBN: 978-84-368-3018-7.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Determinación del tiempo tipo de un trabajo

Uno de los aspectos más controvertidos cuando se realiza un estudio de tiempos de una actividad es la valoración del ritmo o actividad con el operario que realiza la operación. Además, también es objeto de discusión los suplementos a aplicar al tiempo necesario para realizar una actividad (Figura 1). El tema es delicado, pues sirve para fijar el que denominaremos como tiempo tipo y también para determinar el volumen de producción exigible a un trabajador y sus ingresos mensuales. El problema de fondo es que la medida del tiempo en el que se realiza una actividad y la estimación del ritmo de trabajo es subjetiva, sometida al criterio del analista. Pero veamos el problema con algo más de detalle.

Definiremos como trabajador cualificado a aquel a quien se reconoce que tiene las aptitudes físicas necesarias, posee inteligencia y formación, y ha adquirido la destreza y los conocimientos necesarios para efectuar el trabajo según normas de seguridad, cantidad y calidad. Este trabajador, si está incentivado, desarrolla una actividad óptima, diferente del trabajador representativo o promedio, que no tiene por qué ser cualificado.

Por tanto, dentro de la medición del trabajo, deberemos realizar una nivelación y una mayoración de tiempos que considere el factor de ritmo y los suplementos de tiempo para determinar el tiempo tipo de un trabajo.

Las diferencias en los valores de medición de un elemento se deben a:

Variaciones en la actuación del recurso, al ir más despacio o deprisa, por las diferencias en la atención prestada o por ajustarse o no al procedimiento previsto.
Cambios ajenos al operario como son los errores de medida, variaciones en el medio ambiente, en el material, etc.

Los factores causantes de que el mismo trabajo realizado por operarios diferentes sea distinto e, incluso, realizado por el mismo operario sea diferente una y otra vez son los siguientes:

El procedimiento empleado.
La precisión de los movimientos.
La velocidad de los movimientos.

Estos tres factores determinan la llamada actividad o factor de ritmo. Así, si se sigue fielmente un método de trabajo, la actividad crecerá con la velocidad y la precisión de los movimientos.

Se define como actividad óptima la obtenida de forma natural y sin forzarse los trabajadores calificados, como promedio de la jornada o turno, siempre que conozcan y respeten el método especificado y se les haya dado motivo para querer aplicarse (incentivos). La actividad normal sería la correspondiente a los ¾ de la óptima. En la Tabla 1 se recoge una escala sencilla de clasificación de la actividad. Téngase en cuenta que hay otras escalas donde el 100, por ejemplo, se asigna a la actividad óptima.

Todo aumento de la actividad se corresponde con una disminución del tiempo, resultando el producto de ambos constante. Así, un cronometrador adiestrado debe determinar el ritmo o actividad de las operaciones antes de efectuar las medidas de tiempo.

La nivelación de los tiempos medidos de una operación consiste en reducir todos los tiempos empleados a actividad normal. Así, el tiempo normal o plazo básico de una actividad t_n, que se ha medido m veces se calcula como:

donde t_i es el tiempo observado y a_i es la actividad durante la operación medida i.

Sin embargo, el trabajo desarrollado a lo largo de una jornada laboral no se puede consumar en el tiempo normal, puesto que son ineludibles ciertas pausas para recuperarse de la fatiga, realizar necesidades personales y por otras demoras inevitables. Se llama tiempo tipo o plazo estándar al tiempo normal de cada elemento más el necesario para compensar estos factores. Con el tiempo tipo, un trabajador cualificado con una actividad normal, a lo largo de un turno o jornada laboral, lograría un rendimiento tipo o estándar.

Dada la variabilidad de los trabajos de construcción, la diferencia entre el tiempo tipo y el normal puede ser considerable, por lo que es habitual que las bases de datos se refieran a los tiempos normales, siendo el usuario el que debe aplicar los imprevistos adecuados en cada caso. Un plazo realista de planificación suele ser el doble del tiempo normal.

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp. ISBN: 978-1-118-53957-6.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Medición del trabajo a través del procedimiento de observaciones instantáneas

Las observaciones instantáneas constituye un procedimiento de medición del trabajo que, junto con el cronometraje, permite determinar los tiempos improductivos y sus causas, eliminándolas mediante su análisis. Se emplea como auxiliar del estudio de métodos para eliminar o disminuir el tiempo de trabajo. El cronometraje es más apropiado para trabajos muy sistematizados y repetitivos, efectuados por una o pocas unidades de recurso. En cambio, las observaciones instantáneas cubre el resto de los escenarios posibles, como trabajos poco sistematizados, con ciclos largos o realizados por numerosos recursos.

Las observaciones instantáneas se basan en comprobar si, en un momento dado, un recurso se encuentra trabajando o parado. Se puede estimar el tiempo de trabajo y el de parada, así como su error estadístico basándose en la distribución binomial de probabilidad. Se puede ejecutar una pasada si observamos a un conjunto de recursos y anotamos para cada uno de ellos su situación de trabajo o parada. Para planificar correctamente las observaciones, se debería garantizar que todas las actividades sean observadas un número de veces proporcional a su duración.

Detengámonos un momento en el fundamento estadístico del método. Supongamos que p es la fracción del tiempo en el que un recurso presenta una característica. Por ejemplo, si p=15% puede significar que, del tiempo total de permanencia de una máquina en una obra, el 15% del tiempo se encuentra parada. Si extraemos n elementos de la población infinita de posibilidades en las que una máquina puede estar parada en una proporción p en una obra, la probabilidad de que x máquinas se encuentren paradas sería la siguiente:

Si en la distribución binomial se cumple que n·p>15, entonces la distribución binomial —que es discontinua— se puede aproximar a la distribución normal —que es continua—.

Ahora lo que nos interesa es conocer el tamaño de la muestra n para proporciones en una población infinita. Para calcular este tamaño de muestra, antes debemos especificar el nivel de confianza con el que se desea realizar la estimación y el margen de error máximo tolerable D. De esta forma, se espera trabajar con una muestra que sea representativa y que las estimaciones sean consistentes. La expresión que utilizaremos será la siguiente:

Aquí os dejo una tabla que relaciona el nivel de confianza con los las variables utilizada en la fórmula anterior:

Nivel de confianza	α	Z _α/2	(Z _α/2)²
99%	0,01	2,576	6,636
95%	0,05	1,960	3,842
90%	0,10	1,645	2,706
80%	0,20	1,280	1,638
50%	0,50	0,674	0,454

También os dejo un vídeo explicativo y un problema resuelto.

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Referencia:

YEPES, V. (2015). Coste, producción y mantenimiento de maquinaria para construcción. Editorial Universitat Politècnica de València, 155 pp. ISBN: 978-84-9048-301-5.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

¿Cómo aumentar la productividad a través de la medición del trabajo?

El estudio del trabajo compendia las técnicas que examina las tareas humanas en todos sus contextos y que llevan sistemáticamente a investigar los factores que influyen en la eficiencia y economía de la situación estudiada para su mejora. Consta de dos técnicas relacionadas entre sí. La primera, el estudio de métodos, se ocupa del modo de hacer un trabajo; la segunda, la medición del trabajo, tiene como meta averiguar cuánto tiempo se requiere para ejecutarlo.

La medición del trabajo se define como la aplicación de técnicas diseñadas para establecer el tiempo que tardará un trabajador calificado en realizar un trabajo específico efectuándolo según un método preestablecido. El trabajador calificado no debe confundirse con el trabajador representativo de un grupo. El primero es aquel de quien se reconoce que tiene las aptitudes físicas necesarias, que posee la inteligencia y la instrucción requeridas y que ha adquirido la destreza y conocimientos necesarios para efectuar el trabajo en curso según normas satisfactorias de seguridad, cantidad y calidad.

El primer objetivo de la medida del trabajo es la determinación de los tiempos improductivos y sus causas, eliminándolas mediante su análisis. Igualmente, se emplea como auxiliar del estudio de métodos para eliminar o disminuir el tiempo de trabajo. Para establecer la medida del trabajo de un recurso se siguen las siguientes fases:

Descomposición del tiempo de trabajo en elementos.
Medida del tiempo de los elementos con estimación simultánea del factor de velocidad y precisión (actividad).
Cálculo del tiempo normal de cada elemento o nivelación.
Cálculo del coeficiente de mayoración de cada elemento.
Obtención del ciclo de cada recurso.
Cálculo de la saturación de cada recurso en el equipo.

Para aclarar y ampliar estos conceptos, os dejo un Polimedia que espero sea de vuestro interés.

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp. ISBN: 978-1-118-53957-6.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.