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Dedicatorias y Agradecimientos DISEÑO ERGONOMÉTRICO DE ESTACIONES DE TRABAJO PARA LA EMPRESA IVOICE CALL CENTER S.A. DE C.V. TESIS QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: INGENIERO MECANICO ELECTRICISTA ÁREA: INGENIERÍA INDUSTRIAL PRESENTA: ADRIÁN GARCÍA HERNÁNDEZ ASESOR: ING. FRANCISCO RAÚL ORTÍZ GONZÁLEZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN SAN JUAN DE ARAGÓN, EDO. DE MÉXICO, 2009 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. La presente tesis la dedico en agradecimiento a todas aquellas personas que estuvieron, están y estarán siempre presentes en mi vida: A mi Abuela Refugio†, por haber sido tan buena e inculcarme el amor, el cariño y el respeto. Siempre te llevaré en mi corazón Abuelita Cuca. A mis padres Graciela Hernández Álvarez y Arturo García Cervantes. Les agradezco su esfuerzo, su dedicación, apoyo y paciencia hacia mis hermanos y a mí. Gracias por confiar en mí y darme la oportunidad de culminar esta etapa de mi vida. Los Quiero Mucho. A mis hermanos Willos, Smeagol y Pit porque son únicos, son un motivo a salir adelante y porque sé que cuento con ellos a pesar de todo. Quiero expresar también mi más sincero agradecimiento a la familia Granillo Riveros porque no sólo me han abierto las puertas de su hogar, sino también las de su corazón. Además de que en ella existe una persona muy especial para mí… Así es, no podrías faltar mi Niña, porque sabes que eres parte fundamental en mi vida, no sólo por tu apoyo, sino por tu amor. Yesenia gracias por ser una mujer con los más bellos sentimientos y demostrarlos incondicionalmente. Te Amo. Expreso también mi gratitud a mi asesor, el Ing. Francisco Raúl Ortíz González que me ha tenido la paciencia y dedicación para guiarme desde el inicio hasta el término de esta tesis. A mi entrenador del Equipo Representativo de la UNAM, Sergio Morales Gaviño, porque siempre tienes el consejo acertado en momentos complicados, y que hasta ahora sé el significado de tus múltiples regaños, pero siempre con el sentido de aprender de nuestros errores y ser mejores cada día; ya que la vida es como el fútbol. Gracias por todas tus enseñanzas Sergey. Por supuesto a todos mis compañeros por esos momentos inolvidables que hemos pasado cada vez que nos encontramos en la Fes, en el trabajo y en el fútbol. Pero sobre todo a Dios por estar conmigo a cada paso que doy, por iluminar mi corazón y por haber puesto a aquellas personas importantes en mi camino y que han sido mi soporte y compañía durante esta etapa fabulosa… Con cariño respeto y admiración… Adrián García Hernández. Diseño ergonométrico de estaciones de trabajo para la empresa iVoice Call Center S.A. de C.V. Índice Diseño ergonométrico de estaciones de trabajo para la empresa iVoice Call Center S.A. de C.V. ÍNDICE INTRODUCCIÓN………………………………………………………………. I CAPÍTULO I. EVOLUCIÓN DEL HOMBRE. 1.1 Los primates…………………………………………………………...... 1 1.2 Antropoides……………………………………………………………… 3 1.3 Inicio de las Culturas en el ser humano……………………………… 12 1.4 La Edad Media………………………………………………………….. 21 1.5 Antropometría del individuo…………………………………………… 24 CAPÍTULO II. LAS REVOLUCIONES INDUSTRIALES. 2.1 La Primera Revolución Industrial…………………………………….. 28 2.2 Segunda Revolución Industrial………………………………………... 32 2.3 Tercera Revolución Industrial………………………………………… 36 2.4 Ingeniería de Métodos…………………………………………………. 38 CAPÍTULO III. SECTORES ECONÓMICOS. 3.1 Generalidades………………………………………………………….. 44 3.1 La empresa de Servicios………………………………………………. 53 CAPÍTULO IV. ESTACIONES DE TRABAJO 4.1 Ergonomía………………………………………………………………..65 4.2 Normatividad……………………………………………………………. 68 4.3 Diseño…………………………………………………………………… 70 4.4 Diseño para personas discapacitadas……………………………….. 74 4.5 Costos de Manufactura………………………………………………… 80 4.6 Propuestas de Manufactura…………………………………………… 80 CONCLUSIONES……………………………………………………………… 117 BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………… 120 i Diseño ergonométrico de estaciones de trabajo para la empresa iVoice Call Center S.A. de C.V. Introducción El presente trabajo tiene como propósito generar un diseño ergonométrico que contribuya al buen desempeño en las actividades de los operadores, así como utilizar los mobiliarios en forma efectiva y eficiente dentro de la empresa iVoice Call Center S. A de C. V., debido a que, hay que tener presente que la intención del Análisis de la Estación de Trabajo es la clave del éxito dentro de la misma empresa. En vías de su construcción, se presenta un bosquejo histórico sobre la evolución del hombre para analizar el origen y crecimiento progresivo del mismo, por lo tanto, en el Capítulo I llamado la “Evolución del hombre”, se ponderan los cambios evolutivos que ha sufrido el ser humano en cuanto a su anatomía y formas de comportamiento para sobrevivir, ya que, estos cambios permitían que el ser humano se desenvolviera en ambientes naturales. Lo anterior, constituye el preámbulo para la exposición del Capítulo II “Revolución Industrial”, que hace alusión al cambio paulatino del ser humano en el transcurso de la historia, un cambio no solamente en las cosas que hace, sino en la manera como las hace. Para interpretar este apartado se analiza cómo la Revolución Industrial cambió tanto las actividades como las relaciones humanas, es decir, a medida que la tecnología se hacía más y más compleja, los individuos se hacían más y más dependientes los unos de los otros y los problemas de trabajar juntos se hicieron más difícil; por lo que, la trascendencia de la Revolución Industrial produjo cambios fundamentales en lo que significa ser empleado. Por ello, en este capítulo se enaltece la necesidad de proporcionar las primeras aportaciones que hicieron los estudiosos de la ingeniería (TAYLOR y GILBRETH) acerca de los movimientos que se realizaban dentro del trabajo en función al lugar, con la intención de obtener una mejor eficiencia en la mano de obra. Asimismo, se hace referencia a la ingeniería de métodos, con la finalidad de someter cada operación a un análisis para simplificarla; respecto a esto, es importante señalar que el Ingeniero de métodos es el encargado de idear, preparar y mejorar paulatinamente los centros de trabajo hasta obtener el diseño adecuado. Si bien, la articulación de cada apartado es indispensable para el desarrollo de la tesis, el estudio precedente permite plantear el Capítulo III “Sectores Industriales”, que destaca los tres principales sectores que rigen la economía y que son: sector primario, sector secundario y sector terciario, siendo este último I http://www.monografias.com/cgi-bin/search.cgi?query=�xito&?intersearch el de mayor importancia, debido a que, hace alusión a la producción de bienes y servicios, y es aquí donde se encuentra la empresa a la que está dirigida esta propuesta. De esta manera, en el Capítulo III se esboza una propuesta que tiene como propósito destacar la influencia del Análisis de la Estación de Trabajo en la organización iVoice Call Center S. A. de C. V. para construir un nuevo horizonteen la misma, que le permita incrementar la productividad tanto del operador como de la organización y así destacar la eficiencia y calidad de ambos. Finalmente, el Capítulo IV titulado “Estaciones de Trabajo” analiza los conceptos de ergonomía, la normatividad que debe existir en un centro de trabajo así como la propuesta de diseño, que responde también a las necesidades de la gente discapacitada, especialmente a la gente que está en silla de ruedas. Dicho lo anterior, es importante mencionar que la empresa tiene como política la inclusión de personal discapacitado en una proporción del 20% del total de la plantilla operativa, y así atacar la problemática de la falta de integración de este sector de la población en la industria mexicana. De esta forma es posible mostrar la importancia que tiene el Análisis de la Estación de Trabajo en una empresa, en tanto que, se realiza una optimización de movimientos y contribuye en el incremento de la productividad del trabajador y su calidad de vida, sin dejar de lado la mejora en la productividad de la organización. II Capítulo I EVOLUCIÓN DEL HOMBRE Diseño ergonométrico de estaciones de trabajo para la empresa iVoice Call Center S.A. de C.V. Figura I.1 Hombre de Vitruvio. 1 Nuestro planeta Tierra tiene una antigüedad aproximada de 4,500 millones de años, la vida en los mares inicia hace 3,500 millones y desde entonces los continentes se han desplazado, dando forma a las grandes regiones geográficas que actualmente conocemos como Continente Europeo, Continente Asiático, Continente Oceánico, Continente Africano y Continente Americano. Con ello el clima también ha sufrido diversos cambios, periodos de intensos enfriamientos y otros más cálidos. Durante las épocas glaciales el mar tendió a disminuir su nivel, creándose nuevos terrenos para las especies terrestres. Para sobrevivir, los seres vivos han experimentado cambios evolutivos en cuanto a su anatomía, formas de reproducción y de comportamiento. Todos estos cambios han dado lugar a variaciones de una misma especie, ocupación de nuevos espacios, nacimiento de nuevas especies, y a extinciones. En este contexto, el orden de los primates, al que pertenece el ser humano, tiene una historia de más de 50 millones de años en diferentes ambientes. 1.1 Los Primates Los primeros Primates tuvieron su desarrollo en los trópicos hace 40 millones de años. El ser humano, como primate, proviene de aquellos monos tropicales y subtropicales. La mayoría de los mamíferos han desarrollado estrategias y tendencias evolutivas especializadas en caminar, alimentarse o reproducirse. Los Primates se caracterizan por conservar un cuerpo generalizado y muy poco especializado. La única tendencia hacia la especialización provino de un momento evolutivo que fue la adaptación a la vida en los árboles. Se caracterizaban principalmente por tener manos y pies con 5 dedos cada uno, donde los dedos de la mano presentan capacidad de flexión, divergencia y convergencia, uñas planas en lugar de garras, hemisferios cerebrales desarrollados, visión binocular, y clavículas presentes. Los ancestros más antiguos de los primates vivieron junto con los dinosaurios hace 70 y 80 millones de años y eran insectívoros muy pequeños, similares a los actuales prosimios (los lémures, loris y társidos). En consecuencia se vislumbra que de estos primeros ancestros, hace alrededor de 65 millones de años surgieron los primeros Antropoides. 2 Figura I.2 Separación de los Continentes Asiático, Americano, Africano, Europeo y Oceánico 3 1.2 Antropoides Entre 50 y 35 de años en el pasado, cuando las erupciones y terremotos separaron a Europa y África de América, los antropoides se dividieron en dos líneas evolutivas, los platirrinos o monos del nuevo mundo, y los catarrinos o monos del viejo mundo. Ambos linajes dieron lugar a una enorme diversidad de formas y especies que en América están representados por monos como el tití, el capuchino, el mono araña, el mono ardilla y el aullador, entre muchas otras especies. En el viejo continente, tendremos por un lado, a los Cercopitecoideos como son los babuinos, macacos, mandriles, y papiones, entre otros; y por otro, a los Hominoideos con tres familias principales: Hylobates, Pongidae y Hominidae, esta última dio origen a los humanos. Las condiciones de las regiones biogeográficas del continente africano fueron las únicas que propiciaron la evolución de los ancestros de los grandes monos y del hombre hace mas de 20 millones de años, durante el Mioceno, cuarto periodo geológico de la era Cenozoica. Hoy en día solo se cuentan con fragmentos de fósiles y evidencias de la forma en que los cambios climáticos propiciaron la transformación del ecosistema. Con base en estos conocimientos, sabemos que los primates evolucionaron en los ecosistemas tropicales del oriente africano, donde predominaron los bosques, selvas y sabanas durante el Mioceno. Entre 16 y 5 millones de años, hubo un enfriamiento global que en África produjo un incremento de la sabana y zonas aisladas con bosques abiertos reduciendo los ecosistemas tropicales. Dicho lo anterior se puede decir que, los cambios más determinantes ocurrieron hace 3 millones de años, cuando uno de los representantes más antiguos de los homínidos dieron lugar a nuestra especie, el Australophitecus, el cual deja de ser cuadrúpedo y empieza a desplazarse sobre sus extremidades posteriores, la nueva postura vertical provoca que su estructura ósea se modifique para responder a las condiciones físicas a las que se vio sometido el cuerpo. En este sentido, se alude que para dar soporte a los órganos internos, la columna vertebral se reconfigura y los huesos de la cadera se abren para dar a la pelvis una forma cóncava en donde los músculos cambian su función. Al mismo tiempo el cráneo empieza a crecer a partir del aumento del volumen del cerebro; se ubica en una posición más baja la laringe, para crear una caja de resonancia con el techo del paladar, lo que facilitaría la creación de sonidos y así atraer el lenguaje; finalmente las articulaciones del dedo pulgar se modifican y permiten una gran movilidad en las manos. 4 En este sentido se puede decir que, las características más representativas de los primeros homínidos son las siguientes: eran de baja estatura, su dentadura tenía la forma de arco de los seres humanos, pero con algunos rasgos similares al de los simios, como el espacio entre colmillo y premolar, así como su complexión física variaba entre machos y hembras, en tanto que los primeros eran más grandes que los segundos. Ahora bien, vivían en África, desde la actual región de Sahel, al sur del desierto del Sahara hasta el sur de la provincia del Cabo, en Sudáfrica. Esta región sufrió una serie de transformaciones, la actividad volcánica y tectónica formó un sistema de cañadas y serranías conocido con el nombre de valle Rifft. Éste con el paso del tiempo creó una barrera que dividió al continente africano en dos grandes porciones. En el lado oriente quedaron los antepasados de los homínidos, mientras que en el lado occidental permanecieron los bosques y las selvas permitiendo la sobrevivencia de los ancestros de los gorilas y chimpancés. Figura I.3 Mandíbulas de los Antropoides y Hombre. 5 Los seres humanos se diferencian de los simios antropomorfos en tres características principales: a) Forma de desplazamiento: exclusivamente bípeda, con el cuerpo erguido. Esta adaptación ha representado cambios anatómicos básicamente en la pelvis, pero también en la piel, en la base del cráneo y en la columna vertebral. b) Tamaño del cerebro: se visualiza un notable aumento, ya que los 1.230 cm3 del ser humano contrastan con los 495 cm3 del gorila, los 405cm3 del orangután y los 385 cm3 del chimpancé común. c) Tamaño de mandíbulas y dientes: se destaca una disminución en el tamaño de los caninos, pierde su aspecto de daga en los antropoides machos para adquirir un tamaño similar a los incisivos actuales. Tiempo después se produjeron cambios en el clima y los ecosistemas del este de África, dando origen a las grandes sabanas. Fue en esta era cuando los homínidos desarrollan el bipedismo. Figura I.4 Clasificación de los primates. 6 Desde hace mas de 4.5 millones de años se estableció una importante diferencia: los primeros homínidos, empezaron a caminar erguidos en dos piernas, mientas que los ancestros se especializaron en andar en cuatro patas, apoyándose en los nudillos de las manos. En el pasado existieron muchas especies de homínidos que caminaban en dos piernas, aunque ahora solo sobrevive el Homo sapiens. Como resultado de ello, las especies conviven y con el tiempo se suceden unas a otras. Algunas se extinguen sin dejar descendencia, mientras que otras se transforman en nuevas especies dando origen a un linaje que se proyecta en nuestros días. Cuando se representa esta sucesión en el tiempo, se forma un árbol en el que la familia forma el tronco, los géneros las ramas y las especies las ramificaciones menores. En lo que respecta a la familia de los homínidos, ésta se conforma por tres grandes géneros: Ardipithecus, Australopithecus y Homo. Los Australopithecus conforman un grupo de los homínidos que se origina en el este de África, los cuales se dispersaron por este territorio al sur hasta Sudáfrica y al oeste hasta Chad, y cada grupo da origen a distintas especies, entre ellas se encuentran los Australopithecus Anamensis, Australophitecus Afarensis, Australopithecus Garhi y Australopithecus Africanus. Estas especies se caracterizan por medir de entre 2 a 1 metro de altura, desarrollan bastante los músculos de la mandíbula y en forma de u ó v, presentan paredes craneales delgadas, así como modificaciones en la pelvis a consecuencia de ser bípedos. Figura I.5 Evolución del Australopithecus. 7 Figura I.6 Comparativo entre Australopithecus, Homo Erectus y Homo Sapiens. Con el paso del tiempo un grupo de esta familia, se desarrolló cada vez más robusto y de mayor tamaño, con fuertes mandíbulas y dientes más grandes que les ayudaban a masticar. Un segundo grupo se hizo más delicado, aumentando su estatura, pero con un cerebro mayor, desproporcionando las dimensiones del cuerpo. A partir de estas especies se origina el género Homo, lo que hacía más marcadas las diferencias con sus ancestros, y le permitía adquirir un parecido cada vez mayor con el hombre actual. El género Homo incluye tres especies: Homo habilis, Homo erectus, Homo sapiens. La primera especie del género Homo apareció hace 2.5 millones de años y se dispersó gradualmente por África, Europa y Asia. En sus primeras manifestaciones se le conoce como Homo habilis, y tenía una capacidad craneana de 680 cm3 y su altura alcanzaba el metro y 55 cm. Era robusto, ágil, caminaba erguido y tenía desarrollada la capacidad prensil de sus manos. Sabía usar el fuego, pero no producirlo, y se protegía en cuevas. Vivía de recolectar semillas, raíces, frutos y ocasionalmente comía carne. El Homo habilis al igual que los Australopithecus, debió de coexistir con otros homínidos más evolucionados y de estatura superior, a los que se ha denominado Homo erectus1. 1ALIMEN, M. H. y STEVE M.J. Prehistoria. P.26 y 27. 8 La especie que se desarrolló posteriormente se denomina Homo erectus, hace 1.5 millones de años. La diferencia fundamental del Homo erectus y los homínidos que lo antecedieron radica en el tamaño, sobre todo del cerebro. Su cuerpo es la culminación de la evolución biológica de los homínidos: era más alto, más delgado, capaz de moverse rápidamente en dos pies, tenía el pulgar más separado de la mano y su capacidad craneana llegó a ser de 1,250 cm3. También fabricó herramientas, como el hacha de mano de piedra, y aprendió a conservar el fuego, aunque no podía generarlo. Se cree que esta especie se propagó hacia el Norte, K por Europa (hasta Francia) y Asia, durante 4,000 años. Esta especie duró diez veces más tiempo de la que lleva sobre la tierra el ser humano moderno. Entre los Homo erectus que se han encontrado restos están el "Hombre de Java" (700 mil años) y el "Hombre de Pekín" (400 mil años). Una o más subespecies del Homo erectus evolucionaron hasta llegar al Homo sapiens, un nuevo tipo físico. Los restos más antiguos del Homo sapiens tienen una edad entre 250 mil y 50 mil años. En sentido estricto se le denomina Homo sapiens neanderthalis: el hombre de Neanderthal. Recibe este nombre por el de Neanderthal. lugar dónde se encontró el primer cráneo que demostraba la existencia de su especie, en el valle de Neander, en Alemania. Los hombres de Neanderthal tenían el cerebro de mayor tamaño y el cráneo distinto que del Homo erectus. Su mentón estaba hundido y su constitución era muy gruesa. Esta especie se encontró desde Europa occidental y Marruecos hasta China, pasando por Irak e Irán. Figura I.7 Hombre de Java y Hombre de Pekín. 9 Figura I.8 Hombre Neanderthal. De esta manera, los Neanderthales estaban más capacitados y eran mentalmente más avanzados que ningún otro ser que hubiera habitado en la Tierra anteriormente. Esta especie humana vivió la última glaciación y se adaptó a ella construyendo hogares excavados en el suelo o en cavernas y manteniendo hogueras encendidas dentro de ellos. Los Neanderthales que vivían en las zonas del norte de Europa fueron cazadores y se especializaron en atrapar a los grandes mamíferos árticos: el mamut y el rinoceronte lanudo, cuyos restos llevaban arrastrando hasta la entrada de sus cuevas, en donde los cortaban en pedazos. Los hombres de Neanderthal se cubrían con pieles y disponían de mejores útiles de piedra que sus antepasados. Además realizaban una actividad novedosa: enterraban a sus muertos con gran esmero. Los muertos no sólo eran enterrados cuidadosamente, sino que también el muerto era provisto de utensilios y comida. Es posible que los enterramientos y los vestigios de rituales en los que aparecen animales señalen los inicios de la religión. Tal vez creían ya en una especie de continuación de la vida después de la muerte. El hombre de Neanderthal desapareció bruscamente, su lugar fue ocupado por los hombres modernos, es decir, el Homo sapiens sapiens, que es la especie a la cual pertenecemos los seres humanos modernos. Se han encontrado restos de los primeros miembros de esta rama en el Cercano Oriente y los Balcanes, fechados entre el 50 mil y el 40 mil antes de Nuestra Era. Quizá avanzaron hacia el norte y occidente a medida que retrocedía el hielo. Estos seres humanos también cruzaron el estrecho de Bering, penetrando así en el continente Americano y llegaron a Australia hace unos 25 mil años. De lo anterior, se infiere que los Homo sapiens sapiens se extendieron por la Tierra más que ninguno de los primates anteriores. Un grupo prehistórico de esta especie fueron los hombres de Cro-Magnon (32 mil años), llamados así por la cueva cercana a la aldea de Les Eyzies, Francia, donde fueron hallados sus restos óseos. Los cro-magnones vivieron la última glaciación y aunque su cerebro no era mayor que el del hombre de Neanderthal, le dieron nuevos usos pues, entre otras cosas, hicieron y mejoraron muchos instrumentos y armas. Estos son también los artistas más antiguos. El hombre actual no difiere básicamente ni en capacidad cerebral, ni en postura, ni en otros rasgos físicos, del modelo que la evolución había logrado en el hombre de Cro-Magnon. 10 Lo anterior constituye el preámbulo de que todos los seres humanos formamos parte de la misma especie. Por ello, lo quedio al hombre moderno el control sobre la Tierra no fue su físico, sino su capacidad de aprovechar y transmitir a sus descendientes la información cultural por medio de su inteligencia. Durante el Neolítico se constituyen en Francia, el sur de Alemania, Suiza, norte de Italia y Gran Bretaña culturas originales y autóctonas, al tiempo que aparecen los primeros megalitos. Estas culturas perduran durante el Neolítico final mientras surgen nuevas culturas, dotadas de un considerable poder de expansión. En este preciso momento aparecen por primera vez los utensilios de cobre. Figura I.9 Homo Sapiens Sapiens. Figura I.10 Primeros Monolitos. Figura I.11 Cronología de la evolución del hombre. Figura I. 12 Cronología de la especie Homo. A continuación se presenta el desarrollo cronológico de la especie del Homo: 1.3 Inicio de la Cultura en el ser humano Cuando se observan de cerca los miles de variantes de los seres humanos, no sorprenden tanto las diferencias entre sus rasgos físicos como la infinita diversidad de sus modos de vivir y de sus costumbres. Si se examinan esas diferencias más atentamente, pronto se advierte que se trata de diversidades del lenguaje, las ideas, las creencias, los códigos sociales, las técnicas, los ritos y las concepciones artísticas, éticas y religiosas. También se descubre que estos elementos se hallan presentes en todos los grupos humanos, que constituyen creación propia y particular de cada uno de ellos, y en consecuencia son distintos a los demás. Todos esos elementos propios del mundo humano conforman la cultura, que es, por tanto, característica del hombre. Respecto a lo anterior, se puede decir que indudablemente, el ser humano sufre transformaciones considerables en el proceso mismo de su consolidación, así como los elementos y objetivos inherentes a éste, ya que, al cambiar la selva en sabana y bosque, los ancestros del homo tuvieron que bajar a la superficie de la planicie y comenzar a caminar erguidos, contribuyendo a ubicar el cerebro a un más directamente sobre la columna dorsal permitiéndole ampliarse o desarrollarse en tamaño y capacidad neuronal, es decir, transformando completamente al sistema nervioso. El primer aspecto que tomamos en cuenta es el cambio en el eje horizontal-vertical de la relación columna vertebral-cerebro. El cerebro, al disponer de una mejor posición (parte superior de la columna vertebral), pudo responder a la demanda de esfuerzo mental creciendo en tamaño y en capacidad neuronal, aumentando su capacidad de reflexión. En el momento de que tuvo que erguirse, el Homo pudo liberar sus manos para usarlas para sujetar objetos, pero por consecuencia, realizó un gran esfuerzo mental para coordinar sus movimientos manuales, lo que también contribuyó al desarrollo cerebral. Sin embargo, hasta aquí estamos relatando solamente los cambios evolutivos que nos llevan al ancestro común de chimpancé y seres humanos. Porque en definitiva, lo que implicó la separación entre monos y hombres fue la necesidad de estos últimos de sobrevivir usando todos los recursos biológicos mediante la cooperación mutua lograda por medio del lenguaje, lo que no sucedió entre los monos. Una mejor motricidad dio lugar a su vez, a requerir y brindar más cooperación en las actividades comunes, pero para ello los Homo debieron de mejorar la comunicación mutua, desarrollando lenguajes de señas de manos y cuerpo, y sonidos de gruñidos más sofisticados. 13 Aún mucho antes de alcanzar algún considerable tamaño de su cerebro, los ancestros del Homo vivían en grupos, con un sistema de cooperación mutua y organización social; es decir, vivían en grupos parecidos a clanes con roles y funciones distintas entre sexos y entre niveles de edad. Es por ello que la presión del medio ambiente desencadena cambios evolutivos como a continuación se indican: Con el paso del tiempo los grupos de los Homo pudieron mejorar su organización, porque fueron desarrollando un sistema de signos significantes que les permitió comunicarse, primero con los sonidos de sus gargantas y los gestos de su cuerpo, y más tarde con lo que se encontraban a su alrededor. De esta mejor organización a través de señas y sonidos presionó y obligó a estos seres a un fuerte esfuerzo mental tendiente a la reflexión, lo que dio origen a la capacidad de darle sentido a todo lo que les rodeaba, asignándole significados diversos a cada cosa, situación o evento de la vida cotidiana. El sentido de las cosas es lo que se denomina Cultura. Este sentido y sus significados fueron usados para establecer relaciones con los otros seres de la misma especie como un medio para sobrevivir. El sistema de relaciones así formado es lo que hoy llamamos Sociedad. Figura I.12 Cadena de cambios evolutivos. 14 Con el paso de los siglos y tomando en cuenta la necesidad por procrear, alimentarse y sobrevivir a los peligros naturales, el Homo sufrió cambios estructurales, causadas por mutaciones genéticas en que la selección natural permitió que aquellas especies de postura más erguida, mejor motricidad manual y corporal y mayor capacidad de reflexión fueran las que mejor sobrevivieron y mejor se adaptaron al medio ambiente, dando pie a desaparecer los progenitores menos evolucionados. El desarrollo evolutivo del cerebro en cuanto a la posibilidad de reflexionar, implicó otro fenómeno que no está presente en los animales superiores: la capacidad de pensar acerca del pasado y el futuro, es decir, recordar hechos o experiencias ya sucedidas (acumulación de conocimientos) y proyectarlos imaginativamente hacia el futuro. Por lo tanto, la inteligencia humana, desde el punto de vista de la capacidad de reflexionar, está compuesta de la memoria que permite a su vez utilizar las experiencias y conocimientos adquiridos en el pasado y la proyección imaginativa hacia el futuro. Esta habilidad de poder reflexionar, fue de gran importancia para sobrevivir, adaptándose continuamente al ambiente, desarrollando diversas formas de producir, y almacenando sus experiencias en el recuerdo a través del tiempo. A esto se le llama contexto de la cultura: la adaptación de un grupo humano a su entorno geográfico y climático, a través de ciertas prácticas para obtener su sustento. Paralelamente a este proceso reflexivo, la especie Homo creó instrumentos al acomodar y usar parte de la naturaleza (piedras, palos, huesos, fuego, etc.) que resultó ser producto de su capacidad reflexiva. De manera que todo aquello que el ser humano primitivo creara por sí mismo y que no es parte de la naturaleza, es lo que llamamos cultura. En pocas palabras, la cultura surge por la capacidad combinada del ser humano primitivo de representar mentalmente lo existente y expresarlo en símbolos significantes, para transformar la naturaleza con sus manos y el trabajo cooperativo con otros seres. Por otro lado, en cuanto la adaptabilidad biológica, debe quedar en claro que el fenómeno evolutivo que ocurrió con la aparición del Homo sapiens sapiens, fue una transformación en el sistema cerebral, al aumentar la capacidad de razonamiento. Otros sistemas biológicos como el tamaño, color de piel, color de ojos, etc. también estaban transformándose y continuaron haciéndolo, adaptándose a los requerimientos de sobrevivencia y vida en ambiente totalmente diferentes entre sí, de manera que los seres que vivieron en un habitad de 15 bastante calor, adquirieron una piel oscura que fue capaz de soportar los rayos solares, mientras que aquellos que permanecieron en zonas frías y templadas su tonalidad era blanca. Lo mismo pasó con la forma a de los ojos, el color y forma de pelo. De esta forma se originaron diferentes razas de Homo sapiens sapiens. En consecuencia, con el paso de la evolución, los seres vivos aprenden a vivir en su medio físico, y el hombre es ejemplode ello, pues gracias al desarrollo de su inteligencia ha podido dominar y transformar la naturaleza de acuerdo a sus necesidades. De esta forma surge el sedentarismo, a través de la práctica de la agricultura lo que da origen a las nuevas civilizaciones que por lo general se establecen cerca de los ríos y mantos acuíferos. La comprensión e interpretación del mundo, desde la óptica del desenvolvimiento y evolución del hombre se exalta notoriamente transformaciones estructurales en los procesos socio-culturales, ya que, en las primeras comunidades urbanas establecidas a orillas de los ríos Tigris y Éufrates, Nilo, Indo, Hoang-Ho y Yangtse-kiang, se originaron diversos cambios de carácter tecnológico que trajeron consigo un gran desarrollo. En el caso de la agricultura, la construcción de canales y diques favoreció el cultivo de riego, que hizo posible aprovechar mayores extensiones de tierra, de las que se obtuvo un excedente en la producción de alimentos, que permitió a las comunidades urbanas alcanzar un importante desarrollo. La orientación sistemática de la realidad confiere un estilo de vida distinto al sistema anterior, lo que permitió que las necesidades de la población se diversificaran, y los hombres no se dedicaran solamente a la agricultura, pues además del alimento, era indispensable la confección del vestido, la elaboración de herramientas para el trabajo, la fabricación de armas y el perfeccionamiento de las técnicas del cuidado y explotación del ganado, lo cual originó la aparición del trabajo especializado. La especialización en el trabajo otorgó que una parte de la población tuviera más tiempo libre, favoreciendo el surgimiento y desarrollo de la ciencia, la técnica y el arte, actividades que con el paso del tiempo hicieron posible que algunas comunidades aldeanas se convirtieran en las primeras civilizaciones urbanas de la antigüedad. A tal respecto, es restrictivo afirmar que las primeras etapas históricas de la humanidad están representadas principalmente por las grandes culturas del antiguo oriente: Mesopotamia, Egipto, india y China. Todas ellas tuvieron una característica común, asentarse cerca de los ríos. 16 De los ríos, los hombres obtuvieron agua y alimentos básicos, además de ser utilizados como medios de transporte que les permitieron establecer y desarrollar las primeras rutas comerciales. La fertilidad de las regiones fluviales, indujo al hombre a replegarse a las estrechas fajas de tierra, la cual era rica y húmeda, gracias a las cargadas lluvias que anualmente dejaban las inundaciones. La práctica de la caza y la recolección de frutas y raíces silvestres, fueron actividades muy inciertas para la obtención de alimentos, por lo que las corrientes de agua para estas culturas, significaron un importante foco de atracción. Figura I.13 Principales civilizaciones. 17 Los egipcios solían utilizar partes del cuerpo, como los brazos o los dedos, para realizar mediciones. La utilización de este tipo de medidas dependía de las características físicas de cada persona, por eso inventaron el codo real, el cual fue utilizado como unidad de longitud por su origen Antropométrico. Algunas más de sus aportaciones son: el desarrollo de la arquitectura, el conocimiento del calendario, la invención y el uso del Abaco, los hindús dividen las matemáticas en aritméticas, algebra y geometría; por su parte, los chinos crearon el papel, la pólvora y la brújula. Figura I.14 La Agricultura como una de las principales actividades. Figura I.15 El codo fue una medida de Longitud 18 De este modo, el contacto entre diferentes culturas ocasionó la mezcla de razas, el intercambio de conocimientos científicos y técnicos y la expansión de ideologías y religiones. Este proceso originó la formación de nuevas sociedades, cada una de ellas con distintos grados de desarrollo. En todos los pueblos de la antigüedad, el mestizaje constituyo un fenómeno importante, con excepción de la India, en donde mantuvo un sistema de castas sumamente cerrado, que prohibió por completo la mezcla de éstas. Aunado a los orígenes de las civilizaciones antes comentadas, diversos grupos de homo sapiens sapiens surgidos del sur de Asia, emprendieron un largo caminar, llegando a lo que es hoy Oceanía. El continente fue poblado por grupos nómadas poseedores de complejos ciclos rituales y de rutas de intercambio, principalmente con los pobladores de Nueva Guinea. Con pequeñas variantes locales la tradición local nomádica se extiende por todo el continente, el cual se divide en cuatro áreas culturales que son: Australia, Melanesia, Micronesia y Polinesia. Los primeros pobladores son conocidos con el nombre de aborígenes. Las principales características raciales de los aborígenes son la pigmentación oscura, el cabello ondulado o rizado, la dolicocefalia (cráneo ovalado), la estatura baja, los dientes grandes, los arcos supraciliares pronunciados y el prognatismo acusado (perfil de la cara curvado). Como nómadas, poseían un número reducido de herramientas muy eficiente. Entre ellas se encuentran el búmeran, el palo arrojadizo, los palos excavadores y las bateas que permitían el transporte de alimentos. Figura I.16 Rasgos físicos de los primeros pobladores de Australia. 19 El Sureste de Asia incluye una gran variedad de razas y mezclas de ellas. Entre las primeras encontramos a los australoides, mongoloides y negros. Los vedoides, malayos e indonesios, principalmente, son el resultado del mestizaje. A ellos se han agregado numerosos inmigrantes chinos, hindúes y algunos europeos. Los cambios climáticos durante la aparición del Homo sapiens, fue factor determinante para la aparición del ser humano en el continente Americano. Grupos nómadas surgidos de Asia particularmente de Siberia. Estaban acostumbrados a vivir en condiciones de frío intenso y escasos de recursos, y que debido a estas condiciones pasan a través del hoy llamado Estrecho de Bering, que es un brazo del mar localizado entre el extremo oriental de Asia y el extremo occidental de América del Norte, en busca de nuevos alimentos para sobrevivir. Al ir adentrándose al continente, los nuevos pobladores se encuentran con condiciones climatológicas totalmente distintas de las que provienen; no obstante, nuevamente se adaptan a las circunstancias y elaboran nuevos utensilios de sobrevivencia. Figura I.17 Ruta de migración del hombre a América. 20 Los primeros colonos blancos que llegaron a las costas americanas del Atlántico se encontraron con una extensa región cubierta de bosques que se extendían hasta el río Misisipi. Las nuevas civilizaciones tenían un modo de vida similar, es decir, sembraban maíz, calabaza, frijol, cazaban diferentes especies. Hacían uso de la corteza de los arboles con las que fabricaban canoas y habitaciones. A su vez, dichas civilizaciones, también intervinieron en el origen de la medicina; los egipcios adoptaron una concepción mágica de la enfermedad y profundizando en la anatomía, los pueblos hebreos mantenían rituales tales como el aislamiento de personas infectadas, los hindúes promovieron la anatomía como parte de la enseñanza junto con la embriología, los chinos tenían una concepción cosmológica que determina un modelo de enfermedad basada en la ruptura del equilibrio, y por último, las civilizaciones americanas se destacan por un desarrollo complejo de conocimientos médicos plasmados en códices. Figura I.18 La canoa, creación importante para interactuar con otras aldeas. 21 1.4 La Edad Media Si bien en el apartado anterior se exalta la evolución del ser humano, el término civilización designa lo que acontece en la historia de las sociedades humanas cuando éstasalcanzan un estado urbano, un código de escritura y un determinado desarrollo técnico e intelectual. Desde esta perspectiva, las civilizaciones encontraron su adaptación y sobrevivencia gracias a la evolución que mantuvo el ser humano, con base en esta faena, es permisible avistar que en la Edad Media, existieron diversos científicos y estudiosos que iniciaron las aportaciones de la medicina y lo que ahora es la Antropometría. Pero fue el matemático Quetlet, quien a través de su publicación Antropometrie se reconoce el descubrimiento y estructuración de dicha ciencia. Con la aparición de nuevas necesidades en diferentes ramos como industrial y aeronáutico, y a carencia de datos antropométricos, la ciencia tiende a adquirir mayor importancia. Se denomina antropometría al conjunto de métodos encaminados al estudio de las medidas y proporciones físicas del ser humano, mediante la evaluación sistemática y el análisis estadístico de las mediciones obtenidas. Según la parte del cuerpo a cuya medida sean aplicadas, las técnicas antropométricas pertenecerán a la osteometría (medida del esqueleto), craneometría (medida del cráneo), cefalometría (medida de las formas y dimensiones de la cabeza), morfometría (medida de las diversas dimensiones del cuerpo humano y su relación), etc. En consideración a lo anterior, las ideas acerca de la medición del cuerpo humano ha tenido un largo desarrollo en la historia de la humanidad, y han sido los artistas, escultores y pintores quienes han desarrollado más los conceptos iniciales de la antropometría. En las pinturas egipcias, el cuerpo humano en pie se dividía en 14 segmentos correspondientes a determinadas partes de la figura humana. Los clásicos del Renacimiento pensaron en los cánones de las proporciones humanas de modo que su arquitectura y obras plásticas reflejen armonía en las relaciones cuerpo humano y entorno. En este sentido, los primeros indicios de estudio sobre el cuerpo tienen su origen en la antigua Roma, cerca del siglo I a.C. por Marco Vitruvio Polión, quien surge en él el estudio de las proporciones del cuerpo humano, en el que la figura del hombre se circunscribe en un círculo y en un cuadrado (figura I.1). 22 Otras aportaciones que dio fue su tratado de arquitectura compuesto de 10 libros, los cuales abarcan temas de hidráulica, maquinaria, cronometría y materiales.”Si la naturaleza ha compuesto el cuerpo del hombre de tal forma que cada miembro guarda una proporción con el todo, no es sin motivo que los antiguos quisieran que, en sus obras, la misma relación de las partes con el todo fuera exactamente observada. Pero de entre todas la obras que regularon las medidas, cuidaron principalmente de los templos y los dioses”2. Los sucesores inmediatos a Vitruvio fueron el monje de Phouma Agrapha quien describe al cuerpo humano como “de altura, nueve cabezas”3, y Cennino Cennini, italiano del siglo XV, describió la altura del hombre como igual a su anchura con los brazos extendidos. Durante el Renacimiento, aparece otro sucesor, quizás de mayor importancia o renombre, catalogado así por sus importantes contribuciones, Leonardo Da Vinci, el cual a través de su obra de la figura humana, basada en el hombre-norma de Vitruvio (figura I.1), demuestra su interés por la anatomía humana. Practicó la disección de cuerpos para la elaboración de dibujos anatómicos siendo los más exactos los de la mano y el hombro. A mediados del siglo XIX, John Gibson y J. Bonomi se encargaron de rediseñar la figura de Vitruvio. Cualquier comentario acerca del tamaño y dimensión del cuerpo será incompleto si no menciona la denominada Sección Áurea, nombre que recibió a la proporción fruto de dividir una línea en lo que Euclides llamo razón media y extrema. Una recta se corta en esta razón sólo cuando todo el segmento de recta es al mayor como éste al menor. 2VITRUVIO, Polión Marco. De Architectura, P. 16. 3HOROWITZ, M.J., DONAL F. Duff LT, Et. Al. Exploration of personal space. P.30 Figura I.19 La proporción que existe entre dos segmentos, tales que el segmento menor es la mayor, lo que el mayor es a la totalidad. (A/B)= (A+B)/A 23 Si trazamos una horizontal por el ombligo de una persona, se forman tres medidas: una es la estatura o distancia desde el suelo hasta la parte superior de la cabeza, la segunda es la que está desde el mismo suelo hasta el ombligo, y por ultimo del ombligo hasta la parte superior de la cabeza. La proporción entre las tres medidas corresponde a la media y extrema de Euclides. Por lo anterior, se vislumbra que existen enormes discrepancias a la hora de efectuar una clasificación racial de los seres humanos. El naturalista Carlos de Linneo, a mediados del siglo XVIII, dividió la especie humana en seis grupos raciales: europeo, asiático, africano, americano, salvaje y monstruoso. Los dos últimos grupos dificilmente pueden considerarse válidos; el penúltimo, por inexistencia real, y el último por referirse a categorías patológicas, no raciales. El proceso de clasificación de la entera naturaleza en el que se empeñó el Siglo de las Luces, y que tan brillantes resultados proporcionó en otras ciencias, empezó, pues, con mal pie en la que estudia al ser humano desde el punto de vista de su forma externa. El conde de Buffon, contemporáneo de Linneo, expuso la hipótesis de que las distintas razas humanas se derivaban todas ellas de la blanca. Al aumentar el número de seres humanos, se habrían extendido por la Tierra, y los diversos climas bajo los que tuvieron que acostumbrarse a vivir, al actuar durante milenios sobre ellos, habrían modificado características externas como el color de la piel. Para Buffon, que no fue capaz de elevar su punto de vista por encima del eurocentrismo, las razas no blancas serían producto de la degeneración. Si bien es cierto que el hombre es considerado como parte central del medio que lo rodea, resulta necesario contemplar la presencia de medidas con carácter estadístico que determinen las dimensiones del cuerpo humano. Por lo anterior, las dimensiones del cuerpo humano varían de acuerdo al sexo, edad, raza, nivel socioeconómico, etc.; por lo que esta ciencia dedicada a investigar, recopilar y analizar estos datos, resulta una directriz en el diseño de los objetos y espacios arquitectónicos, al ser estos contenedores o prolongaciones del cuerpo y que por lo tanto, deben estar determinados por sus dimensiones. Estas dimensiones son de dos tipos esenciales: estructurales o estáticas y funcionales. Las estructurales son las de la cabeza, troncos y extremidades en posiciones estándar. Mientras que las funcionales o dinámicas incluyen medidas tomadas durante el movimiento realizado por el cuerpo en actividades específicas. 24 Figura I.20 Escultura del Renacimiento. Al conocer estos datos se conocen los espacios mínimos que el hombre necesita para desenvolverse diariamente, los cuales deben de ser considerados en el diseño de su entorno. Aunque los estudios antropométricos resultan un importante apoyo para saber la relación de las dimensiones del hombre y el espacio que este necesita para realizar sus actividades, en la práctica se deberán tomar en cuenta las características específicas de cada situación, debido a la diversidad antes mencionada. 1.5 Antropometría del Individuo Todos los pintores y escultores del Renacimiento realizaron estudios de caras, manos, brazos y cuerpos en posturas diversas que les sirvieron para preparar sus pinturas, realizando así lo que podría llamarse estudios antropométricos con finalidad artística. En este sentido, la Antropometría es definida como la disciplina que describe las diferencias cuantitativas de las medidas del cuerpo humano, estudia las dimensiones tomando como referencia distintas estructuras anatómicas y contribuye como herramientaa otras disciplinas con el objeto de adaptar el medio físico4. La búsqueda de la adaptación física, o interfaz, entre el cuerpo humano en actividad y los diversos componentes del espacio que rodean a la persona, es la esencia a la que pretende responder la antropometría. A continuación se presentan las principales dimensiones estructurales del cuerpo humano orientadas a posiciones de pie y sentada. 4 MONDELO, Pedro R. Ergonomía 1. P. 61. Sentada AP Altura poplítea SP Distancia sacro-poplítea SR Distancia sacro-rótula MA Altura muslo desde el asiento MS Altura muslo desde el suelo CA Altura del codo desde el asiento AmíB Alcance mínimo del brazo AmáB Alcance máximo del brazo AOs Altura de los ojos desde el suelo ACs Anchura de caderas sentado CC Anchura de codo a codo RP Distancia respaldo-pecho RA Distancia respaldo-abdomen Pie E Estatura CSp Altura de codos de pie AOp Altura de ojos de pie Anhh Ancho de hombro a hombro Figura I.21 Nomenclatura utilizada para referir dimensiones de la estructura del cuerpo humano. No hay que descartar ciertas medidas que contribuyen a dar mayor precisión pero tienen un objetivo en concreto. Por ejemplo, la longitud de la mano, la longitud del pie, el ancho de los dedos, etc. Hay una serie de factores que presentan una relación con la gran variedad observada en la medición de las características físicas del hombre. Estos factores incluyen: La posición del cuerpo. Edad, salud y condición física. Sexo Etnia y nación de origen. Ocupación. Tendencias de la evolución. Consecuentemente para poder cuantificar las dimensiones antes mencionadas, existen diversos instrumentos que ayudan a proporcionar dichos datos. Debe tenerse mucho cuidado para evitar errores comunes derivados de una mala interpretación de los puntos de referencia o de una postura incorrecta del sujeto. Mencionando solo algunos de ellos tenemos el antropómetro que es el más utilizado, cinta métrica, plano vertical, silla antropométrica, calibrador extensible, etc. Figura I.22 Instrumentos de medición para el cuerpo humano. 27 Como se comentó anteriormente, la Antropometría se clasifica en estática y dinámica. La estática mide al cuerpo mientras se encuentra en reposo. Los beneficios de aplicar este tipo de Antropometría se puede medir el esqueleto entre puntos anatómicos específicos. La Antropometría dinámica corresponde a la toma de medidas estando el cuerpo en movimiento, por ejemplo, reconociendo que el brazo de una persona no corresponde solo a la longitud del mismo, sino al alcance adicional proporcionado por el movimiento del hombro y tronco cuando un trabajador realiza una actividad. Como secuela inevitable, puede apreciarse que la mayoría de las aplicaciones de la antropometría al diseño más tempranas y con éxito tuvieron lugar durante la segunda guerra mundial, debido a la imperiosa necesidad de conciliar las posibilidades humanas con la sofisticación técnica del material bélico, y que hasta la actualidad siguen siendo éste sector quienes realizan el gran número de investigaciones antropométricas, sus distintas ramas disponen de activos programas de trabajo. Capítulo II Capítulo II LAS REVOLUCIONES INDUSTRIALES Diseño ergonométrico de estaciones de trabajo para la empresa iVoice Call Center S.A. de C.V. Figura II.1 Inicio de la Revolución Industrial. Capítulo II Las Revoluciones Industriales Durante las últimas décadas del siglo XVII y las primeras del siglo XVIII se produce en Europa, principalmente en Inglaterra, una serie de cambios importantes en todas las órdenes, lo que provoca la innovación profunda en los métodos de trabajo, técnicas, maquinaria y en la estructura de la sociedad. Consecuentemente se producen cambios del mundo rural al de las grandes ciudades, del trabajo manual al de las máquinas, los trabajadores del campo lo abandonan para integrarse en las grandes industrias, lo que da lugar a una nueva clase en la sociedad, la de los profesionistas. Todos estos factores fueron el resultado del surgimiento de la Revolución Industrial. La palabra Revolución indica cambio o transformación radical y profunda, mientras que Industrial no sólo se refiere a la aparición de fábricas, sino al cambio de toda una economía. En consideración a lo anterior, este periodo viene a ser un proceso de cambio constante y crecimiento continuo donde intervienen una serie de factores como lo son las invenciones técnicas y descubrimientos teóricos, capitales y transformaciones sociales, y la revolución en la agricultura, produciendo en el sistema económico grandes cambios, ya que la necesidad del capital provocó la aparición del capitalismo industrial. Con relación al vínculo entre tecnología y energía, cabe mencionar que la crisis energética asociada al déficit de madera que existía en Europa, es considerada como uno de los factores que aceleraron el advenimiento de la Revolución Industrial. A partir de ese momento, las tres grandes Revoluciones Industriales ocurridas paulatinamente desde el siglo XVIII hasta la actualidad, han descansado sobre una determinada base energética; es decir a cada uno de estos tres periodos les son inherentes patrones energéticos específicos. 2.1 La Primera Revolución Industrial A fines del siglo XVII y principios del XVIII (1760 a 1830) destacan en Europa dos procesos históricos relevantes que plantean nuevas formas de organización: la Revolución Francesa y las primeras fases de la Revolución Industrial. Uno y otro proceso constituyen las dos caras (una socio-política y otra socio-económica) de una misma propuesta, que era llevar a cabo las aspiraciones de la burguesía en pos de su consolidación. Como secuela, la Revolución Industrial pugnaba por un cambio en la forma de producir, es decir, el trabajo que se hacía de manera individual habría de ser sustituido por un conjunto de esfuerzos que, además, recibirían el apoyo de una creciente mecanización. 28 Capítulo II Las Revoluciones Industriales Lo anterior quiere decir que, varios factores permitieron el desarrollo industrial, uno de ellos fue el aumento de la población en todo el continente europeo; debido a que, la industrialización no hubiera sido posible con una población decreciente. Por lo tanto, los bajos sueldos pagados por los primeros industriales eran posibles a causa de la enorme cantidad de personas solidas del campo, que no estaban en condiciones de exigir mejores pagos. Apareció así la llamada mano de obra barata. Como consecuencia de la Revolución agrícola y demográfica, se produjo un éxodo de campesinos hacia las ciudades; es decir, el antiguo agricultor se convirtió en gente obrera industrial. Las ciudades con concentración de industrias aumentaron su población y la carencia de habitaciones fue el principal problema que sufrió la gente. A ellos se sumaban largas jornadas de trabajo que llegaban a más de 14 horas diarias en las que intervenían no solo los hombres, sino también las mujeres y los niños. Figura II.2 Facetas de la Revolución Industrial 29 Capítulo II Las Revoluciones Industriales Por otro lado, en Inglaterra, los procesos revolucionarios del siglo XVII habrían creado las bases para una floreciente actividad comercial. La burguesía luchó por la disolución de las relaciones sociales y rompió muchas de las trabas feudales existentes en el campo. Además pugnó por el libre comercio, nacional e internacional. El comercio exterior apoyado por los procesos de la Revolución Industrial permitía la expansión de los mercados para colocar sus productos manufactureros. Esta ampliación de la actividad mercantil se proyectó en una pugna por aumentar los mercados nacionales e internacionales.Dicho lo anterior, se percibe que Inglaterra fue el país que reunió las mejores condiciones para el desarrollo de la industria. Allí el gobierno, producto de una sociedad civil, había logrado promover nuevas formas de producción. Existían regiones con recursos naturales como hierro y carbón de piedra, que podía ser trasladado a los centros productivos con relativa facilidad. En países como Francia, Alemania y Bélgica habían realizado diversos progresos industriales. Pero Figura II.3 El hilo de algodón impuso a la industria textil. 30 Capítulo II Las Revoluciones Industriales Prusia, Austria y Rusia habían visto como Gran Bretaña adquiría ventaja económica. Por lo tanto, la producción de bienes de consumo pre-industriales se caracterizaba por ser una actividad de naturaleza artesanal. Se trataba de productos hechos en distintos lugares como aldeas y centros urbanos, es decir, esta actividad se encontraba dispersa y eran de consumo regional. En las economías pre-industriales, la demanda de productos era escasa ya que la baja renta de los campesinos impedía la compra de dichos productos. Los nobles y el clero si demandaban gran cantidad de productos junto con la que producía la misma industria, el ejército y el transporte, pero sin llegar a ser cantidades considerables. Lo anterior significa que, la industria producía poco, no sólo por la poca demanda que existía, sino porque era complicado producir cantidades grandes con las herramienta con las que se contaban. Por ejemplo, la mayoría de las máquinas requerían la fuerza humana para ponerlas en movimiento, o también del agua o viento. Las innovaciones técnicas como la incorporación de máquinas que remplazaron y uniformaron la actividad humana, como por ejemplo, los telares mecánicos, fueron parte importante que atacaron directamente a los problemas que se enfrentaba el sector productivo. En la industria textil se introdujeron máquinas que aumentaron el uso y explotación de las innovaciones tecnológicas. En el trabajo de hilado y tejidos aparecieron la lanzadera volante de John Kay, la máquina de hilar de James Hargreaves, la hiladora hidráulica de Richard Arkwright y el telar mecánico de Edmund Cartwrigtht. En suma, la transformación de la actividad artesanal dio pie a la producción manufacturera, la que a su vez originó el surgimiento de la fábrica, dando un gran impulso a la revolución. Por tal motivo, el avance industrial hizo necesaria la participación de investigadores científicos interesados en soluciones prácticas de sus experimentos. El primero que empleó el vapor con fines industriales fue Newcomen, quien inventó una máquina de bombeo de agua. Los defectos de esta máquina fueron remediados por James Watt, quien es considerado el verdadero inventor de la máquina de vapor, que dio vigoroso impulso a la Revolución Industrial. Gracias a esta invención progresó el transporte como el ferrocarril y los barcos de vapor. En este momento es donde aparecen los primeros indicios de la Ingeniería Industrial. Como ya se mencionó anteriormente, Richard Arkwright inventó la primera hiladora, pero su principal aportación fue el diseño de un sistema de control administrativo para regularizar la producción y las 31 Capítulo II Las Revoluciones Industriales tareas de la fábrica. Al paso de los años surgieron muchos trabajos más que fueron conformando esta importante rama del conocimiento, dentro de estos destacan, los programas de capacitación técnica para artesanos establecidos por los ingleses James Watt y Mathew Boulton, la primera fábrica integrada para la manufactura de máquinas la instalaron los hijos de ambos, James Watt Jr. y Mathew Robinson Boulton, en ésta establecieron un sistema de mejoramiento de la productividad a partir de la disminución de desperdicios y control de costos. Estos avances aunque importantes aún no mejoraban las formas de trabajo en las fábricas, aparecerían otros científicos que contribuirían notablemente en los principales conceptos de la Ingeniería Industrial. 2.2 Segunda Revolución Industrial A causa de diferentes cambios técnicos en determinados sectores, el desarrollo en el sector energético fue la principal característica de este período. Durante la Segunda Revolución Industrial (1870 a 1914) el carbón siguió siendo la fuente de energía más utilizada, sin embargo, a ella se unieron la electricidad y el petróleo. La electricidad fue un recurso energético muy importante, ya que muchos tipos de industrias tuvieron que depender del las minas de carbón. Por otro lado, el uso masivo del petróleo y sus derivados tuvo una enorme recuperación económica y política, pues los europeos empezaron a utilizar una fuente de energía que no tenían en su propio territorio. Esto impulsó a extender intereses comerciales y políticos a otros países donde hubiera este recurso. Desde esta perspectiva, se puede decir que sólo las grandes empresas tenían los recursos para poder explotar el petróleo, ya que la inversión en prospección, extracción y refinación eran considerables. Figura II.4 Aparece la producción de petróleo. 32 Capítulo II Las Revoluciones Industriales Figura II. 5 Principales efectos de la Segunda Revolución Industrial. Por el lado, de la energía eléctrica se percibe que el objetivo de las primeras fábricas productoras de electricidad era proporcionar fluido para la iluminación mediante lámparas de incandescencia (esto se debe a la aportación de Thomas Alva Edison, inventor de la bombilla eléctrica). Estas fábricas eran pequeñas centrales térmicas y funcionaban a través de la quema del carbón o gas de alumbrado, un derivado del carbón. Solamente algún sector de la población podía contar con el privilegio la energía eléctrica, pero poco a poco fue extendiéndose su uso hasta los transportes, fábricas y usos comerciales. El medio de transporte más utilizado era el ferrocarril, ayudó a tener unidas las zonas productivas y consumidoras de todo tipo de recursos industriales y agrícolas. A partir del siglo XIX la ciencia había acumulado tantos descubrimientos que los científicos tuvieron que dedicarse a ámbitos concretos, apareciendo así los especialistas por ejemplo de Matemáticas, Biología, Física y Química; pero conforme avanzaban los estudios de cada especialidad, se iban volviendo cada vez más complejas, así que aparecieron las especialidades de cada campo. El siguiente cuadro muestra los principales efectos de la Segunda Revolución Industrial: Esto permitió una mayor especialización en el trabajo, uso vertiginoso de 33 Capítulo II Las Revoluciones Industriales Figura II.6 Frederick Taylor (1856-1915). los recursos materiales y producción en masa de productos manufacturados. En este momento de la Revolución, los científicos especializados pretenden mejorar las formas de producir a través del estudio del trabajo. El principal interés era eliminar los movimientos innecesarios de los trabajadores, y por lo tanto los que ocasionan pérdidas del tiempo. Uno de estos grandes científicos fue el Norteamericano Frederick Taylor, considerado como el fundador moderno del estudio de tiempos y el padre de la ingeniería industrial. Sin embargo, en Europa se realizaron estudios de tiempos mucho antes de que Taylor los realizara. Comenzó su trabajo de estudios de tiempos cuando estaba asociado con la Midvale Steel Company, en Filadelfia. Aunque provenía de una familia privilegiada, desdeñó sus raíces y comenzó a trabajar como ayudante. Después de 12 años de trabajo, desarrolló el sistema basado en la “tarea”. Antes de que se dieran a conocer sus propuestas, los obreros eran responsables de planear y ejecutarsus labores, es decir, tenían la libertad de que decidieran la forma más conveniente de realizar sus actividades. Propuso que la administración planeara las actividades de cada trabajador al menos un día antes. Los trabajadores recibirían instrucciones completas por escrito con la descripción detallada de sus tareas y los medios para lograrlas. Cada trabajador debía tener un tiempo estándar determinado por expertos en estudios de tiempos. En el proceso de establecer tiempos, Taylor recomienda desglosar el trabajo en pequeñas divisiones de esfuerzos conocidos como elementos. Las primeras presentaciones de Taylor se concibieron sin importancia ya que los ingenieros de aquella época interpretaron su desarrollo como un nuevo sistema de tarifas por pieza y no como una técnica para analizar el trabajo y mejorar los métodos. Tanto la administración como los empleados estaban escépticos respecto al trabajo a destajo porque muchos estándares se basaban en una estimación como se le conoce “a ojo” o estaban influidas por los jefes para proteger el desempeño de sus departamentos. Taylor desarrolló los sistemas detallados previstos para obtener mayor eficiencia en la mano de obra y de la maquinaria dentro de las fábricas, a través del estudio de tiempos y movimientos. Mencionando una más de sus aportaciones 34 Capítulo II Las Revoluciones Industriales a la ingeniería industrial, presentó el estudio llamado “Shop Management” (Administración de Planta) que contiene los elementos de la administración científica, como se muestra en la siguiente tabla: 1 El estudio de tiempos, junto con los implementos y métodos para llevarlo a cabo adecuadamente. 2 La supervisión funcional o dividida, aprovechando su superioridad con respecto al antiguo método del supervisor o capataz único. 3 La estandarización de todas las herramientas e implementos usados en la fábrica, así como los movimientos de los empleados para cada tarea. 4 La conveniencia de contar con un departamento de planeación. 5 El principio de la excepción en la administración industrial. 6 El uso de reglas de cálculo e instrumentos para el ahorro de tiempo. 7 Empleo de tarjetas de instrucciones para trabajadores. 8 Aplicación de incentivos o bonos por el cumplimiento de las tareas satisfactoriamente. 9 Sistemas nemotécnicos de clasificación de productos. 10 Sistema de rutas o trayectorias. 11 Sistema moderno de costos. Tabla II.1 Fundamentos de la administración científica. Es de gran importancia citar algunos argumentos de Taylor para poder llevar a cabo sus propuestas. Para él el hombre es por naturaleza lento en sus actividades, de ahí que se deban medir los tiempos y los movimientos de estos trabajadores para estudiarlos y encontrar la mejor mezcla de movimientos musculares para incrementar la producción. Para ello era necesario, como ya se indicó con antelación, dividir las tareas entre quienes estudian las mejores formas de realizar una tarea y quienes la realizarían finalmente. Esto se podría concebir a través del adiestramiento de los segundos por los primeros mencionados. En cuanto a los avances científicos, se dio a conocer la división celular, las leyes de la herencia y la existencia de los cromosomas; respecto a esto, Carlos R. Darwin revolucionó el saber biológico con su obra famosa “El origen de las especies”. Los avances médicos también fueron de gran importancia para la ciencia, lo que permitió una mejor salud pública. El cirujano José Lister trabajó en el convencimiento de la desinfección de los instrumentos de cirugía y promovió así la aplicación de métodos de higiene. El éter comenzó a ser utilizado como anestesia para las operaciones. Roberto Koch descubrió los bacilos que producen la tuberculosis y el cólera. Luis Pasteur ideó un proceso de conservación de los alimentos al descubrir que la fermentación era producida por bacterias y que al exponer dichos alimentos a altas temperaturas morían. Este procedimiento fue 35 Capítulo II Las Revoluciones Industriales Figura I.7 Franck y Lilian Gilbreth. llamado Pasteurización; al mismo tiempo, los estudios de Pasteur permitieron el descubrimiento de la vacuna antirrábica. En lo que concierne a México comenzó con el proceso de industrialización sumamente ambicioso. En este periodo la economía creció rápidamente con la introducción de capital extranjero, y con ello un apogeo en la industria textil, metalurgia y alimenticia. Otros grandes contribuyentes y al que se le deben los conocimientos en el ramo de estudios de movimientos, son los esposos Gilberth. Franck y Liliana desarrollaron técnicas para la medición de los movimientos del cuerpo humano al realizar una operación. La intención de dichos estudios es la disminución de movimientos innecesarios, la simplificación de los necesarios y el establecimiento de la secuencia más favorable para lograr la eficiencia máxima. Desarrollaron también la técnica cinematográfica para estudiar los movimientos, que en el ámbito industrial dicha técnica se conoce como micromovimientos. También fue útil en el deporte como herramienta de mejora de la forma y la habilidad. 2.3 Tercera Revolución Industrial Durante las décadas entre los años 50´s y 70´s del siglo XX los avances tecnológicos y científicos no cesaron en ningún momento de realizarse. Dichos avances han traído una gran innovación y creación, pero desafortunadamente trae consigo la disminución de empleos. La tecnología enfocada a la electrónica, la tecnología de la información y la administración del conocimiento y el crecimiento de las empresas de servicios. A diferencia de las dos primeras revoluciones, ahora el mercado está altamente especializado y segmentado y se considera al individuo. La tercera revolución industrial nació en los centros de investigación donde la primera creación fue la fabricación de la primera computadora, que posteriormente fue vinculada con la robótica. Tres grupos principalmente son los que tienen mayor desarrollo en esta tercera etapa de la revolución industrial: la robótica, ingeniería genética y las telecomunicaciones. Las telecomunicaciones están cambiando todas las formas de vida y de trabajo tradicionales. Para comprobarlo, las grandes empresas de los países más poderosos tienen en sus oficinas computadoras. En el centro de la 36 Capítulo II Las Revoluciones Industriales robótica y las telecomunicaciones se encuentra la tecnología de los ordenadores que son la nueva forma de operar en la industria. Hoy en día no existe ninguna actividad en la que no intervenga el uso de la computación, es decir, el hombre se ha vuelto dependiente de esta herramienta para realizar sus actividades. Estas máquinas son el resultado de una secuencia de eventos sucitados a través de 5 generaciones, de las cuales son la base de la llamada era de la computación. A continuación se muestra las principales características de cada generación:Figura II.8 Características de las generaciones de las computadoras. 37 Capítulo II Las Revoluciones Industriales Podemos concluir que a través de las tres revoluciones industriales, el hombre tiende a simplificar el trabajo, ahorrando costos en materia prima y mano de obra, a través de la ayuda de maquinaria, mejoras de procedimientos y eliminación de tiempos y movimientos innecesarios en las operaciones. 2.4 Ingeniería de Métodos. Una de las herramientas de la gestión de la producción para hacer medición de la productividad es la Ingeniería de Métodos o también conocida como reingeniería. Con su aplicación cada operación de algún proceso puede ser sometida a análisis con la convicción de eliminar toda operación innecesaria y movimientos encontrando el método más rápido para realizarla; además es imperante señalar que también se enfoca en el diseño de nuevos centros de trabajo. Con el uso de la tecnología, la Ingeniería de Métodos pretende dar un giro drástico al incremento de la productividad manteniendo la competitividad y salarios bajos. Por su parte, el ingeniero de métodos está encargado de idear y preparar los centros de trabajo, y paulatinamente mejorarlos hasta tener el diseño adecuado para la producción del bien o servicio; por tanto, cuanto más completo sea el estudio de los métodos efectuado durante las etapas de planeación, será menor la necesidad de estudios adicionales durante la vida del producto. Ahora bien, con relación a los procesos y métodos ineficaces, la opción es emplear instrumentos de Ingeniería de Métodos donde la técnica sea el registro de información en formatos normalizados. a) Diagrama de Flujo: un instrumento de la Ingeniería de Métodos es el diagrama de flujo que, determinado en un proceso de producción sería el diagrama general de flujos (tabla II.2). Se usa fundamentalmente para investigar la secuencia de pasos (de los procesos) en la fabricación de un producto o servicio y para indicar lo que debe hacerse para eliminar los reprocesos y así encontrar el proceso más económico para procesar. Su utilidad radica en que brinda no sólo una visión general del proceso que se estudia, sino también de las diferentes relaciones lógicas existentes entre ese proceso y otros. b) El diagrama de análisis por proceso como lo indican los símbolos de la tabla II.3, es un registro detallado de la fabricación (que se hace por proceso, por puesto de trabajo y por operación). En ambos se utiliza un lenguaje de signos que ayudan a simbolizar y clasificar todas las tareas y actividades de los trabajadores. 38 Capítulo II Las Revoluciones Industriales Estos signos representan todas las actividades o sucesos que probablemente se dan en la producción de bienes o servicios, ahorran la escritura detallada proporcionando claridad. Símbolo Ítem Función Inicio o termino Señala donde inicia o termina un procedimiento. Actividad Representa la ejecución de una o más tareas de un procedimiento. Decisión Indica las opciones que se pueden seguir en caso de que sea necesario tomar caminos alternativos. Conector Mediante el símbolo se puede unir, dentro de la misma hoja, dos o más actividades separadas físicamente en el diagrama de flujo, utilizando para su conexión números arábigos indicando la actividad con la que se debe continuar. Indicador de dirección Indica el sentido de la ejecución de las operaciones. Salida Se utiliza en ocasiones en lugar del símbolo de salida. Representa un documento, formato o cualquier escrito que se recibe, elabora o envía. Tabla II.2 Simbología del diagrama de flujo. 39 Capítulo II Las Revoluciones Industriales c) Diagrama de Recorrido: es la representación del diagrama de proceso en un plano, donde se visualiza el recorrido, los transportes, tiempos de operación y distancias recorridas, así como también permite revisar la distribución del equipo en planta. Antes de realizar la elaboración del diagrama, de sebe obtener un plano del lugar en donde se efectúe el proceso seleccionado. En el plano deben de estar representados todos los objetos permanentes como muros, columnas, escaleras, etc.; así como los semipermanentes como estantes, almacenes de herramientas, interruptores, etc. Símbolo Ítem Función Operación Indica operaciones como aserrar, ranura, perforar, etc. Inspección Tareas relacionadas con la inspección de o comprobación de calidad. Transporte Transporte o movimiento de materias primas. El material ha salido de un puesto de trabajo hacia otro. Deposito Esperas y demoras de material. Almacenami ento Triangulo derecho indica almacenamiento de producto terminado, triangulo invertido indica almacenamiento de materia prima. Tabla II.3 Simbología del diagrama de análisis por proceso. 40 Capítulo II Las Revoluciones Industriales Son considerados como un instrumento primordial para la realización de cualquier método o sistema. Ayuda a la solución, formulación, definición de problemas, identificación de zonas congestionadas; los analistas se apoyan en él para comprender la información de acuerdo a las operaciones realizadas en los procesos con el fin de mejorarlas. Empleando la simbología correspondiente mencionada con anterioridad, se muestra en la figura II.7 un ejemplo de diagrama de recorrido. Otros de los instrumentos en los que se apoya la Ingeniería de Métodos es el diseño de la distribución de planta. Dicha distribución implica la ordenación de los espacios necesarios para el tránsito de los materiales, las líneas de producción, oficinas, entre otros, con el fin de encontrar la mejor economía en el trabajo al mismo tiempo que la mayor productividad y satisfacción de los trabajadores. Los objetivos directos de la distribución de planta son desarrollar un sistema de producción que ayude a minimizar el movimiento de material, proporcione buena circulación del trabajo por toda la planta, de una optimización de todo el espacio, contribuyendo a la seguridad de los trabajadores, con capacidad de ampliación y flexibilidad a posibles ajustes. No existe ninguna distribución que tienda a ser excelente, ya que una de ellas puede ser la mejor para un conjunto dado de condiciones y la peor para otro. De este modo, todas las distribuciones están compuestas de una distribución básica o una combinación de dos de ellas. Puede ser distribución por producto o en línea, y por proceso o funcional. En la distribución en línea o por producto la maquinaria se localiza de tal forma que el flujo de una operación a la siguiente sea mínimo. Se utiliza cuando el volumen a producir es alto. La distribución por producto presenta algunas desventajas, ya que la mayoría de las organizaciones que utilizan este modelo cuentan con un área pequeña, mientras que sus ventajas es la menor manipulación de los materiales a causa de la breve transportación entre cada operación, el total del tiempo de producción es menor, requisición mínima de mano de obra y poca acumulación de materiales en el tránsito de estas. Esta distribución es recomendada cuando se fabrique poca variedad de piezas y alto volumen, y cuando la demanda sea constante (figura II.9). 41 Capítulo II Las Revoluciones Industriales La distribución por proceso (figura II.10) es el agrupamiento de las instalaciones similares, es decir los tornos en una sección, las fresadoras en otra y los troquelados en otra. La técnica más común para obtener una distribución por proceso es agrupando las estaciones que realizan procesos similares de manera que se optimice su ubicación. Figura II.9 Distribución de planta por proceso. 42 Capítulo II Las Revoluciones Industriales La desventaja de agrupar por proceso es la posibilidad de transportes largos y regresos
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