ANALISIS DE OPERACIONES FINALIDAD, DISEÑO, TOLERANCIAS Y MATERIAL ING DE METODOS

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I
uso clel análisiri de ope'aciones para mejora. el rnétodo pr.egLrnta'do r7uá.
EnfoqLre en eJ propósito de la operación preguntanoo p or clLre,
EnfoqLrc en el cliseño, rnateriales, tolelanci¿rs, procesos y herramienta-s preguutando cdlr?o
Iinfoqr,t: en ei operador y en el diseño del trlbajo preguntando ,/¡/¿¿l2.
EniocrLLe r.¡ la clistribLrción clcJ tr-abiLjo pr.egLrntlnclo rirínr1e .
Enfrc¡LLe e rr l, secire 
'cia 
de rra'uiacr'fa p'egrLnt¿'r dc.¡ t,uci,dr.
o Sierrtl-¡¡u i¡irle de sünpli/icur mecliante las operaciones cJe elir.ninación, co¡binació¡ y
redistlibLrciiin.
CAPITULO
o
o
os atl¿ilistas de trétodos Lltilizan el ¿rnálisis de operaciones para estLrdiar todos los elernentos
prodtlcllvos y no prodLlctivoS de una opelación, incremental la productividad por Lrnidacl de
trornpo y r-cducir los costos urritarios con cl fin de conservar-o nrejorar la calidad.
Cuando se utiliT-¿r adecttadamente, el análisis de métodos desalrolla un me.jor método para ha-
ecr cl tt-abi¡tr irt'tliantc la sirnplificación de procedi nrientos operativos y nranejo de nrateriales y la
utilizacitin del cquipo dc una manera rlás eficaz. Pol lo tanto, las cornpañías pueclen increme¡tar
la prodLrcción y rcducit los costos Lrnitarios; garautizar la calidad y reducir la rrano de obra defec-
tuosai e inct'ementar el entusiasnro del operadol a través de las mejoras a las condiciones de trabajo.
la rnrninrizacirin de la tatiga y la obtencicin de salarios nrás atr-activos.
EI análisis de operaciones es l¿r tercela etapa del método. En ella se iler,'a ir cabo el análisis ¡., se
c|istaliz.an los dit'elentes componentes del niétodo propLresto. In¡nediatar¡errte después se obtienen y
presentan los hechos nledi¿nte el Lrso de una glan val'iedad de hen'amientas útiles para elaborar lo,s
rltagranltts dc lluio de plocesos que se muestlan en el capítulo 2. El analista debe r-evisar cada opera-
uiólr c irtspección que sc presenta gráficarrente en estos diagramas y realiz-ar una serie de pregLrntas,
la nriis irnportan¡e de el las es por c1ué;
I. ¿,Por qLré es neces¿rria esta operación,/ __ _F i2, ¿,Por qLLé csta opet.ación se lleva a cabo cle esta manera? I j 
,3. ¿,Pol qué cst¿rs tolelanciirs son tan esu.ee has l !
4. ¿,Por quó sc ha cspccificado este material?
5' ¿,Por qLré se ha asignado para hacer er trabajo a esta crase de oper.aclor'?
La pfegunta por qtré de inntediato sugiere otl'as, entre las que se incluyen cómo, qLrién, dóncle y
cuándo Por lo t¿rnto, los analistas se pueden pregLtntar:
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57
58 cApiTULo 3 Análisis de operacrones
i :::T 111!e ttelarse a cabo esta operación de una manera mejor?z, ¿,(2uten pLrede realizar mejor esta operación?3' ¿Dónde puede .ealizarse la operaci'ón a un nlenor costo o co una mayor caridarl./4' ¿'cuándo debe realizarse la operación puru inur.ti,. la menor .unJ¿uo de manejo de mareriarc.s.,
Por ejempl', cn el diag'ama cle procesos .pc'ativus quc se muestrzr cn ra hgura 2.l ,rosanarisLasse podrían formular las preguntas que se nruestran en la tabla 3.1 con cr fin de determinar q'é ranprácticas son las nre.jor.as que se quieren incorporar a los métodos. Laavuda a iniciar ra eriminación,.o'ouinu.ionlsimprificación o. ro. op.rLli:::::X,ilifi,:::til::obtienen las respLlestas a dichas preguntas' Ios analistas se hacen más .nnr",entes de ra existenci¿r oe()tras pregLlntas qr-te pr'Leden condttcjr a diversas nre-joras. Las ideas parecen generar rnás ideas, y rosanalistas con experiencia por lo general pueden plantearse n,.u, poriiiil,r¿,¿.s ¿. mejora. por lo ranro,siempre deben conse^'ar la mente abierta, de tal n'ran"ra que los fracasos anreflores no los desjlLrsio-nen e insistir etr probar nuevas ideas. Por lo general, rlichas oportunidacles para nrejorar los métodosse prcsentan en cada plan[a con los consecuentes resulLados benéficos,
observe que una parte significativa de la información que se prqsenta en el capít,lo 3 se L¡¡i lizaenlaactualidadenttnforlnatointegradoquesellarra 
rro,.ryortr,roesbelita.Estaseoriginóenla.trr-
t'ota Mt¡tor Conpcuty como Llna forma de eliminar el desperdicio en el perioclo innrediatarrente des-pués del embargo petrolero de 197-3 y siguió los pasos del sistema Tavlur de aclministracró, cientíhcrLpero de una lllanera mucho más amplia, pu.r r" enfocó;;1";i";.,,rto, o" nranuf¿rctura. srn.que también en los costos de ventas, adminisrativos y de capital. Los puntos rmportantes del SistenradeProdL¡cciónToyota(TPS)incluyensietetiposdedesperdicio(shing;, 
r9tt7): l)sobreproducciórr,2) espera del siguiente paso, 3) transporte innecesario, 4¡ plocesamilnru ,nn"..rurio, 5) exceso oeinvenlario' 6) movimiento innecesalió y 7) productos defectLrosos. Las coincidencias con los nrétcr-dos convenciorrales se ejernplifican n.t.áiunt. lo sigLriente: r) las pérdiclas en esperas y en transpo¡.tcrepresentan elementos que se deben examinar y eliminar nlediante análisis cje diagranras cle flLrjo oeprocesos' 2) el desperdicio de ntovrmlento resllme el tlabajo de toda la vLda de Gilbreth acer-ca dcl' estLrdio de rrovimientos, el cual ctrlnrina en los principios der diseño del tr.trbi¡o y la econorrízi denlovinlientos, 3) la pérdida de la sob'ep.oducción y el exceso de invenrarios están basaclos en losrequerinlielltos adicionales de alnlacenanlrento para trasladar artícLrlos (lentfo y fuera cle la boclegay zl) los desperdicios qLle inrplican los proclLrcros clefectrosos representa una pcrdida pres gerer.nnbtsllll o necesitun r.etrabit¡os.
un corolario de los srete despeldicios es el sistenra 55 para reducir. los desechos y optiniiza¡. I-.productividad nrediante el re_ordenatniento del lLrgar de trabajo y la aplicación de métoclos consisten.tes. Los pilares del sisrema 55 son 
-1) 
c/4s.rlit.at (seirt),1fotlr en orden(serron), 3) pulir(seisoJ,
1f 1gr (seiketsu) ,y_)-) coniilicu ishitiLrke¡. ctr,riir;,;,. .ri"¡. en ta renroci(rn cte roclosios innecesarios del ltrgar de trá-bajo para dejal sólo lo qr.re es firrclarrent al. pt¡,er ett ot.,e,implica an'eglar los artícLllos necesarios dL ral *an".a que sean áciles de encontr"ar y Lrsar. l-rnavez que se elirrlina el desol'den, el brillo garantiza la li'rpiez-a y la pulcritud. A partir de qLre se ha'irnplantado los prinreros tres primeros pilares, la e.s.tctnclcLrizarirtr rirrepara conserviLr el orden y llconsistenci¿t de las tareas dontésticas y cle los métodos. Por'último, el pu.o cotl'etnarproporcron¿l ernlantenintiento de todo el proceso de manera continua.
3.I FINALIDAD DE tA OPERACIóN
F'ste qLrizii represente el pLrtrto más impoltante de los nueve que confor-nran el an¿ilisis de operaciones.La meior mancra de simplificar Lrna operación es vislLrmbrar alguna Íbr.nra de.btener los nris¡noso tre-jores resirltaclos sin qLre ella inrpliqLre cosros aclicionales, [Jna r.egll tle gr-an rrnp.rtancia delanalista es tratar de elinrlnal'o collrbinal una,peración antes de tlatar cl0 me¡ortrrle, De acLrerclo co¡rnLlestlaexpet'tencia'alrededorde25Tc<lelasoperacronesquesellevanacabopueden 
li¡rinarsesi seinvierte suhciente tienlpo en el estudio del diseño y del proceso. E,llo tanrbién inrpiic Ia elinlinaciónoe @tuda)
o se rea
,f^ . os. la tarea o el proceso ntr
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o nte]or La eliminación de una irc_
o en la I err.r.rpción o retraso debido
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60 GAPÍTULO g Análisis de operacíones
a qLle no se debe desanolla¡ probar o instalar ningún método nrejorado, Los operadores no necesjra'
método y se tbio
especto al pa 0[¡e
n¡ación, los r erl
sistenras con
I NI StI¿It] VO,
do la nmera vez. rJna vez 
son prodLlcto de una planeación inadecLlada cuan-
;iil: il:;HHTi:lil
algun el producto ."u r..h
de acero, si surge Ltna pregunra en cuanto a realiz
micropulgacias' la pcrsona etrcat'gacla de la plancación inv¿Ltiablernente cspecifica tres cortes, a pes¿rfde qLle el nlantenilniento apropia<Jo de Ias herramientas de corte complen-,Lnruoo con las velocida.e¡y los alirrentadores ideales per'ritan que er trabajo se ileve a cabo sólo con dos cortes.
. A nrenudo, las operaciones innecesarias se llevan a cabo debido al desempeño inaclecrLado delas operacio 
ara 
,,darle 
un retoque,, o haceraceptable el I unas armaduras colocaclas enuna instalac 1
ptntura debi 
I lr el fbndo de la arnladura con
llegara hasta é1. por lo ranrr_,.era necesarjo darle un retoqLle a los fondos de Ia ar¡adr.¡ra después de iue se habían pinraclo. unestLrdio de este trabajo trajo como consecuencia Lrn rediseño de la instalación que mantenía a laat'nladura, lo que pernritió ¡-tlra cobertura total. Aclenr/rs, un¿l nueva b¿rse hrzo posible pintar sietearnraduras de manera simultánea, mientr.as que con el viejo método pintar Lrna a lavez. Por lo tanto, considerando qLle una operación innecesaria se pu rrollado debicloal funciona¡rliento inadecuado cle la operación anterior, er analistá p ra oper.ació' cleretoque (vea Ja figura 3.1).
otfo ejemplo; en Ltna fáblica de grandes engranes fue necesario i¡rcluir.una operación para fe-lrlover nlanuallnente con el fin de quital las ondulaciones qLle se fornraban en los dier)tesdespuré tos habían srdo puestos al tiLego. Una investigación perm itió ver qLre la contl.acción ,exp¿ns das pol c¿rmbios de tettrperatura en el cLrrso del clía er.an responsables cle esos defetos LL¡ego de cen'ar hernréticatrente Ia planta e instalaf un sistema de aire acondicionado en el depósi-to' la col-npañía pudo mantener la tenrperatura adecuada du¡ante todo el día. L¿rs ondas desaparecieron
de inmediato y )/a l1o file necesario continLlar con las operaciones de remocrón y linrpieza nranual
PaIa eliminal r-rna opet'ación, los analistas deben preguntar y respond", iu pr.gunto sigLrienre:
¿'Pr'rede un proveedot'externo realizar la opelación de nranera máseconómica'/ por e.jenrplo: se corl-
praron co-iinetes circulales a un proveedor externo, a ]os clrales se les tLrvo clue Lrnr¿rr gras¿r antes ale
serensamblados UnestLlctiodeproveedolesclecojinetesrevelóqLrecojinetes"selladosdeporvida',
podían conrprarse a otro proveedor a un menor precio.
Figura 3,1
a) Armadura pintada
cJando se ha quitado
de ia base viela (iz-
cuierda) y cuando se
ra quitaoo de la base
arreg ada (derecha)
b) /\rmadura en la
Dase de prntado que
o permlte una cober-
Ii.ira lolal de su parte
rnfelor
a)
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3.2 Diseño de las partes
I-os e.jemplos ploporcionados en esta sección destacan la necesidad de establecer el propósiro decada operación antes de darse a la tarea de mejorar ésta. una vez gLre se ha determ.inado la necesicladcie la operación, los nlLeve pasos restantes del análisis de ope.aóiones deben ayudar a deternrinarcónro debe nejorarse.
6f
3.2 DISE ñO DE LAS PARTES
Co
(lrs e ha sido aceptado Lrn
la i posible. Mienrras que
r.c' lista de rrétodos debe
tlic eden modificarse y si
ble la tarea es considera_
Par-a rneioral'el diseño, los analistas deben tenel en cuenta los siguientes aspectos con el fin cleredLrcir el costo de los cliseños de cada cotnponente y subensamble:
l. Reducrr el rúnrero de partes nlediante ra sirnpriricación del diseño.2' lleducir el núl¡err¡ de operaciotres y la distancia de los recorridos en el proceso de manufactura
rneilrantc la unión r¡ás eliciente de las partes y la sirnplificación del nraquinaclo y <Jel ensarn-
blado.
J. Uriliz¿i¡ ntater-i¿rles de nre.jor caliclad
4, Antpliar las Lolerancias y confiar en las operaciones clave para obtener precisión, en lLrgar cle
corlhar err Llna serie de límites n-tr-ry estrictos.
-5. Realizar Ios diseños para mejorar la fabricación y el
Observe qLle las pritrel-as dos ayr'rdar'án a reducir los desperdicios resultado de procesamientos inade-
cuaclos, del transporte innecesario y del exceso de rnvenlalo.
cieneral Electric resttmió las ideas para rlesarrollar diseños a un nríni¡r.ro costo tal conro se n.lLLes-
tra e n l¿L rabla 3.2.
Los sigtrierrtes ejerlrplos de rnejora de nrétodos se lograron a partir cle emplear un mejor nrateria.
() proceso en L¡n esttterzo para tllejolar el diseño. Las cajas de cables se consjtrLryer.on originaJnrente
de acero l-undido. El diseño ntejorado, qLre representa una caja de cables nrás resistente, más ¿rtr.ac-
tiva, rllás ligel'il y l'llenos costosa fue posible gracias al empleá de acero lamrnado en sLr fabricación
sc utilizó un proceso de cuaLro etapas para doblar las partes en la forma correcta (vea la figur-a 3 2),
cl cLr¿ri iilc incllciente y tensionó el metal en los dobleces. El diseño fue alterado ligeramente cle tal
rlranera qLte pttclo utilizafse Lln proceso de extrLrsión menos costoso. Las seccrones extraídas fircron
l)ostcrl()frlrente cort¿td¿ts a la longitLLd deseada. Durante el rediseño, se elinrinrron tres etapas.
L-a srnrplifie acicin clcl diseño a lravés de la unirirr m¿is eficiente <je las partes se puso en práctrca en
cl ensanlblado de los sLr.jetadol'es tet'urinales a sus conductores cle Lrnión. La práctica original reqLririó
torcer el extrelllo del sLrjetador para formar una base. I-a base se llenó de soldadul.¿r, poster-iormente el
¡ialllbre conclttctor se ctrbrió con estaño, se insertó en la base llena de soldaclLra y fire mantenicla en
úsa pos¡ciórr hasLa quc la soldadura se solidificó. El diseño modificado fue mírs resistente pues se sol-
cló el str.ietado[ al a]anrb¡e conclLrctor, lo cual elinrinó las operaciones de for-nraclo y de hundin-riento
I-a partc oliginal se disrrlrtj corl Lles componcntcs qLre tLrvlcl'on que ensamblar-sc (vca figura 3.3). tJn
rrldtotlo si¡trrilicltLivarnente nlenos costoso utilizti L¡n diseño de una pieza qLre pLrdo nraqLrinarse conro
Ina prez¿r sólicla. lo que eliminó dos conrponentes y vanas operacrones.
[)e ]lt lllisllra forln¡ e¡l qLre existen oportLrnidades para nrejolar la prodLrctividad nredrantc Lrrr
rne.jor diseño del prodrrcto,también la hay pala mejorar el diseñó de los fornratos (ya sea en papel cl
cn fot'lllato digital) qLlc se Lltiliz-an en I¿t indLrstlia y en los negocios. Una vez- qr.re se ha determinaclo
li.t rlcccsiclad dc Lttl lbrnlaLo. dcbc csLucliarso con cl fin dc mcjorar Ia rccolcccitin y cl flujo de info¡na-
ciírn Los sigLLientes criterios se aplican en el desanollo de formatos 
t1' Su diserlo debe ser simple, lo qLre implica, entre otros aspectos, conservar la canridad de intbr
nración de entrada neces¿rria elt un nivel ntínirro.
2' PRrpttrciorritt.sLrficienle espacio para cada bit de infbrnración para per-nririr s¡ ingreso a rravis
de r'arios 
'rétodos 
(escritu^ a n1ano, nrriq.ira, procesador de palabrasl.
ensamblado.
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3.3 Tolerancias yespecificactones 63
a) D)
Figura 3.2 Rediseño de la parte
con el tin de eliminar tres pasos
a) Se utilizó un proceso de cuatro
etapas pat a doblar esta pieza de Ja
tbrma deseada. Este procedil¡icnto cs
ineticiente y ejerce presión en el nretal
en el lugar de los dobleces. (Corresía
de Alexandria Extrusion Compan1,..1
ó) Esta pieza fue extruida en un solo
paso y posterior¡irente se cortará en
trozos de una deternrinada longitud,
(Cortesír de Alerandria Extrusion
Company.)
Figura 3.3 Red seno oe ,¿ par-
te con ei f in de eliminar múltipJes
prezas
a) Lrt ¡r¡¡¡c originul se cliscfró cll
tres piezas que tuvieron que ser
ensambladas (Cortesía de Alcxan-
dria Extrusion Company.) ó) El
diseño mejorado de una sola pieza
pUede lnaquinarse L(Ino rrna ptezlr
sólida. (Cortesía de Minisrer N4a-
chine Conrpany.)
L.¿r sect¡encia de la entrada de infornación se debe realizar a través de Lrn patrón lógico.
El fornlato debe contar con un código de colores que facilite la distribución y el enrutamienro
L.i¡lrirar los fonratos de contpLrtador¿l a una sola página.
I
3.3 TOLERANCIAS Y ESPECIFICACIONES
Fl tcrcero dc los trucvc ¡runLos dcl anírlisis dc operaciorres se reficre a las tolcrancias y especificacio-
lles qLle se relacionan con la calidad del producto, esto es, su capacidad para satisfacer determinadas
rlecesldadcs. A pesar de que las tolerancias y especificaciones se consideran sientpre cuando se revisa
irl dlseñtl, ett general esta medida no es suficiente: se deben considerar de uranera independiente los
clil'erentes aspectos de los métodos del análisis de operacrones.
I-tls discñadorcs snclcn tcner la tcndcncia a incorporar cspecificaciones más rígidas de lo nece-
sario cLlando desarrollan r.tn producto. Este sesgo se prLede debel'a una falta de conocimiento acer.ca
;illfi:."r{ült;f3.i::ff::"#:il:::'ff:::1":[:ü::,]"::f::1'Jffi::',.T,ffi;'"T]l:
rLentro del rango de tolerancia realnrente reqLrericic
Los analistas de n-rétodos deben ser nruy versados en los detalles del costo y estar consciente:j
cle ctilro las tolerancias demasiado estrechas o los rechazos innecesarios irlpactan al precio de venta.
l.a ligura 3 '1 muestra la pronunciada relación que tiene el costo con el incremento de la severidad de
las tolet'anci¿ts de maqr.rinado. Si los diseñadoles son innecesarianrente estlictos cuando establecen
las Lolcl-ancias v cspecificaciones, l¿t gerencia debe inrplantetr un progranra de entrenamiento en el
quc sc llritcbctl de nrancra clala las econor.ní¿rs rlc las especificaciones El cjesan'ollo cle prodr.rctos de
calidad de trna nranel'a qr:e reduzca los costos representa el postulado plincipal del método de cali-
tiad insLitLlido por TagLrchi (1986). Este método involucla la combinación de rtréto<jos de ingeniería
v cstadísLicos corr cl fin de alcanzal mejoras en costo y calidad l¡ediante la optintización del diseño
del prodtrcto y c1e los nrétodos de nranufhctura. Este paso tiene por objetivo redLrcir el desecho clue
l el)¡ e\c¡rta urr ploeesan I i en ro i nirpropiado
/
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64 cAPiTuLo s Análisis de operaclones
!
E
O
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Figura 3.4 Relación aproxima-
da entre el costo y la tolerancia al
maqutnado
Maquinado fino Maquinado estándar Maquinado grueso
(+ 0 001) (+ 0.005) (r 0.030)
Los diagramas de los fabricantes especifican que los anillos de soporte del eje de un motor de
CD debcn tencr una tolcrancia de 0.0005 pulgadas. Las cspecificaciones originales del iiánletro
inLerior definen una tolerancia de 1.8105 a l.8l l0 pulgadas, Esta tolerancia tan estricta fue conside-
rada necesaria debido a que el anillo de sopofe se encuent¡a hundido en el eje del ntotor. Diversas
investigaciones revelaron que la tolerancia adecuada para ese hundimiento era de 0.003 pulgadas.
El diagrama fue modificado de inmediato con el fin de especificar un diámetro interior en el rango
de l'809 a l-812 pulgadas. Este cambio significaba que la operación de recrificado debía eliminarse
debido a que alguien cuestionó la absoluta necesidad de una tolerancia tan estricta.
Los analistas deben tomar en consideración el procedimiento ideal de inspección, que consiste
ell una verificación de cantidad, calidad, dimensiones y funcionamiento. Por lo general. dichas
inspecciones ptleden llevarse a cabo a través de una variedad de técnicas: inspección a simple
vista, inspección lote por lote o inspección del lote completo. La inspección a simple vista es una
verificación periódica que garantiza el cumplimiento cle los estándares establecidos, por ejernplo,
la configuración de una operación de troquelado y perforado sin precisión en una prensa de golpe
debc pasar por ulla inspección a simple vista con cl fin de gatanfizar qlre se conserve e[ tarnaño y
que no se presenten t'ebabas. A medidaque el troquel comience a desgastarse o a presentarse den-
ciencias en el material con el que se trabaja, la inspección a simple vista puede detectar el problema
a tiempo con el fin de realizar los cambios necesarios, sin que se presente una cantidad de rechazos
significativa.- 
La inspección lote por lote es un procedimiento de muestreo en el que se examina una muestr*
con el fin de determinar Ia calidad de una conida o de un lote. EI tamaño de la muestra depende cte.
-porcentaje permitido de unidades defectuosas y del tamaño del lote de producción que se somete a
revisión. Una inspección total implica la inspección de cada unidad producida y el rechazo de las
unidades defectuosas. Sin embargo, la experiencia ha demostrado que este tipo de inspección no
garanflza un producto perfecto. La monotonía de la inspección tiende a generar fatiga, lo que hace
que la atención del operador disminuya. El inspector puede dejar pasar algunas partes defectuosas cr
techazar algunas que estén bien. Debido a que un producto perfecto no pr-rede garantizarse a través de
este tipo de inspección, se puede lograr una calidad aceptable lrediante el Llso de nétoclos considera-
blemente más econór.nicos cotlro la inspección a sirnple vista o la inspección lote por lote,
Por ejemplo, en llrla tienda, una cierla operación de pulido aLltontático tenía una cantida<l de
rechazo normal de l%o. Realizar una inspección total a cada lote de biencs puli<ios hubiera sido ntuy
costoso. Por lo tarlto, la admiltistración decidió, con ahorros significativos, considerar que el porcen-
taje permitido de artículos defectuosos sería de lTo, canlidad que pasaría a las etapas de cromado y
acabad<¡, descch¿iLndr¡se sólo elr la inspección tinal antes de su embarque.
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'-lii,'¡i¡f
3.4 Mater al 65n
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Medlante la investigación de tolerancias y especificaciones y la aplicación de medidas correc-
¡ivas cuando sea necesario, las compañías pueden reducir los costos de rnspección, minimizar eJ
desperdicio, reducir los costos de reparación y mantener una elevada calidad. Al misno tienrpo,
resLrelven el problema de los desperdicios resultado de los productos defecrLrosos.
3.4 M ERIAL
Una de las p|imeras cuestiones que un ingeniero debe toma¡ en cuenta cuando está en proceso de di-
señ¿tl'Llrl nLtevo producto es qué ¡raterial clebe Lrtilizar Debido a que la elección del mate rial cor.recro
puede ser conlpleja en raz'ón de la gran variedad de productos disponibles, a menudo es más prácrrc,
incofpofaf tLn nraterial rnejor y nrás económico erl Lrn diseño existente
Los analistas de n'rétodos deben considerar las posibilidades que se presentan a continuación
para obtener los ¡rateriales directos o indirectos que Lrtilizarán en un proceso:
,,.k" Buscar un nraterial rnás ligero y menos costoso.' 2. Buscar rrateriales que sean fáciles de procesar.
.,3: Utilizar n.rater.iales de manera más econól.nrca,' 
-l+:' Utittzar materiales recuperables..8: Utiliza¡ ntatefiales y herrantientas de lranera nrás económica.
6, llstandarizarmatel-iales.
7, BLlscar al nrejor proveedor desde el punto de vista del precio y de la disponibilidad.
BÚSQUEDA DE UN MATERIAL MÁs tIGERo Y MÁs BARATo
I-a rndus[ria dcsarrolla de tnanera continua procesos para producil y refinar materiales. Las pLrblica-
ctones nlensuilles rnuestran el costo aproximado por peso (kg) de hojas de acero, barras y placas, así
conlo el costo del hierlo fundido, el acero lunclic.lo, al alunrinio fr¡nrjido, el bronce fundido. de las re-
sinas ternloplásticos y ternrofbrmados y de otlos nrateriales básicos. Dichos costos pr.reden Lrtilizarse
ccrnro base a partir de la cLtal juzg,ar la aplicación <ie nuevos materiales. Un r¡aterial cuyo precio c¡rLe
no er¿l conrpetitivo el día de ayer, pr.rede ser cornpetitivo en la actualidad
Una conrpañía utilizó las barras espaciadoras Micarta entre los devanados de las bobinas de
transfbrnladoles l-a se¡ralación de los devanaclos pern.ritió la circulación de aire entre los devanaclos.
Urla inr''estignción reveló qLre el tLrbo de vidrio poclía ser sustituido por las bar-r-as Micana con el sub-
scctrente ahorro de dinero. Los ttrbos de vidrio eran más baratos y satistacían mejor las necesidacies
cle servicjo clebido a qtre el vidrio podía soportar temperaturas más elevadas. Adenrás, los tLrbos ahuc-
cados pernritiefon una tlayor circulación de aire qtLe las barras sólidas Mrca¡¿r.
Otra compañía Lrtilizó un material más barato qLre aúrn satisfacía los requisitos de servicio oe
la ¡lrodLrcción y distribLrción de transfolm¿rdoles. Originalmente, una placa de porcelana separaba y
Itl¡lltenÍa las pltntas del alamble qr.re salían de lo-s transformadores. La contpañía descLlbrió que LLna
¡llaca resistía aun cuanclo el translbn¡aclor cstaha err operacrón, pero era signiñcativamente más bara-
ta. En la acttralidad, uno de los muchos tipos de plástico disponibles brinda soluciones más baratas.
Otra pt'eocttp:rción de los fabrican¡es, especialntente en la actLlajidad, clebido a los elevados
cos[os de tr¿rnspolte consecuencia de los aunrenlos conlinuos del precio del petróleo crudo, es el peso
clel ¡lroducto elt sí Encontrar un lnaterial más ligero o reducir'la cantidad de nrateria prima qLLe se
LrLiliz.a es la preocupación principal. Un buen ejenrplo se puede encontrar en la naturaleza canrbianre
de las latas de hcbidas (vea la ligura 3.5). A plincipio de los años setenta. todas las latas <.le acero
¡rcsaban 1.94 onz-as (-55 granros) (vca la figLrra 3 5a). Mediante el reemplazo de la tapa superior )/ la
ilrf'erior cotl discos de alLrnrinio se pueden logral ahorros en peso de aploximadar-nente 0.25 onz.as (7
ttratl.los,) (vea la ligLrra 3.5b), Fabricar tod¿r la lata de alLLntinio puede red¡cir el peso total a 0.6 onzas
(17 grarllos). ltl cual rcprcsenta ahon'os rruy significarivos en cuan[o a peso (vea l4 figur.l 3 5¿ ) Sin
en'rbargo, las paredes de la lata se hacen tan delgadas qLre pLreden deforrnalse rrLry fárcil¡rente. E,ste
f)Lilrto sc resolvió mecliante la crcación de soportes en 1as paredes (vea tigLrra 3.5rl).
Los analistas de rnétodos deben lecordar que, pol lo general, artículos tales como válvLrlas, re-
let'adores. cilindros de aire, transfonradores. partes de las tuberías, cojinetes, acopladores, caderras,
btsugl-as. hal'dwal'e y ntotores pueden corllprarse a Lrn ntenor costo del que pLreclen ser fabricados.
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66 GAPITULO 3 Aná isis de operaciones
Figura 3.5 Disminución del peso en ias latas de
CCDIOAS
rr) Todas las iatas de acero desde el año 1970 pesa_
brrn l.94 onzls (55 gram()s). b) Latade acero con
tapa y base de alurninio desde el año I 975 pesabarr
1.69 onzrs (48 grrmos). r..) Todas las latas de alu_
nrinio desde el año I 980 pesaban 0.6 onzas ( I 7
gramos). ri ) Todas las latas de aluminio acanaladas
desde el año I 992 pesan 0.56 onzas (l 6 granros).
(Corte sía de R. Voigt, penn State.)
BÚsaUEDA DE uN MATEBIAL QUE sEA TÁcII
DE PROCESAR
Engeneral,algunosnlaterialesseprocesannrásfácilrrenlequeotros.Renritu-se alosclirto denranrLa.
les acerca de las propiedades físicas generalnrente representa una ayuda par.a los analistas por.qre conpueoell reaccionará nrás t'avorable¡rente a los procesos ¡l los cr¡e
tarse en materia prima en productos terminrdos. Por.ejerlplr;. et
aría en p ladurez,ay ésta generalmente varÍa en proporción invers.,
con Ia resistencia.
En la actr-ralidad, el material rnás versátil son los compuestos reforzados. Bl moldeaclo de
transfet'encia de resinas pLlede producir partes más complejas, lo cual representa Lrna vent¿úa desde
el pnnto de vista de la calidad y cantidad de prodLrcción respecto a la nrayoría de los dernái proce-
dimientos dc lbrnlado de plástico y metal. Pol lo tanto, si espccilica un plástrco clabgrat1o con libras
de carbón reforzado y epóxico, el analista puede sustitnir nn rrateriaJ conrpuesrg por una parte
nletálica, con ventqja en cuanto a calidad y costo. Este paso también inclLrye el desperdicio o mud¡
que representa un procesalniento inapropiado.
USO MÁS ECONóMICO DE MATERIALESl'a posibilidad de us¿r¡ llatet'iales de una manera nrás económica representa Lrn ca¡r1po lér'til para e]
análisis. Si la relación entre el n.raterial de desecho y el que en lealidad contbrnla el prodrrcto es alLa,
se debe bttscar ttlla nlejor Lltilización del naterial. Por ejemplo, si el nlaterial que se coloca e¡ Lr¡
molde de conlpresión de plástico se pesa con antelación, es factible utilizar sólo la cantidad ex¿Lcra
que se requiera para llenar la cavidad y también eliminar. la rebaba excesiv.,
En otro ejenplo, en la prodttcción de estanrpados a partir de hojas metálicas se deben utilizaf
tnúltrples [r'oqucles c'li'spuestos con mucho cuiclaclo ct¡n el fin de gartlttizar el uso más ehciente del
ll¿rterial. Debido a la rlateria prinra sólida y los troqLreles de tamaño estándar, por lo general esta
farea se hace r¡cdianLc una distribución asistida por CAD, que proporciona cficiencias ,up.nor., ,
95o/o (es decir, llrenos de 57o en desechos). Se Lrtilizan métodos similares en la indLrstria de la c.n-
f'ección para diseñal patrones para ropa y en la indLrstria del vidrio para cortar ventanas de diferentes
tamaños. Sin embargo, si el nraterial no es consistente, sLrrgen problenras y es probable que el diseño
deba ser realizado por un obrero. La prodLrcción de asientos de piel para aLitonróviles reqLriere el clise-
ño de troqtreles de colte sobre un compartim.iento de bronceado antes de entr¿Lr a una pfensa rotator-ia.
la ctral aplica plesión en los troqr-reles para coltar la piel con los patrones adecuados. EI operador re-
qLLtere tener nlL¡cha habilidad para manejar cuelos de vaca llenos de imperfecciones pro.nenientes de
lllArc¿ls y alantbres de púas. especialnlerrte para nraxirrizar el Lrso de la piel qLre es clenrasiaclo cest6s¿i
(vea ia ligula 3.6)
Muchos fabricantes de cl¿rse ntundial se han percatado de que no sólo es rle.seable sino ¿rbsolLrta-
nlente necesario elilrinar peso de strs diseños. Por e.lenrplo, Jos rngenieros cle Forcl tratan de recjLrcir-
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3.4 l\4aterial
Figura 3.6 Distribuc;on oe tos troqre-
les de corte sobre una base bronceada
antes de ingresar a la prensa rotatoria
(observe la culdadosa distribución de
los troqueles con el fin de maximizar el
uso de la costosa piel).
67
'f()lz cicl poso p¿tt'rt qtto cl Taurus pucda alcanzar Lrna oficiencia de 80 millas/galón. Esto va a requerir
clLlc Litl rccltbrinliento cle acero lnoxidable con lluminio de alta lesistencia reentplace a las defensas
tle ¡cerrl crolna(llrs, así cor¡o un nayor uso de plásticos y que compuestos esüucturales sustituyan
It los cotrponentes ferrosos. Una reducción de peso sir¡ilar se está presentando en rruchos orros
prodLlctos de uso comúlr como las lavadoras, las videocánraras, las grubudnru. de video, las maletas
v las televisiones.
En la actualidad, los recubrimientos a base de polvos representan una tecnología probada que
está reelllplazando a muchos otros métodos de acabado nretálico. Los polvos de recubrimiento son
pal'tícLllas linas fi'agmentadas de polímeros orgánicos (acrílico, epóxico, poliéster o mezclas) que
qeneralnlellte contienell pignrentos. nlaterial de relleno y aditivos. El recubrimiento a base de polvo
|equiere la aplicación de una fornrulación apropiada a un substrato, el cual posteriormente se fgsio-
nA en Llna pelícLrla continua rrlediante la aplicación de calor, lo cual fornra un acabado protector y
decorativo. En vista de qLre las leyes ambientales actuales afectan las operaciones tradicionales de
acabado nletálico, tales como el electro-cronrado y la pintura por inyección, los recubrimientos a
base de polvos permiten contar con un ambiente rnás seguro y limpio. Esta metodología también
pucde ofrccer un acabado durable, atractivo y económico a las superficies metálicas que se Lttilizan
en nruchos p[odtrctos comerciales, tales como estantería de alambres, cajas de control, enganchadcr
tlc tráilers. rnedidores dc agua, pasamanos, cubicrras de botes, divisiones pala las oficinas y palas
PArA la nreve.
USO DE MATERIALES RESCATADOS
A menudo. los rn¿rteriales pueden ser rescatados en lugar de venderse como desperdicio. En oca-
srones, los prodLrctos derivados de una porción no trabajada o que se encuentran en la sección de
desperdicios pueden proporcionar grandes posibitidades de ahorro. Por ejemplo, un fabricante
de compartit'ttienlos pala enfriar de acero inoxidable tenía que desechar secciones de 4 por 8 pLrlga-
clas dc ancho conto dcspcrdicio de un cortc. [Jn ¿ualista identificó a las cubiertas de los contactos de
luz cottlct un posible producto derivado, Otro fabricante, después de rescatar la inserción de acero
adherido a anillos de hLrle defectuosos, utiliz.ó los rollos cilíndricos de hule como defensas oara
nfuteger lanchus de nlotor y veleros.
Si no es factible desarrollar un producto derivado, los rnateriales de desecho deben separarse
corr cl fin de obtener pedazos grandes de desperdicio. Luego se deben colocar en contenedores in-
dependierltes para el acero de herramientas, acero, latón, cobre y aluminio. Al personal que recoge
la viruta y a los barredores se les debe instruir para que mantengan separado el desperdicio. por
e.jenlpltl, para los fbcos eléctricos, la base de latón pLLede alnacenarse en Lrn ár'ea y despLrés de que se
rtltrlpa la bonrbrlla de vidrio y so deseche. se quita el filamento de tungsteno y se allracena de nranera
independiente ya que tiene Lttl glan valor residuai. Muchas compañías guafdan las cajas de ntaclera
de los enrbarqLtes que Ilegan y después serruchan las tablas en longitudes estándar para utilizarlas
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68 GAP¡TULO ¡ Análisis de operaciones
en la manLrfhctLlfa de cajas pa|a los embalques que van a enviar. Por lo general esta prácrica resLrlta
económica y en Ia actLralidad mLtchas industrias así corro centros de n.ranienimiento y servicio la han
pLresro en práctica.
Existen también algtrnos ejemplos interesantes en la indLlstria alimenticia. [Jn fabricante de tofL¡
procesa los fii.joles, separa el rnaLerial ploteico comestible y desecha tonelacias de fibra, En lugar depagar para que la lleven a un basurero, la regala a los granjeros locales para alimentar cerdos siJmpre
y cuando ellos vayan a recogerla. De manera sirtila¡ los empacadores de car'e utilizan todas l¿i"
partes de la res: pellejos, hnesos y aun la sangre, todo menos el mugido.
UTILIZACIóN TOTAL DE LAS HERRAMIENTAS
Y ACGESORIOS
L'a administfación debe estintu]ar el uso de todos los accesorios. Un fabncanre oe equrpo para la
industria lechera implantó la política de que no se entregaría soldadnra a los trabajaáores que n.-
devolvieran las puntas viejas qtre tuvieran una longitud menor de 2 pulgadas. El costo de la soldacluro
se redtrjo de inmediato más de l5vo.Por lo general el soldar o utiiizai ei proceso de soldadura 1_rrr¡-
ili?8 son las fornlas ¡lrás económicas de reparar hen'amientas de corte costosas. tales como brochas,
herramientas con fornra especial y cortadores de molinos. Si ha sido una práctica de la conrpiiñía
desechar herr¿rnlientas rotas de esta natur¿lleza, el analista clebe investigar los ¿lhorros potenciales qLre
representa la intplantación de un programa de rescate de ellas.
Los analistas talrbién pueden encontrar utilidad a porciones no desgastndas de las sierras c1e pLr-
lido, discos de esmelil y así sLrcesivamente. Asimisnro, artículos.oro gr-,unt., y trapos no deben ser
desechados simplenlente porqLre están manchados. Almacenar artículoi sLrcios y despLLés lavarlos es
menos costoso que reenrplazarlos. Los analistas de métodos pueden hacer una contr1bución real a una
conlpañía si sinlplemente minimizan el desperdicio o l¿rs mudas rnediante un sistenra TpS (Sisterna
de Producc ión'foyota).
ESTANDARIZACIóN DE MATERIALES
I-os analistas de métodos sietnpre deben estar alertas ante la posibilidacl de estandarización de ¡ra-
teriales, Deben mjnimiz-ar los tamaños, tbrmas, calibres, etc. de cada materi¿rl que se utilizan en los
procesos de producción y ensamblado. Las economías que por lo general resultan cle la reclircciónde
los tamaños y calibles de los materiales empleados inclLryen las siguientes.
I Las órdenes de compra se utilizan en grandes cantidades, las cuales casi siempre son nrenos
crrts que por urridrd.
r Los inventarios son Inenores puesto que debe almacenarse menos material de reserva.
r En los registros del almacén se deben hacer rnenos ingresos de material.
t Se debe¡i pagal' ntenos táctul.as.
r Se necesita nrenos espacio para almacenar los nrateriales en la bodega.
r La inspección por mLlestreo reduce el número total de partes inspeccionadas,
t Se necesitan trenos cotizaciones de precios y órdenes de contpra.
La estandarización de lttatet'iales, de la nrisnra manera qLre otras técnicas para la mejora cle nrétodos,
es un proceso continuo. Requiere de la cooperación continua de los departamentos de diseño, produc-
ción, planeación y compras y se acopla de una manera sorprendente con el sistema -5S
BÚSOUEDA DEL MEJoR PRoVEEDoR
Muchos proveedores cotizan diferentes precios, ofrecen distintos niveles <Je calidad, tienrpos de en-
tfega y lrLlestran divet'sa disposición para mantener inventarios de la gran mayoría cle materiales.
accesorios y partes. En general, es responsabilidad del dep¿tfamento de contpras seleccionar al mejor
proveedor. Sin enlbargo, puede ser que el mejor proveedor del año pasado no sea el mejor estc año.
Los analistas de ntétodos deben estimular al clepartamento de compras a negociar los materiales.
accesorlos y partes de rnayor costo para obtener rnejoles precios y calicla<i supcrior y con el fin de
Incrementar [a existerrcia de proveedores, y que ellos estén de acuerdo en m¿lntener inventarios p¿ra
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3.5 Secuencia y proceso de fabricación
sLIS clientes. No es ¡aro que los analistas de nétodos logren una reducción de l\Va del precio de los
rnareriales y una redLrcciónde l5Vo de los inventarios si aplican este método de forma resular ¿r través
de los departantentos de conrpras.
Qtrizá la razón más importante que explica el éxito continuo de los japoneses en er secror rra-
nrtfhctr-rrelo sea eI keiretsu. Ésta es una forma de organización de las .rpi.ru, y la rnanufactura q¡e
Inantlene unidos a los negocios. Se puede ejernplificar conro Llna telaraña de lelaciones entrelazadas
entre t'abric¿rntes. a nlentldo entre un thbricante grande y sus principales proveedores. por lo talrto,
en Japón, compañías como Hitachi y Toyota y otros competidores inrernacionales pueden adquirir
partes de sLLs productos a sus proveedores regulares que producen con la calidad cleseada y continua-
nlc¡lle) in[entan irrtrodttcil mejolas para poder cobrar menores precios a las firmas que integran sLrs
l-edes. Con ffecLlencia, los departamentos de compras pueden crear relaciones con ]os Droveedores
conrparables con la lla¡nada producción keiretsu.
3.5 SECUENCIA Y PROCESO DE FABRICACIóN
,\ l¡edicla qtte la tecnología de rranuf-actura del siglo xxr elirnina la manuthctura de tratra.jo inteusivo
¿l favor de los plocedinrientos que requieren inversiones nrasivas de capital, el ingeniero de lnétoclos
se debe etrfocar en el maquinado y ensamblado multieje y multifuncional. Los eqLripos modernos
pLlt:detl corl.ar a velocidades lrás elevadas en mác¡uinas rnás precisas, rígidas y flexibles que Lttiliz_an
colllfoles avattzrtdc¡s y grandes herrarrientas. Las funciones de programación penniten la calibración
tlr"¡t'artle y despLrés del proceso en el que se plueba la sensibilidad y la compensación de Ia herranrien-
ta. lo cual per-mitc un control de calidad fiable,
Iil ingentero de ntétodos debe con-rprender que el tiempo enrpleado en el proceso de nranufactura
se diVide on tfcs ltasos: colrLlcll y plancacirin de invcntarios. operaciones dc corrfigulación (setup) y
nrarrt¡f¿rctura deJ proceso. Adenlás, no es nada raro encontrar que la sunta de estos procedinrientos
rcpresenta sólo celca de 30o/c de eficiencia desde el punto de vista de la mejora.
Para nle.iorar el proceso de manufactura, el analista debe considerar l) la modificación dc las
o¡leracioucs: 2) la mecanización de las operaciones rranuales; 3) Ia utilización de recnrsos más uli-
cierltes en las operaciones mecánicas; 4) la operación de los recursos ntecánicos cJe nranera más
chcrcnlc: 5; la labricaci<ilr cctcana a la l-orma hnal (manufactura de forrna neta); y 6) la utilización
de robotsi todo lo ¿lnterior perrlite nranejar el desperdicio (muda), resultado de un procesarnientc
i n¡ plooiado,
MODIFICACIÓN DE OPERACIONES
C-on l'r'ccucncia, la rnodificación de opelaciones da conro resulta
de L¡tra cia de rlotor reqr"tería de la perforación de cuatlo agujeros, uno en cada esquina. Asirnisrno, la
base lenía qLle ser pareja y plana. Al principio, el operador comenzó por esnrerilar la base y <JespLrés
taladró los cu¿ttlo agujelos utilizando una sierra. El trabajo de per-forado generó rebabas, las cuales
ttl\ircron clL¡e relro\/ersc colrlo parte tlc otfi.l cti-rpi.l, AnLc cllo, se l¡odificó la operación de tal fb|n¿.
quc los auLt.jcros so perl'ot.aran primero y después se fijara la base, con lo cL¡al se elinrinó la etapr de
t'elnoción de rebaba, debido a qr-re el esrneril¿rdo de la base la expulsó de manera automática.
Por lo genelal, mediante la combinación de operaciones se redLrcen los costos. Por e.jemplo, un
rllanufactul'ero fhbricó cl soporte de los motores y la caja de salida de sus ventiladores eléctricos, Des-
pLrés de pintar las partes por separado, los operadores las remacharon entre sí. Mediante el remachado
de la caja de salida del soporte del nrotor antes de pintarla, los analistas redujeron apreciablemente el
tit'rrPo de la operación de pintado. De nranela sinrilar. mediante el Lrso de una nráqLrina más conrpleja
c¡tte corlbine t'arias operaciotles. se pLrede redLrcir el tienrpo para prodircir Ia pieza tel'minada e incre-
rllcrlLil.l'la prucluctividatl (vca 1a figura 3.7). A pesar de que la ntáqLrina puede ser ltr¿is car¿r, se pneden
lograr.ahonos srgnificativos en la reducción de los costos de mano de obra,
Iln otro ejenrplo, el nrercado de cabezas de cilindro de aluminio está creciendo, y las fundidoras
cstán percatilndose de c¡ue es productivo ir del proceso de fundición de moldes de acero al proceso cle
htrle espr,Lnra perdido, Este último es un procedir¡iento de fLrndición inverlida qLre utiliza irn moclelo
desechable de espuma de poliestireno rodeado de una carcasa cerárrica delgada. La fundición en
tlroldes de acel'tt reqltiere de un consiclerable nraquinado subsecuente. En comparación, el proceso
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