Ergonomia

Técnica que adapta el medio ambiente las condiciones de trabajo, maquinaria, equipo, herramienta, mobiliario, vestimenta y todo aquello para llevar acabo un trabajo o proceso a las características físicas y psicológicas del operario

4.1 principios del diseño del trabajo y creatividad

Iluminación La cantidad de luz que llega a una superficie o una sección de la

esfera se conoce como iluminación y se mide en pies-candela (fc). La cantidad de iluminación en la superficie disminuye según el cuadrado de la distancia de la fuente a la superficie. Parte de luz se absorbe y parte se refleja esto permite a las personas ver el objeto con una percepción de brillo.

Distribución de la luz

Para lograr una iluminación correcta se clasifican de acuerdo con el porcentaje de luz total emitida arriba y abajo de la horizontal. La luz indirecta ilumina el techo que a su vez refleja la luz hacia abajo por lo tanto los techos deben de ser la superficie mas brillante.

Ruido

El ruido es un sonido no deseado, las ondas del sonido se originan por las vibraciones de algún objeto. El sonido también se puede transmitir a través de los sólidos. La intensidad de ruido se mide con un medidor de ruido. La unidad de la intensidad del sonido es el decibel (dB).

Control de ruido

El nivel de ruido se puede controlar reduciendo el nivel de ruido en su fuente esto implica una gran dificultad de rediseñar algunos equipos de manera que el nivel de ruido que dentro de los intervalos de tolerancia. Otra opción es sustituir instalaciones operativas menos ruidosas por las que producen un alto nivel de ruido.

Temperatura

la mayor parte de los trabajadores estan expuestos a calor excesivo en un momento u otro. En muchas situaciones se crean ambientes con calor artificial debido a las demandas de ciertas industrias.

Tensión por el calor

Se han logrado diseños de instrumentos que simulan el cuerpo humano o en el desarrollo de formulas y modelos para estimar el estrés o las tensiones físicas.

Humedad

La humedad, es la cantidad de vapor de agua que se haya en el aire. Puede ser expresada en forma absoluta si se la llama humedad absoluta o en forma relativa si se le dice humedad relativa o grado de humedad. Como humedad relativa se conoce a la relación porcentual entre la verdadera cantidad de vapor de agua que hay en el aire y la que se necesitaría para que se sature a igual temperatura.

Vibraciones

Las vibraciones de amplitud alta y frecuencia baja tienen efectos en especial indeseables sobre los órganos y tejidos del cuerpo, el desplazamiento y la aceleración son los parámetros principales usados para caracterizar la intensidad de la vibración.

Existen tres categorías de exposición a la vibración.

1.- afecta a toda o a una porción importante de la superficie del cuerpo.

2.- se transmite al cuerpo a través de un área de soporte ( en la espalda).

3.- se aplica a un parte especifica del área del cuerpo ( en la mano).

Equipo de protección personal.

Los operarios deben de contar con un equipo de protección personal, este equipo incluye anteojos, máscaras, cascos, delantales, chalecos, pantalones, guantes, zapatos y equipo para respiración.

El segundo es ajustar la altura de la superficie de trabajo según la tarea que se realiza. Cuando se trabaja con objetos pesados es mejor bajar la superficie de trabajo para que la fuerza se haga con los músculos más fuertes del tronco, y cuando es trabajo detallado se suba la superficie para obtener una mejor visión.

El tercero es proporcionar una silla cómoda para el operario sentado. Es muy importante tomar en cuenta la comodidad del operario al trabajar sentado, ya que en posturas no cómodas se trabaja con menos eficiencia.

El cuarto es tomar en cuenta un ajuste en el asiento. Aquí se tiene que reducir la presión sobre los discos, que se puede hacer reclinando el respaldo. Aunque cuando el ángulo aumenta es mas difícil ver hacia abajo y poder trabajar mejor.

El quinto es la flexibilidad en la postura. El cuerpo humano no está diseñado para estar sentado en periodos muy prolongados. Una postura muy rígida reduce el flujo de sangre. Por lo tanto, se debe proporcionar un banco para sentarse

El sexto habla sobre proporcionar tapetes anti fatiga para operarios que trabajan de pie. Ya que trabajar de pie es cansado, se deben proporcionar tapetes elásticos anti fatiga, estos permiten pequeñas contracciones de los músculos de las piernas.

El séptimo es localizar todas las herramientas y materiales dentro del área normal de trabajo. Es importante minimizar las distancias. Lo que se debe de tomar en cuenta aquí es el área normal de trabajo de las manos. El “área normal de trabajo” representa la zona donde la mano hace movimientos que requieren de un gasto de energía normal.

El octavo es de localizaciones fijas para todas las herramientas y materiales que permitan la mejor secuencia. Aquí lo que se busca es eliminar o minimizar los therbligs de “buscar” y “seleccionar”. Al establecer un lugar fijo para las herramientas y/o materiales se elimina o reduce dichos therbligs.

El noveno es utilizar canaletas por gravedad y entrega dejando caer para reducir los tiempos de alcanzar y mover. Y al usar los de entrega por gravedad se puede tener un área de trabajo mas limpia.

El ultimo principio de arreglo óptimo de herramientas, controles y otras componentes para minimizar los movimientos. Lo primero que se debe considerar es la localización general de las componentes después debe tomarse en cuenta los principios de funcionalidad y secuencia de uso

4.2 DISEÑO PARA FABRICACIÓN Y MONTAJE

Consiste en un conjunto de técnicas y metodologías para la mejora del diseño (o rediseño) de un producto que, respetando sus funciones esenciales, tiene por objetivo mejorar los aspectos de fabricabilidad, montabilidad y costes.

Algunos de sus objetivos específicos más significativos son: 

  * Facilitar las operaciones de fabricación y montaje   * Disminuir los costes de fabricación y montaje   * Disminuir las inversiones y los costes de utillajes   * Optimizar el uso de las herramientas y equipos de fabricación y montaje   * Disminuir los costes de gestión   * Aumentar la flexibilidad de la fabricación   * Disminuir el tiempo de introducción en el mercado   * Disminuir los almacenajes intermedios, de expedición y la ocupación de espacios en general

Ingeniería ConcurrenteLa Ingeniería Concurrente es una nueva forma de concebir la ingeniería de diseño y desarrollo de productos y servicios de forma global e integrada en donde concurren las siguientes perspectivas: 

  1. Desde el punto de vista del producto. Se toman en consideración tanto la gama que se fabrica y ofrece a la empresa como los requerimientos de las distintas etapas del ciclo de vida y los costes o recursos asociados. 

  2. Desde el punto de vista de los recursos humanos y las metodologías. Colaboran profesionales que actúan de forma colectiva en tareas de asesoramiento y de decisión (con presencia de las voces significativas) o de forma individual en tareas de impulsión y gestión (gestor de proyecto), tanto si pertenecen a la empresa como si son externos a ella (otras empresas, universidades o centros tecnológicos)

El proceso consta de 3 pasos principales que son los siguientes:  1) Diseño para el montaje (DFA, por Design for assembly).  2) Selección de materiales y procesos  3) Diseño para la fabricación de piezas aisladas

DISEÑO PARA EL MONTAJE.Este es un procedimiento de análisis sistemático utilizado durante   las etapas iniciales del diseño de productos con el fin de evaluar las dificultades de montaje y estimar los tiempos y costos de este. Las dificultades de montaje que se detectan durante un análisis DFA se traducen en sanciones adecuadas de tiempo y costo y, de esta manera, única medida (tiempo y costo) representa la eficiencia del diseño propuesto para los procesos de montaje requeridos.

Luego el equipo de diseño puede efectuar los ajustes al diseño de las piezas o a la secuencia de montaje y recibir la retroalimentación inmediata del efecto de esos cambios sobre la eficiencia del montaje.

SISTEMA TIEMPO ESTÁNDAR PARA EL DFA.El procedimiento del DFA utiliza una base de datos con los tiempos estándar de manipulación e inserción, con base en el tamaño y la simetría de las piezas, así como del método de fijación empleado. Además, se agregan sanciones adecuadas por dificultades que puedan surgir al manipular o insertar elementos del montaje.

Se pueden presentar un conjunto de reglas   divididas en las dos categorías de manipulación de piezas e inserción de piezas:  1) Manipulación de piezas:  * Diseñar piezas de manera que no se enganchen o enreden cuando estén almacenadas en gran cantidad.  * Evitar piezas flexibles que no mantienen la forma con su propio peso.  * Evitar puntas y bordes afilados en piezas que se manejaran con las manos.  * Lograr que las piezas sean lo más simétricas posible.  * Si no son simétricas, asegurar que la asimetría sea obvia.  2) Inserción de piezas:   * Si las piezas no se ajustan de inmediato tras la inserción garantizar que las superficies que coinciden mantengan la pieza en la posición y la orientación correctas durante las operaciones siguientes

INDICE DEL DFALas propuestas para eliminar los pasos de un proceso de fabricación y montaje deben ser analizadas para documentarse para el proceso del DFA. La cantidad mínima de piezas puede emplearse para determinar un índice DFA que incluya no solo la evacuación de posibles redundancias de cantidad de piezas, sino también las dificultades de montaje del diseño que se analiza.

ELECCIÓN DE MATERIALES Y PROCESOS.Desde hace tiempo se sabe que los diseñadores de un producto suelen considerar muy pocas combinaciones de materiales y procesos disponibles para el diseño de productos.Gran parte se debe a la responsabilidad personal por el rendimiento exitoso durante toda la vida del producto, que depende del equipo de diseño. Así demasiado a menudo un diseño es el arte de lo posible, y se pasan por alto las soluciones para la fabricación

DISEÑO DE DETALLES PARA LA FABRICACIONLos detalles de diseño de cada pieza para facilitar la fabricación pueden tener sustancial efecto sobre el costo de cada elemento. En Rolls Royce, Reino Unido, se llevó a cabo un estudio sobre piezas que se estaban fabricando en la empresa con el fin de detectar oportunidades no aprovechadas para reducir costos. De todos los costos evitables detectados en ese estudio. 30% podría haberse resuelto con un cambio en el diseño detallado de las piezas. Así, no se deben olvidar los controles finales de DFM sobre el diseño de las piezas aunque, como ya se vio, cualquier modificación de detalles del diseño para facilitar la fabricación no debe comprometer la manera indebida   la estructura eficiente del producto. 

4.3 MECANIZACIÓN Y AUTOMATIZACIÓN

La mecanización y automatización trata de los métodos y procedimientos cuya finalidad es la sustitución del operador humano por un operador artificial en la ejecución de una tarea física o mental previamente programada. La automatización se puede considerar como la aplicación de aquélla a los procesos industriales, administrativos, etc. 

Mecanización y automatización son conceptos distintos. a. La mecanización se refiere a la sustitución de la energía física del hombre por la

de una máquina; el trabajo del hombre no se halla totalmente eliminado del proceso de producción, pero su intervención queda reducida a dirigir los materiales y a regular las máquinas, que ejecutan sin flexibilidad alguna, ciegamente, el programa que previamente se ha fijado.

b. La automatización difiere esencialmente de aquélla en que el operador humano se sustituye por un sistema de realimentación.  

El objetivo de la mecanización consiste en proveer a operadores humanos con maquinaria para ayudarles con los requerimientos físicos del trabajo. También puede referirse al uso de máquinas para reemplazar la labor manual o el uso de animales. El siguiente paso de la mecanización es la automatización.

El término es principalmente usado en el ámbito industrial. Con la aparición de herramientas mecanizadas, como el torno propulsado por vapor se redujo drásticamente el tiempo necesario para llevar a cabo diversas tareas, mejorando la productividad. Hoy en día, muy pocas de las labores de construcción se llevan a cabo con herramientas manuales.

El objetivo de la automatización es cada vez más ambicioso y amplia sus límites a la organización completa de las empresas. Según estas perspectivas, el proceso de la producción estaría gobernado por un sistema de realimentación, que, a su vez, formaría parte de un sistema más complejo, constituido por varios bucles de realimentación. El correspondiente al proceso de producción tendría, por variables de entrada, órdenes de la dirección, de las investigaciones sobre mercados, del departamento de ingeniería, etc., que indicarían la cantidad de productos a fabricar.

La automatización se desarrolla principalmente en las industrias donde la producción es continua, como, p. ej., la industria química, la del petróleo, la de producción de energía, la siderúrgica, etc. Las industrias que producen en serie también son susceptibles de ser automatizadas, como p. ej., la del automóvil, la de fabricación de material eléctrico, etc. Existen, sin embargo, procesos industriales que por su índole no exigen la presencia de máquinas calculadoras. Así ocurre en los procesos de fabricación simples, que siguen un programa fijo, donde el ciclo operativo es siempre el mismo; en ellos basta con asegurarse de que las diversas operaciones se verifican en el orden y con la duración previamente establecidos. Son procesos en bucle abierto, en los cuales no existe realimentación y se usan, p. Ej., en la industria de la alimentación, en embalajes, etc.