viii

ÍNDICE Misión y Visión de la Revista ii

Carta del Ing. Juan Armando Ortega Corral, Director del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez iii Carta del Dr. Rafael Moras, Editor de AcademiaJournals.com vi

ARTÍCULOS Análisis Matemático en Procesamiento de Señales Biomédicas

Usando MatLab Ing. Pablo Ayala Hernández M.C 1

Ciclo de Deming: El ITCJ hacia la Calidad Dr. Jorge de la Riva Rodríguez

Dr. Jaime Sánchez Leal Dr. Alfonso Aldape Alamillo

Dr. Elías Neftalí Escobar Gómez

8

Desarrollo, Divulgación y Dotación del Dispositivo Ahorrador de Agua

Ing. Mario Alberto Corral Chacón M.C. Ing. Jesús Manuel Pérez Muñiz

13

El Mal Control de las Herramientas Origina Problemas de Producción en un Proceso de Manufactura

Ing. Luz Elena Tarango M.C Ing. Eloy Orquiz M.C.

23

Importancia de la Evaluación Postural

Ing. Javier Antonio Lom Holguín M.C. Ing. Ludovico Soto Nogueira M.C.

Dr. Sabino Velázquez Trujillo Dra. Rosa María Reyes Martínez

33

Macroergonomía

Dr. Alfonso Aldape Alamillo Ing. Javier Antonio Lom Holguín M.C. Ing. Manuel Rodríguez Morachis M.C.

Dr. Jorge de la Riva Rodríguez

44

¿Qué es la investigación científica?

Dr. Alfonso Aldape Alamillo Dr. Adán Valles Chávez

MC. José Luis Anaya Carrasco MC. Francisco Zorrilla Briones

55

Una Poderosa Arma: El Diseño de Experimentos Dr. Manuel Rodríguez Medina Ing. Eduardo R. Poblano Ojinaga M.C. 60

Estudio del Trabajo: Definiciones, Impacto y Relaciones en la Industria

Dra. Aidé Aracely Maldonado Dr. Jorge de la Riva Rodríguez

Dr. Lázaro Rico Dr. Jorge Luis García Alcaraz

66

Evaluación y Análisis de Factores Socio-Técnicos de Mujeres Profesionistas en Cd. Juárez, Chih., México

Ing. Raúl Arnoldo Ventura Loya M.C., Dr. Alfonso Aldape Alamillo

Ing. Rosa María Angélica Luna Ramos M.C. Dr. Manuel de Jesús Moguel Liévano

73

Vol. 1, No. 1, 2012 1

Análisis Matemático en Procesamiento de Señales Biomédicas Usando MatLab

Ing. Pablo Ayala Hernández M.C.0,1

,

Resumen. En este artículo se muestra el análisis matemático de una señal biomédica originada por un electrocardiograma (ECG). Se propone en este análisis un método en el dominio de la frecuencia para un problema cardiaco llamado arritmia y se va a comparar con un paciente sano que tiene un ritmo cardiaco estable (QRS). Existen varias herramientas para el análisis de señales biomédicas y todas relacionadas con procesos estadísticos. Se explicara una diferencia que existe de los ritmos cardiacos normales y anormales usando métodos numéricos en MatLab. Estos análisis puede contribuir a una decisión de un diagnostico medico a problemas cardiacos, los resultados serán expuestos por medio de simulaciones hechas en MatLab. Palabras claves MatLab, ECG, QRS, Análisis Numérico, Ritmo cardiaco, arritmia, FFT. 1. INTRODUCCIÓN

El análisis de variables independientes en funciones matemáticas es un campo fundamental de investigación con una gran variedad de aplicaciones, como en las ciencias de la Telemetría [1] y Análisis de Señales Biomédicas [2]. Para problemas prácticos se relacionan varias fuentes de producción de señales análogas y fuentes de adquisición de estas señales conocidas como sensores. Estos sensores adquieren variedad de señales análogas para un propósito general. El problema consiste en recuperar las variables independientes de una serie de señales análogas mezcladas en sistemas dinámicos de adquisición de datos, esto es para poder determinar por medio de análisis numérico el comportamiento de cada variable independiente en el tiempo.

Este artículo presenta desde un punto de vista matemático un análisis de una señal periódica como es la señal de un electrocardiograma (ECG).

Nuestra información va a ser analizada por medio de un algoritmo matemático llamado análisis espectral. Este análisis será expuesto con las variables independientes del electrocardiograma (ECG) con un problema cardiaco llamado arritmia y será comparado con la señal de un electrocardiograma de un paciente sano.

La idea es mostrar la diferencia que existe en el análisis espectral de ambas señales para poder determinar un diagnostico adecuado del problema. 2. ANTECEDENTES

A continuación será presentado un análisis de cómo está compuesta una señal de un electrocardiograma (ECG) y sus principales componentes.

Conceptualmente se define como el registro de la actividad eléctrica del corazón. En la gráfica 1 representa las variaciones del potencial eléctrico recogido de un electrocardiograma. En tal sentido se describe una curva característica formada por ondas, segmentos e intervalos. Las ondas pueden ser positivas o negativas en relación con la línea basal o también llamada isoeléctrica. Las ondas electrocardiográficas y su significado fisiológico.

Onda P: Representa la activación eléctrica del atrio. Por lo general es una onda de inscripción positiva, pero en ocasiones puede ser negativa, difásica, aplanada, con muesca o sencillamente puede no estar presente. La onda P, desde el punto de vista electrofisiológico, tiene dos componentes: el comienzo de la onda corresponde a la aurícula derecha, y el final de la misma corresponde a la izquierda. Estos componentes se encuentran "fusionados" expresándose en gráfico como una sola onda: la onda P.

Complejo QRS: Representa la despolarización ventricular. Toda onda positiva de este complejo se le denomina onda R y si existe más de una onda positiva dentro del complejo entonces es llamada R' (R prima). La onda negativa situada antes de la primera onda positiva del complejo QRS es llamada onda Q y la que se presenta después de la onda positiva del mismo es llamada onda S. Cuando estas ondas del complejo son pequeñas (menores

0 Articulo original publicado en Mayo del 2003 en la versión impresa de CATHEDRA 1 El Ing. Pablo Ayala Hernández M.C. es Profesor del Departamento de Electronica del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chihuahua, México payalahe@nmsu.edu

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de 5 mm.) se designan como q, r, s, mientras que la aparición de voltajes mayores se designan como Q, R, S. El QRS mide menos de 0.12, 3 cuadraditos (para algunos 0.10).

Gráfica No. 1. Variaciones del Potencial Eléctrico en un Electrocardiograma

Onda T: Representa la repolarización de los ventrículos. Su registro puede ser positivo, negativo, difásico, en forma de bicúspide o plana.

Onda U: Se registra como una pequeña elevación de aspecto redondeado, que sigue a la onda T en ocasiones, principalmente en las derivaciones V3 y V4

. Se debe a algún pos-potencial al principio de la diástole. Pudiera decirse que es una onda más bien infrecuente (no es constante) que representa la activación tardía de algunos sectores del miocardio ventricular y que se relaciona con el metabolismo hidromineral en especial el Potasio. Suele mostrarse predominante en presencia de gasto cardiaco alto, empleo de insulina y digitálico o en cambios químicos asociados al calcio y magnesio.

Segmentos e intervalos

Intervalo PR: También llamado PQ que representa el tiempo requerido por la despolarización auricular y la conducción del impulso cardiaco. Es la distancia entre el comienzo de la onda P y el principio del QRS. Mide 0.12 a 0.20 (3 a 5 cuadritos). Segmento PR o PQ. Representa el retardo nodal fisiológico, debido a la transmisión del impulso a través del nodo atrio ventricular normalmente, este segmento es isoeléctrico, o ligeramente negativo. Cuando existe una depresión importante de este segmento, se habla de onda de re-polarización auricular. (Ta) Este retardo nodal del impulso en el NAV es importante pues permite que las fibras musculares de los atrios se despolaricen primero que los ventrículos. Como consecuencia de la despolarización de estas fibras musculares ocurre la contracción, de forma tal que las células musculares auriculares se contraen cuando las ventriculares apenas comienzan a despolarizarse. Este hecho contribuye al llenado de sangre que ocurre durante la diástole en el ventrículo.

Intervalo QT: Representa el tiempo que se requiere para la despolarización y repolarización de los ventrículos. Va desde el comienzo de la Q hasta el final de la T y se ajusta a la frecuencia. A mayor frecuencia cardiaca, QT más cortó. Existen reglas específicas para medirlo. Suele medir de 0.35 a 0.45, aproximadamente el 45% del ciclo (latido). Se mide en las derivaciones precordiales donde exista onda Q, por ejemplo V5, V6.

El intervalo TP: Representa el estado de reposo del músculo cardiaco, durante el cual no se registra actividad eléctrica y el trazo se vuelve una línea horizontal, plana, llamada línea isoeléctrica.

El intervalo RR: Representa la distancia entre los máximos de dos ondas R sucesivas. Segmento ST: Representa un período de inactividad eléctrica, luego que la totalidad del miocardio se

despolarizó. Puede ser isoeléctrico o estar desplazado hacia abajo o hacia arriba. Puede ser además un registro que en cuanto a su forma, puede ser plano o mostrar una pendiente ascendente o descendente. Puede registrarse convexidad hacia arriba o hacia abajo. El punto donde termina el complejo QRS y se inicia el segmento ST se designa con la letra J. El trazo ideal con sus principales componentes se muestra en la gráfica 2.

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Gráfica No. 2. Configuraciones del Complejo QRS

Las derivaciones electrocardiográficas son mediante la colocación de electrodos de registro en la superficie del cuerpo es posible detectar los potenciales eléctricos del corazón. La específica disposición que guardan los electrodos recibe el nombre de derivación. Se han empleado más de 40 derivaciones distintas en los registros electrocardiográficos; pero habitualmente se registran 12 derivaciones que se muestra en la Tabla 1:

A) Seis en un plano frontal: derivaciones de los miembros.

B) Seis en un plano horizontal: derivaciones precordiales.

Tabla 1. Derivaciones de los Electrodos

CLASIFICACIÓN TIPOS

Bipolares de Miembros DI, DII, D

Unipolares de Miembros III

aVR, aVL, Avf

Precordiales V1, V2, V3, V4, V5, V6

Cuando la señal eléctrica se acerca al polo positivo, se registra una onda positiva en el ECG; cuando la señal eléctrica se aleja del electrodo positivo, se registra una onda invertida negativa. Estos doce registros tienen la finalidad de obtener una visión espacial de los fenómenos eléctricos cardiacos. 3. ANÁLISIS El modelo matemático adoptado para señales biomédicas se puede describir de la ecuación matemática siguiente:

Xt = st + vt

(1)

Siendo st la señal análoga y vt

ruidos originados dentro de proceso de adquisición de la señal del electrocardiograma.

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Algunas propiedades que deberán de cumplirse en (1)

A) La fuente de S (t), j =1, 2,3..., n tienen variables independientes diferentes. B) El número de sensores debe de ser mayor a número de fuentes de producción de señales análogas. C) vt

, i=1, 2,3..... , n son ruidos muy diferentes con distribución gaussiana diferentes a las fuentes de producción de las señales análogas.

El algoritmo para la FFT explota las propiedades de simetría de la exponencial compleja discreta en el tiempo para reducir el número de multiplicaciones. Para evaluar una transformada discreta de Fourier con N muestras el algoritmo de la FFT encuentra su eficiencia cuando N es una potencia de 2. Esta restricción no afecta el uso práctico de la FFT ya que la longitud de hn

puede ser incrementada a la siguiente potencia de 2 aumentando el número adecuado de ceros.

Debido a la naturaleza discreta del índice de tiempo para señales de tiempo discreto, el escalamiento en tiempo y en frecuencia asume una forma diferente con respecto a la de la señal en tiempo continuo. Sea x(n) una señal con espectro Xw). Consideremos la transformada Yw de y

n

4. RESULTADOS DE SIMULACIÓN

En esta sección se mostrara las diferentes simulaciones del análisis en un problema cardiaco (arritmia), primero se muestra el ritmo cardiaco normal de un paciente sano usando MatLab Figura 1.

Fig. 1 Ritmo Cardiaco de una Persona Sana

En la figura 1.se muestra el proceso de complejo QRS bien definido para un ritmo cardiaco a 60 bpm y con una frecuencia de muestreo de 256 Hz. de un paciente sano.

A continuación la Figura 2 muestra el análisis del problema cardiaco arritmia en MatLab de un paciente enfermo.

Fig. 2 Ritmo Cardiaco de una Persona con Arritmia

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En esta figura 2 se muestra el problema de arritmia que existe con el paciente enfermo, donde se puede observar dos complejos QRS en un solo periodo de muestras para un ritmo cardiaco a 110 bpm y a una frecuencia de muestreo de 256 Hz.

Para ver la diferencia en las dos señales cardiacas se empleo la herramienta matemática FFT (Transformada Rápida de Fourier), como una señal espectral y poder verificar las diferencias que hay entre ellas sobre el dominio de la espectral en MatLab, que a continuación se presentan con la Figura 3, y Figura 4.

Fig. 3 Análisis Espectral del Ritmo Cardiaco de una Persona Sana La Fig. 3 presenta un análisis espectral del ritmo cardiaco de un paciente sano con 60 bpm y una frecuencia de muestreo a 256 Hz.

Fig. 4 Análisis Espectral del Ritmo Cardiaco de una Persona con Arritmia En la Figura 4 se muestra el análisis espectral de ritmo cardiaco de un paciente con arritmia cardiaca con 110 bpm y una frecuencia de muestreo a 256 Hz.

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5. CONCLUSIONES Es claro que para obtener un diagnostico medico muy claro de problemas cardiacos es necesario conocer ciertas características del corazón como el ritmo cardiaco del paciente (bpm) el cual nos predice el complejo QRS en el electrocardiograma y también nos muestra los diferentes intervalos que tiene el electrocardiograma, también es muy importante la frecuencia de mues-treo de las señales tomadas del corazón según el Teorema de Nyquist [1].

Como se ve en la figura 2 el complejo QRS se produce dos veces en un intervalo de muestro para ambas señales en Figura 1 y Figura 2, y esto muestra un problema grave de ritmo cardiaco anormal en electrocardiograma. Nuestra simulación fue basada en modelo matemático de una señal ECG y una consulta de un experto en enfermedades del corazón (cardiólogo), el cual nos dio la información de cómo interpretar un electrocardiograma (ECG).

La función primordial de este artículo es obtener un resultado artificial de un problema cardiaco basado en simulación de bajo costo, y tener una alternativa portátil bajo el ambiente MatLab por lo cual no será necesario tener aparatos médicos costosos para obtener un análisis de un electrocardiograma (ECG) alternativo. Y de acuerdo al algoritmo de reproducción de una señal del electrocardiograma virtual se pueden modificar algunos parámetros y poder obtener otros resultados de enfermedades del corazón. 6. FUTURAS INVESTIGACIONES. Algunas futuras investigaciones que pueden hacerse en seguimiento con la presentada en este artículo: desarrollar un algoritmo con Redes Neuronales y poder comparar el modelo matemático espectral del ECG del problema cardiaco arritmia con un modelo neuronal capaz de obtener otro análisis más eficaz. Abreviaturas Utilizadas

ECG Electrocardiograma. FFT Fast Fourier Transform. QRS Complejo cardiaco. MatLab Matrix Laboratory. bpm ritmos cardiacos por minuto. Hz Hertz. ICB Instituto de Ciencias Biomédicas.

7. REFERENCIAS

1. L. Cohén,Time-frequency analysis. Prentice Hall, 1995. 2. A. Belouchrani and M.G. Amin, "Blind source sep- aration based on time-fre-quency signal representa-

tions," /EEETrans. on SP, vol. 46, pp. 2888-2897,Nov. 1998. 3. Mark RG, Schluter PS, Moody GB, Devlin P, Chemoff D.An annotated ECG datábase for evaluating

arrhythmia de-tectors. In Frontiers of Engineering in Health Care 1982;Proc. 4th Ann. Conf. IEEE EMBS. Long Beach, CalifomiailEEE Computer Society Press, 1982; 205-210.

4. Moody GB, Muldrow WK, Mark RG. A noise stress testfor arrhythmia detectors. In Comput-ers in Cardiology 1984.Long Beach, California: IEEE Computer Society Press

5. A.D. Poularikas, The Handbook of Formulas and Jabíes for Signal Processing, 1999, CRC Press LLC. 6. A. L. Goldberger, L. A. N. Amaral, L. Glass, J. M. Hausdorff, R Ch.lvanov, R. G. Mark, J. E. Mietus, G. B.

Moody, C.-K. Peng, and H. E.Stanley, "PhysioBank, PhysioToolkit, and PhysioNet: Components of anew research re-source for complex physiologic signáis," Circu-lation, vol. 101, no. 23, pp. e215-e220, June 2000.

7. Shaw G, Savard P. On the detection of QRS variations in the ECG. lEEETrans on Biomed Eng 1995:42:73641.

8. B.H. Jensen and W.K. Cheng, Structural EEG Analysis: an Exploratory Study, Int. J. of Biomed. Comput,, Vol. 23, pp.221-237, 1988.

9. B. Kemp and F.H. Lopes Da Silva, Model Based Analysis of Neurophysiologcal Signáis, in Advances in Processing and Pattern Analysis of Biological Signáis, I. Gath and G. Inbar (Eds.), Plenum Press, N.Y., 1996, pp. 129-155.

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10. A. Runa, S. Sallinen, S. Nissila, "A real-time microprocessor QRSdetector system with a 1-ms timing accuracy for the measurement ofambulatory HRV," IEEE Trans Biomed Eng, vol. 44(3), pp. 159-167,199.

CURRICULUM Pablo Ayala Hernández, es egresado de la carrera de Ingeniería en Electrónica del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez en 1992, estudios de postgrado en la Universidad Autónoma de Cd. Juárez y la Universidad Estatal de Nuevo México. Profesor de la carrera de Ingeniería en Electrónica desde 2001 en el ITCJ, sus principales áreas de interés son en el área de Sistemas de Control, Procesamiento de Señales Digitales, Rebotica y Redes Neuronales, es miembro activo de IEEE y ASME. Con más de 15 años de experiencia en la industria.

payalahe@nmsu.edu

Agradecimientos Al Dr. Beltrán, cardiólogo de la Universidad Autónoma de Cd. Juárez (ICB) por su plática del sistema cardiovascular.

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Ciclo de Deming: El ITCJ hacia la Calidad

Dr. Jorge de la Riva Rodríguez 0,1, Dr. Jaime Sánchez Leal 2, Dr. Alfonso Aldape Alamillo 3 y Dr. Elías Neftalí Escobar Gómez 4

Resumen— El Gobierno Federal está impulsando grandemente la productividad y calidad con equidad. Ese impulso se está logrando mediante la canalización de los recursos para el fortalecimiento y consolidación de las organizaciones que demuestren innovación y calidad en sus procesos. El Instituto Tecnológico de Cd. Juárez (ITCJ) no puede quedarse fuera de esa política, por lo que será necesario trabajar arduamente para cumplir con las metas atrasadas en el programa Institucional de Innovación y Desarrollo del ITCJ para certificar la innovación y calidad de los procesos, para esto el Gobierno Federal ha establecido el Modelo de Calidad Intragob. Una de las herramientas más útiles en este modelo es el ciclo de Deming, el cual se pretende explicar en este articulo de manera lo más sencilla posible para alcanzar la calidad y productividad en los procesos institucionales.

Palabras claves—ciclo de Deming, modelo de calidad, productividad, procesos

1. INTRODUCCION El Programa Institucional de Innovación y Desarrollo (PIID) fue desarrollado por el Gobierno Federal con la intención de dirigir todos los esfuerzos a un objetivo común que es la calidad y productividad con equidad de las instituciones gubernamentales. A su vez a cada institución dependiente del gobierno se le está solicitando se apegue a este documento en la realización de sus actividades con el fin de que todos trabajen con ese objetivo común y así sumar recursos para alcanzarlo.

Si se toma como ejemplo que el sistema educativo de la SEP la DGIT y el ITCJ cuentan con un PIID, y todos ellos fueron elaborados con las mismas bases y fundamentos. Entonces, el Gobierno Federal mediante el Modelo de Calidad Intragob medirá el avance en calidad, productividad y equidad en las instituciones federales.

En el caso del ITCJ el PIID es el resultado del trabajo colegiado del personal de todas las áreas, así como del personal administrativo donde refleja todos los objetivos y metas que se deben alcanzar a corto plazo para el año 2006 y a largo plazo para el año 2025.Por lo que todas las actividades de la institución deben ir encaminadas hacia el cumplimiento de los objetivos establecidos en este programa.

La medición del cumplimiento del PIID a todos los niveles gubernamentales se lleva a cabo mediante el Modelo de Calidad Intragob que consta de cinco etapas:

a) Planeación y Organización b) Sensibilización c) Educación para la calidad d) Formulación y ejecución de proyectos estratégicos y e) Evaluación de proyectos. El Modelo de Calidad Intragob requiere un soporte vital de la planeación estratégica y conocimiento de los

conceptos de calidad total por todos los miembros de la institución. Una de las herramientas principales utilizadas para este fin es el Circulo de Deming o también conocido como PDCA (por sus siglas en ingles, Plan-Do-Check-Act) Planear-Hacer-Verificar-Actuar (PHVA).

0 Nota del Editor. El articulo base de este fue publicado en Septiembre del 2003 en la versión impresa de Cathedra. 1El Dr. Jorge de la Riva Rodríguez es Profesor Investigador en la División de Estudios de Posgrado e Investigación del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chihuahua, México. jriva@itcj.edu.mx (autor corresponsal) 2El Dr. Jaime Sánchez Leal es Investigador en la División de Estudios de Posgrado e Investigación del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chihuahua, México. jsanchez@itcj.edu.mx 3 El Dr. Alfonso Aldape Alamillo es Profesor Investigador en la División de Estudios de Posgrado e Investigación del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chihuahua, México. aaldapea@itcj.edu.mx 4 El Dr. Elías Neftalí Escobar Gómez es Profesor Investigador en el Departamento de Ingeniería Industrial del Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México enescobarg@hotmail.com

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La utilización del circulo de Deming inició la transformación de las empresas japonesas en la era de los cincuentas (Million T., 2003) Este concepto sigue vigente en la actualidad ya que realmente es un proceso que se realiza cotidianamente por cada persona que tiene deseos de alcanzar sus objetivos.

2. ANTECEDENTES

El círculo de Deming consiste en cuatro pasos como se muestra en la figura No. 1, que son: a) Planear. Mejorar primeramente las operaciones encontrando que cosas se están haciendo mal

(identificar los problemas) y sugerir ideas de cómo resolver los problemas. b) Hacer. Realizar los cambios deseados para resolver los problemas que tengan mas impacto. Estos

pueden ser en cambios pequeños. c) Verificar o Estudiar. Medir los cambios analizando si los cambios están funcionando, fueron

positivos y esperados. Y si no replantear el o los problemas o bien incluir nuevos problemas. d) Actuar. Implantar los cambios a largo plazo si los cambios sugeridos tuvieron éxito y en caso

contrario abandonarlo. Involucrar a todos los miembros de la organización que sean afectados por estos cambios para que tengan conocimiento de ellos.

Figura No. 1. Ciclo de Deming.

Si analizamos los pasos descritos anteriormente apreciamos que cotidianamente lo realizamos en la vida

diaria. Un ejemplo sería cuando una persona diariamente asiste a su trabajo, al salir de su casa tiene que planear su trayectoria de manejo ,hacer caso de los inconvenientes encontrados anteriormente con la ruta seleccionada, verificar durante la ruta seleccionada, verificar durante la ruta si el tiempo transcurrido es acorde a lo planeado, si no corregir la ruta para llegar a tiempo al trabajo y por ultimo actuar diariamente tomando la misma ruta si el resultado fue positivo o en caso contrario planear al día siguiente una nueva ruta con la experiencia recabada.

En el caso de la educación de los países desarrollados el concepto del ciclo de Deming ha sido ya introducido hasta en los alumnos a nivel secundaria (Barnes y Van, 2003). Existen muchos casos exitosos de la implementación del ciclo de Deming para mejorar de la educación como los es el modelo de D.J. Corson (2003), el hace hincapié que tiene muchos años utilizando esta herramienta y procesos con éxito en la industria, negocios, instituciones de salud, dependencias de gobierno y en la educación.

D.J. Corson propone una serie de actividades en cada paso del círculo de Deming.

a) La base de la planeación es seleccionar los problemas que tengan más impacto, el establecimiento de los objetivos así como la asignación de responsables y límites de tiempo para cumplirlas.

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b) El hacer es estar consciente de lo que se debe hacer, o en otras palabras si se va en la dirección correcta, para esto considera el impacto de todos los elementos involucrados.

c) El verificar considera el análisis de lo aprendido, se logra mediante el dialogo con los estudiantes de los logros alcanzados hasta este punto.

d) El actuar es la modificación de los procesos y sistemas, la comunicación de los resultados obtenidos con el modelo y reiniciar de nuevo el ciclo de Deming con otro problema.

3. CICLO DE DEMING EN MODELO DE CALIDAD IINTRAGOB El círculo básico de Deming consiste en los cuatro pasos ya mencionados anteriormente. En la revisión de información se encontró que en ocasiones los pasos básicos, del círculo de Deming, son subdivididos de acuerdo a las necesidades del usuario. En caso del ITCJ el círculo de Deming propuesto se divide en 5 etapas y tres fases como puede verse en la figura 2 siguiente:

Fig. 2 Ciclo de Deming Propuesto para el ITCJ El modelo propuesto se compone de las cinco etapas siguientes:

I. Diseño II. Adecuación

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III. Mejora IV. Mejora + Comparación V. El mejor en su clase

Además está dividido en tres fases que son: a) Enfoque, b) Implantación y c) Resultados.

Además internamente se cuenta con tres ciclos que son de: i) adecuación y control, ii) Comparación y iii)

Mejora/o Innovación (Fox Q. V. y Tamez G. R., 2001) Los pasos del circulo de Deming propuesto del ITCJ, están subdivididos de la Siguiente acciones: Planear

se compone del diseño de sistemas/Procesos y la Definición de indicadores y medición del desempeño; el estudiar incluye el análisis, seguimiento, revisión de diagnostico y/o auditorias e identificación de brechas; el actuar agrupa las acciones de comparación con las mejores prácticas y mejora e innovación tecnológica. 4. AVANCE DEL MODELO DE CALIDAD DEL INTRAGOB DEL ITCJ

Los cambios solicitados en la educación superior se vienen implantando desde el año 2001, introduciendo nuevas formas de trabajo, donde los planes de trabajo se realizan con la participación y compromiso de todos los miembros de la institución. EL PIID del ITCJ contiene todos los planes de trabajo de todos los departamentos.

La medición de los planes de trabajo se hará mediante el Modelo de Calidad de Intragob utilizando los criterios de evaluación que recomienda y que son los siguientes:

a) Satisfacción al cliente, b) Liderazgo, c) Desarrollo del personal y del capital intelectual, d) Administración de la información y de la tecnología, e) Planeación, f) Gestión y mejora de procesos, g)Impacto en la sociedad y g) Resultados.

Este modelo nos indicará si el esfuerzo realizado, en estos ocho criterios, en un periodo de tiempo fue

encaminado adecuadamente hacia la obtención de los objetivos plasmados en el PIID, con la finalidad de satisfacer las necesidades de los estudiantes y la comunidad, con equidad, calidad y productividad. Dependiendo de los resultados arrojados por el Modelo de Calidad de Intragob y la certificación (Tamez G.R. et al., 2002), de las carreras ofrecidas en la institución, serán los recursos asignados por la federación.

Por otra parte durante el año del 20052 en la institución se dictaron algunas pláticas sobre el Modelo de Calidad de Intragob y planeación estratégica encaminadas a que todo el personal conozca y participe en la filosofía de calidad que se está implementando en el tecnológico y a nivel nacional. 5. CONCLUSIÓN

El ITCJ es considerado en el ámbito local y nacional como una institución seria de calidad. Sin embargo de aquí en adelante será necesario demostrarlo con hechos en los diferentes foros de calidad y gubernamentales. Y para esto es necesario que todo el personal de la institución adopte y participe en la obtención de los objetivos trazados en el PIID y la medición de resultados será con el Modelo de Calidad de Intragob (Muñoz G. R.,2001).

Se tiene que dejar claro que la filosofía de calidad en el ITCJ vino para quedarse, ya que todas las instituciones de educación superior la están adoptando. Para competir con ellas, por recursos y estudiantes, será necesario implementar la calidad total en todos nuestros procesos de enseñanza y administración.

Los conceptos de calidad en los países desarrollados hace tiempo que ya están implantados. En un país muy similar al nuestro como lo es España, muchas de sus universidades llevan un gran avance en la implantación de los conceptos de calidad, un ejemplo de ello serian la Universidad de Salamanca (2003), y la Universidad de León. Bibliografía

1. W. J.W Barnes B.J. y Van., (2003). “Plan-do Study-act”. http://www.grand-blanc. .k12.mi/qip/pdsa%20cycle.htm.5 de marzo 2003

Vol. 1, No. 1, 2012 12

2. Corson D.J (2003).”Welcome to meaningful measure for school improvement”. Organizational Development Consultant.Http://www.grand-blanc.k12.mi.us/qip/pdsa%20cycle.htm.5 de marzo del 2003.

3. Fox Q. V., Tamez G. R., et al.(2001). Programa de innovación y calidad de la subsecretaria de educación del a subsecretaria de educación e investigación Tecnológica. Gobierno federal. México D.F.

4. Million Technology Pty Ltd.(2003).”Dr. Deming”. http://www.millison.com.au/dr_deming.htm. 5 de marzo del 2003.

5. Muñoz G.R. (2001). Modelo de calidad Intragob”, ”Secretaria de educación pública” D.F. México” 6. Tamez G. R., Bernal Y. M. P., aguado G. S., Fuentes L.B., et al (2002).Programa Institucional de

Innovación y Desarrollo del sistema Nacional de Institutos tecnológicos. Dirección General de Institutos Tecnológicos. México D.F.

7. Universidad General de Salamanca,(2003)”Programa Institucional de calidad”. http://cts.usual.es/pic/ . 5 de marzo del 2003.

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Desarrollo, Divulgación y Dotación del Dispositivo Ahorrador de Agua

Ing. Mario Alberto Corral Chacón M.C.1, Ing. Jesús Manuel Pérez Muñiz2

Resumen. La idea de desarrollar dispositivos ahorradores de agua por los estudiantes y profesores del Instituto Tecnológico De Ciudad Juárez Chihuahua, responde a la necesidad de conservar los recursos naturales de que disponemos, en especial las reservas de agua potable. Desarrollar una cultura ecológica en nuestra sociedad y a la vez proveer los medios para poder practicarla. Se realizaron pruebas para evaluar la magnitud del problema de desperdicio de agua debido al diseño anticuado y deficiente de los herrajes ordinarios de los sanitarios, fue así como se desarrollaron los primeros prototipos de dispositivos ahorradores de agua ITCJ y con ellos se evaluó el impacto en el ahorro que puede ser logrado al instalarlos en los hogares.

Introducción Problemática de la escasez del agua potable. El recurso AGUA es cada vez más apreciado, tanto para uso domestico, industrial y agrícola. Su escasez sobre todo en zonas áridas y semiáridas lo sitúan como prioridad vital para el desarrollo de las poblaciones:”si no hay agua no hay vida”.

Muchos son los programas emprendidos para el uso racional del vital liquido, sin embargo gran parte de ellos adolecen de objetividad ya sea por su difícil aplicación o por el elevado costo que presentan más, se ataca el problema desde un punto de vista sofisticado (se piensa que el modelo más complicado es el mejor); sin embargo existen oportunidades valiosas que están a nuestro alcance, que solo requieren ser visualizadas, un tratamiento técnico simple y conciencia de todos.

Mucho se habla de las plantas tratadoras, del reusó para ciertas actividades en las que no se requiere la calidad de potable (claro, dado el acondicionamiento de las aguas degradadas), sin embargo los costos son altos y aunque los resultados pueden ser muy benéficos, no siguen el primer concepto del programa “Las tres R” REDUCIR, REUSAR, RECICLAR. El ahorro es la opción que nos cuesta menos pero también es la más olvidada. En este trabajo nos enfocamos precisamente en este concepto “AHORRO.RIQUEZA DEL FUTURO”.

Los programas tradicionales de no desperdicio se aplican donde claramente son obvios, es decir, ”el problema se ve” pero hemos olvidado que también hay desperdicios que no están a la vista y por ello no les ponemos atención.

El estudio lo enfocaremos al desperdicio del agua generado por el alivio de la depresión de la válvula de entrada del depósito del agua del inodoro, conocida como manguera de realimentación y a la que los diseñadores han ubicado su descarga en el tubo rebosadero.

A continuación se mostrara, rápidamente, el problema que se presenta en específico en Cd. Juárez Chih.

Localmente nos abastecemos de agua potable del bolsón del hueco. Este es una formación geológica natural en el cual se ha depositado a través de cientos o miles de años, el agua que actualmente se extrae de una profundidad de más de 100 metros. Este acuífero se inicio a explotar a principios del siglo pasado (1900), y se han extraído a la fecha más de 3,800 millones de metros cúbicos de agua.

1 El Ing. Mario Alberto Corral Chacón M.C. es Profesor de Ingeniería Industrial en el Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chih., México mcorra@itcj.edu.mx (autor corresponsal) 2 El Ing. Jesús Manuel Pérez Muñiz M.C. es Profesor de Ingeniería Industrial en el Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chih., México paratodojuarez@hotmail.com

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En nuestra región el índice de precipitación es de 200 milímetros, que es la cantidad de lluvia acumulada anualmente, mientras que el de evaporación es de 2,700 milímetros (cantidad de agua que puede ser evaporada anualmente por efecto del sol y viento).Lo expuesto señala una gran proporción por lo cual podemos pensar que no es factible la recarga del bolsón de Hueco.

Aunque la superficie de la cuenca que alimenta al Bolsón sea muy extensa y haya, natural o artificialmente alimentación del mismo (inyección de agua, fosas de captación, afluentes subterráneos, etc.) se ha determinado que en la actualidad el bolsón recibe un 4% del agua que se le extrae anualmente. Se dice también que las reservas de agua potable solo están disponibles para 5 o 10 años de explotación.

En encuestas realizadas se puede determinar que las causas principales por las que la gente desperdicia agua son las siguientes:

La gente se muestra apática ante la situación.-Se tiene el servicio las 24 horas, no se valora adecuadamente este bien. La gente supone que siempre tendrá una llave para abrirla y gastarla.

Existe ignorancia entre la población.- No se tiene idea del costo del llevar el agua a sus hogares, se piensa que el recurso es inagotable, a la gente se le ha olvidado que vivimos en una región árida y por tanto escasa de recursos hídricos.

Irresponsabilidad a todos niveles.- Desde la madre que deja jugar al niño con la manguera, o que lava a chorros la banqueta de la calle, o el individuo que lava de la misma forma su auto, hasta las autoridades que no están prontas a reparar fugas o que esperan sentados a que las soluciones técnicas se den por si solas o aquellos que se la pasan culpando a los demás y atraídos por la política o distraídos por la delincuencia o inseguridad no dan prioridad a este problema que para nosotros es el primero que debe ser atendido.

Pensamientos de que hay más reservas en otras regiones.-Este pensamiento llega a ser una falta de respeto al derecho de los habitantes de otros lugares basta con recordar las disputas por el agua de las presas y los ríos que se encuentran colindando sectores o municipios. El ejemplo, lo tenemos aquí cerca, con nuestros vecinos de Nuevo México y Texas quienes han entablado querellas por la posesión o derechos sobre las aguas de nuestra región.

Por las razones expuestas en los párrafos anteriores, es evidente que el problema es más grave y que se necesita desarrollar soluciones para atacarlo y una manera de hacerlo precisamente informar a la población, pero además poder proporcionarle medios como soluciones viables.

Definición del Problema En el presente estudio se plantean varios problemas a resolver, de aspecto ecológico, administrativo, social, técnico y financiero. A continuación se describen estos principales problemas: Aspecto Ecológico: La escasez del agua potable y el agotamiento de las fuentes de

abastecimiento. Aspecto Administrativo: Muchos proyectos que se desarrollan no contemplan una planeación

estratégica que les permita desarrollarse como una organización efectiva, por lo cual desaparecen. Aspecto Social: Corresponde a la población participar en la solución efectiva de los problemas a

que se enfrenta, para lo cual se debe instruir. Es muy importante la formación de una cultura ecológica.

Aspecto Técnico: Desarrollar productos para solucionar el grave problema del desperdicio de agua, que cumplan eficientemente para el propósito que fueron diseñados y ofrecerlos al público, preservando la salud, integridad del usuario y del medio ambiente.

Aspecto de Financiamiento: Indudablemente, tanto los recursos económicos como los humanos, son la base para que in proyecto vaya desarrollando sus etapas dentro del ciclo de vida del mismo, desde la experimentación, validación, corridas de prueba y fase de lanzamiento masivo al mercado. Sobre todo es una tarea ardua conseguir estos recursos y más aún cuando se pretende que llegue gratuitamente a la población el producto de este proyecto de investigación y desarrollo.

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Para tratar satisfactoriamente los problemas anteriores, se requiere, de la integración de equipos de trabajo multidisciplinarios planeados desde un enfoque de sistema y bajo una filosofía empresarial.

Objetivos Específicos. Los objetivos específicos a los que queremos llegar son los siguientes

1) Que el usuario reciba educación, sobre el cuidado y uso apropiado del agua. 2) Cuente con los medios para practicar el cuidado del agua.

Hipótesis

El Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, es capaz de participar, efectivamente en la solución de problemas ecológicos ofreciendo productos y servicios de calidad que satisfagan necesidades vitales, como la de conservación del recurso hídrico. Consideramos que ello es posible a través de varias estrategias como son las siguientes: Integrándonos en equipos operativos eficientes. Diseñando los productos o servicios requeridos. Diseñando y operando los sistemas productivos. Creando la capacidad necesaria para cumplir con la demanda. Formando ciudadanos de altura ecológica. En este trabajo se considera que el dispositivo cumple con los propósitos para los que fue diseñado y por ello se planta la siguiente hipótesis: Hipótesis general: El dispositivo ahorrador reduce el consumo de agua en los inodoros hasta en un 30% Por lo anterior: Se presenta un modelo que logra vincular la investigación y la práctica de la cultura ecológica.

Marco Teórico El Sanitario El inodoro, sanitario, excusado o retrete, ha sufrido pocas modificaciones en sus diseños, los cambios más significativos han sido en la cerámica, adoptando formas más eficientes para reducir el desalojo de los desechos; sin embargo, los herrajes, (que fueron diseñados hace décadas sino es que más de un siglo), no han sido rediseñados, siguen siendo los mismos desperdiciadores de agua que tanto daño causan a la ecología. En estos últimos se concentra nuestra atención. Diagrama de Partes La mayoría de los inodoros domésticos se compone de un depósito y una taza con una base unida al piso. Otros se montan en la pared, de modo que la taza queda separada del piso, el depósito descansa sobre ella. Un inodoro puede tener el depósito y la taza por separado o estos pueden ser de una sola pieza.

Cuando se baja la palanca de un inodoro, la gravedad hace salir el agua del depósito hacia la taza. Esta oleada de agua provoca un cambio de presión en el sifón, el cual succiona el contenido de la taza hacia el drenaje. Las piezas que se encuentran dentro del depósito se usan para controlar el flujo del agua (herrajes). Estas controlan el abastecimiento del agua del sistema domestico hacia el depósito y la descarga de este hacia la taza. Sistema de Admisión de Agua El sistema de admisión de agua, el cual repone el agua del depósito, se compone de un tubo vertical de suministro de agua conectado a una válvula de admisión y a un flotador.

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Existen diferentes modelos de llave de flotador. Uno de los más antiguos es un conjunto de latón o plástico con un embolo que regula el flujo del agua hacia el depósito. El flotador, que es una bola hueca, controla el embolo.

Un modelo más reciente tiene el flotador como parte de la llave. Otro prescinde del flotador e incorpora un componente sensible a la presión que detecta cuando el nivel del agua se encuentra por debajo del nivel preestablecido y abre el orificio de admisión del agua. Solo hay dos cosas que se pueden hacer en este tipo de llave de flotador:

Se puede subir o bajar el nivel del agua en el depósito girando el tornillo de ajuste a la derecha o ala izquierda respectivamente. Si la llave de flotador no controla adecuadamente la entrada de agua se deberá reemplazar todo el conjunto.

Sistema de Descarga de Agua El sistema de descarga de agua dentro del depósito de un inodoro se compone de una válvula de descarga (pera o chapaleta de caucho, conocida como “sapito”) que se apoya sobre una abertura llamada asiento de válvula de descarga. Otra parte es el tubo del nivel constante o tubo rebosadero, el cual deja salir el agua del depósito hacia la taza cuando la llave del flotador no cierra. Taza A medida que fluye el agua del depósito, baja en espiral hacia la taza a través de orificios pequeños alrededor del borde de esta y a través de una abertura más grande llamada orificio de entrada del sifón. El agua empuja el contenido de la taza a través de un canal de descarga(o sifón) al Drenaje. El agua que se queda en la taza impide que los gases del alcantarillado entren en el baño. En la figura 1 se muestra un inodoro de descarga automática operado por gravedad:

Figura No. 1. Partes de un Inodoro

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Tipos de Goteo El sentido común y la literatura hacen mención del consumo racional del recurso del agua, y enfocándose en especial en el desperdicio, el manual de saneamiento publicado por la dirección sanitaria SSA (1) Señala que 30 gotas por minuto representan un gasto de 200 litros mensuales y fugas pequeñas de ½ pulgada de tiro de la boca de la llave 8500 litros.

De acuerdo al boletín de tarifas para servicio domestico se hacen recomendaciones de verificación de fugas, las cuales pueden llevarse a cabo de diversas maneras como lo son:

No utilizar agua y revisar si el medidor registra consumo, si lo hace quiere decir que tienen fuga. Cerrar la llave de paso de el sanitario y revisar el medidor y si gira quiere decir que ahí es donde se encuentra la fuga. Cerrar todas las llaves de paso y si el medidor sigue registrando consumo la fuga se encuentra en la tubería.

A continuación se muestra el desperdicio que generan diferentes flujos de fuga: Un goteo de 0.75mm, desperdicia hasta 770 litros por día, equivale a 23.1m³por mes. Un chorro de 1.5 mm. Desperdicia hasta 3200 litros por día, equivale a 96m³por mes. Un chorro de 3.0 mm, desperdicia 12800 litros por día, equivale a 384m³ por mes.

Identificación de la Oportunidad de Mejora. Se demostró en la práctica que hay un desperdicio promedio de 2.229 litros de agua por cada descarga del inodoro, la que es generada por la manguera de realimentación que descarga su agua en un tubo rebosadero. Esta fuga no es visible dado que el usuario tiene entendido que el sistema de herrajes es el adecuado. El proyecto se enfoca a mejorar dicho sistema a través de modificaciones muy simples pero de gran beneficio, tanto ecológico como económico.

Las mejoras se comprobaron de manera cuantitativa a través de experimentos diseñados midiendo el consumo del agua del sistema del inodoro actual y del mismo sistema con las modificaciones propuestas.

Después de los estudios de laboratorio, campo y de impacto ambiental se llego a desarrollar el dispositivo ahorrador de agua del sistema de inodoro, el cual presenta las siguientes características físicas, beneficios económicos y ecológicos. El Dispositivo Ahorrador de Agua El dispositivo ahorrador consiste de un segmento de tubo curvo terminal de vinil para ser conectado en el pivote de la válvula de llenado de agua, además presenta un pequeño orificio que evita el reflujo.

La ventaja que nos ofrece el dispositivo ahorrador, es que nos puede auxiliar en el ajuste del flujo de llenado del tanque o deposito; solo se necesita regular la presión en la llave de paso(o mariposa) hasta que el llenado sea suave, escuchándose el menor ruido posible; para así evitar el exceso de presión en el herraje y reducir perdidas por fugas. En la figura 2 se muestra el dispositivo ahorrador de agua.

Figura No. 2. El dispositivo ahorrador de agua del ITCJ

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Instalación del dispositivo de agua En la figura 3 siguiente se muestra el herraje típico usado actualmente por los inodoros:

Fig. 3 Herraje Típico

En la figura 4 se muestra el herraje mejorado donde el DISPOSITIVO AHORRADOR DE AGUA substituye a la manguera de retroalimentación.

(1)

(2)

(3)

Fig. 4 Herraje mejorado

Obsérvese que la diferencia entre ambos consiste en que el herraje mejorado tiene colocado el dispositivo ahorrador de agua en el lugar que antes ocupaba la manguera de retroalimentación. De esta manera se ahorra un 30% de agua en su inodoro y de un 10 a 20% en el consumo domestico global.

Válvula de Admisión

Tubo Rebosadero

Manguera de Realimentación

Tubo Rebosadero

Válvula de Admisión

DISPOSITIVO AHORRADOR DE AGUA

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En la figura 5 se muestra como quedaría instalado el dispositivo ahorrador de agua ITCJ.

Fig. 5 Dispositivo ahorrador de agua instalado Validación del Producto El muestreo se realizo con el siguiente procedimiento:

1) Verificar que el sanitario no tuviera fugas ya sea por el tubo rebosadero, por el sapito o alguna otra parte de la instalación. Además se observaba la estabilidad del depósito.

2) Verificar la localización de la manguera de realimentación. 3) Revisar el nivel del espejo, el cual podía ser clasificado en bajo, regular y alto. 4) Medir la cantidad de agua que se sale de la manguera de retroalimentación, así como el tiempo

que tarda en llenarse el depósito, el cual es regularmente es el mismo que el tiempo durante el cual sale el agua de la manguera. En base a las muestras tomadas se llevo a cabo un análisis estadístico con el propósito de hacer un resumen de los resultados arrojados por este primer estudio como podrá observarse en las siguientes hojas, hay un desperdicio promedio de 2.229 litros por descarga de inodoro.

A continuación, en la fig. 6, se muestran los datos y sus estadísticas: La prueba para evaluar el desperdicio de agua consistió en el muestreo de 34 sanitarios en forma aleatoria de las instalaciones de ITCJ encontrándose que en el 99% se presentaba un desperdicio promedio de 2.229 litros por descarga, ocasionado por la manguera de realimentación. Evaluación del Ahorro Se procedió a un periodo de experimentación, instalando un medidor de flujo (que nos facilito la JMAS)en la unidad que ocupa el departamento de ingeniería industrial del ITCJ; en este edificio se cuenta con 9 sanitarios (además 7 lavabos,4 mingitorios, un bebedero y aires acondicionados). El procedimiento en esta fase consistió en comparar las lecturas de consumo con el sistema de herrajes que se tenía instalado, donde la manguera de realimentación está colocada en el tubo de descarga,

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contra el sistema propuesto en el cual dicha manguera es sustituida por el dispositivo ahorrador que contribuye al llenado del depósito

Figura No.6. Histograma Fase 1 Resultado de la evaluación de ahorro El medidor de flujo proporcionado por la JMAS en el edificio de ingeniería industrial nos arrojo un ahorro de agua del 30%, ver reporte en tabla 1:

Gasto diario = 295.61-290.10 = 5.51 (Días en que se utilizo el dispositivo para el ahorro de agua.) (Gasto con dispositivo para el ahorro de agua) = 41.67m³gasto promedio = 6.95/día. (Gasto sin el de ahorro dispositivo) = 58.79M³ Gasto promedio = 9.79/día. Relación de ahorro:41.67/58.79 J 0.70 “Solo se requiere el 70% de agua”, es decir, se ahorrará el 30% del consumo actual.

En base a los resultados se encontró que existe un ahorro de agua del 30%, con lo cual se concluye que las propuestas presentadas en este estudio son relevantes.

Tan solo en la localidad se ahorrarían 2,861,103,053 litros al año, si se explota a nivel estatal y/o nacional sería una gran cantidad de agua la que se ahorraría.

Los beneficios económicos que proporcionaría el dispositivo propuesto y que se pueden reflejar en los recibos de pago se muestran en la tabla 3.

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Tabla 1. Gasto Diario

Tabla 2. Cantidad de Agua por Ahorrar en Cd. Juárez, Chih, México Tomas de agua en Cd. Juárez 213,131 tomas Promedio de población servida 5.5 personas Promedio de evacuación por persona 3 descargas Promedio de agua desperdiciada por descarga

2.229 litros

Total de litros ahorrados con la modificación.

7,838,638.48litros diarios. 7,838.64 m3

Ahorro anualizado 2,861,103,053 litros al año 2,861,103,053 m3

CONCLUSIONES

El proyecto comprende el ciclo completo de la investigación, desarrollo, divulgación y dotación del dispositivo ahorrador de agua ITCJ, para solucionar de una manera técnica un problema, con el objeto de informar y crear una conciencia ecológica en la población y proveer una conciencia ecológica en la

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población y proveer de los medios para practicar la cultura ecológica. Con el proyecto se llego a las siguientes conclusiones:

Tabla 3 Beneficios Económicos

1. Se mejoro el sistema de herrajes del sanitario. 2 .Se evaluó el desperdicio del sistema sanitario actual. 3. Se diseñaron y probaron mejoras de muy fácil aplicación. 4. Se pone de manifiesto que existe interés por la ecología en especial por el cuidado del agua. 5. Se dan soluciones sencillas y factibles en cuanto al ahorro de agua. 6. La educación y las culturas con el medio para lograr la mejor practica ecológica.

Bibliografía

Tesis de grado presentada por: Ingeniero Mario Alberto corral Chacón. Desarrollo, divulgación y dotación del dispositivo ahorrador de agua ITCJ. Dirección de Ingeniería sanitario. Secretaria de Salud y Asistencia Manual de saneamiento vivienda, agua y desecho. Junta Municipal de Agua y Saneamiento. Boletín 67, recomendaciones para ahorrar agua. Junta Municipal de Agua y Saneamiento. Tríptico “a cuidar el sapito”. Junta Municipal de Agua y Saneamiento. Tríptico infantil para el ahorro del agua. Junta Municipal de Agua y Saneamiento. “Su aparato sanitario puede modificar su recibo de agua”. Del Norte, Creative Homeowner Press. Folleto Número 9 “Problemas con los Inodoros”. Del Norte, reative Homeowner Press. Folleto Número 10“ Depósito de agua del inodoro” Creative Homeowner Press. “Guía rápida de plomería” Boletin JMAS “Tarifas para servicio Domestico”. 11.-Software “SQC” control Estadístico de la Calidad.

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El Mal Control de las Herramientas Origina Problemas de Producción en un Proceso de Manufactura

Ing. Luz Elena Tarango M.C0,1, Ing. Eloy Orquiz M.C.2

Resumen ----Muchos de los problemas de las industrias maquiladoras están ocultos o disfrazados, esto conduce que al momento de tratar de resolverlos sea más complejo y en ocasiones lo que se creía que era la mejor solución, no lo es. Este proyecto inicio con la idea que eran insuficientes las herramientas para una área de producción, después de un análisis, se concluyo que lo que estaba mal era el manejo, disposición y control de dichas herramientas. Se hicieron varios estudios, y posteriormente se diseño un proceso para la administración de las mismas y se midió el impacto positivo en la programación de la producción; además, de otros beneficios adicionales en la organización.

1. EL PROBLEMA Y SU ENTORNO

1.1 Antecedentes. En una de las unidades de negocio de una empresa local que se dedica a la manufactura de productos de oficina, tiene el proceso de etiquetas para todo tipo de aplicaciones, en donde se puede mencionar aplicaciones sobre papel, cartón, vidrio, plásticos, discos compactos y otros. Estas etiquetas se pueden aplicar en diferentes rangos de temperatura, humedad, así como para uso en interiores y exteriores.

Se cuenta con una diversidad de modelos a producir, que se agrupan en productos que tienen altas ventas y son comunes en el mercado, los cuales se programan frecuentemente el programa del plan de producción, así como los que tienen poca demanda o son utilizados para aplicaciones poco comunes, siendo estos modelos programados en periodos más espaciados. Para producir esta variedad de modelos, se tienen diferentes herramientas que son las comunes y las exclusivas para los modelos menos frecuentes.

Considerando las diferentes tecnologías en las maquinas utilizadas para la elaboración de estas etiquetas y además las diferentes especificaciones (ancho, largo, tipo de papel, tipo de adhesivo, etc.) de los productos, hace complejo el control y manejo del herramental.

Se trabajan dos turnos y en el período de demanda alta trabaja tres turnos, por lo que el control del herramental en el que se refiere a: dados sólidos metálicos de corte de etiquetas, placas metálicas flexibles de corte de etiquetas, placas de impresión, las cuales utilizan tintas de diferentes colores, se torna complicado al momento de tratar de cumplir con el programa de producción.

1.2 Definición del Problema La unidad de negocio no cuenta con un sistema de control y administración del herramental para manufactura de etiquetas, viéndose reflejado esta situación en la falta de disponibilidad del mismo, lo cual propicia cambios en el plan de producción y sus subsecuentes problemas, como sobreproducción, en modelos no programados y baja producción en modelos necesarios o programados. Además de otras situaciones como tiempo muerto, desperdicios de material de prueba, etc. 1.3 Preguntas de Investigación

a) Al implementar un sistema de administración y control de herramental se aumenta el porcentaje de cumplimiento de producción real vs producción planeada.

b) Al implementar un sistema de administración y control de herramental se incrementa la calificación obtenida en la auditaría de 5S’s.

1.4 Hipótesis

0Nota del Editor. Este articulo fue publicado en la versión impresa de CATHEDRA de Septiembre 2004 1 La Ing. Luz Elena Tarango M.C.1, es profesora en la División de Estudios de Posgrado e Investigación en el Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chihuahua, México ltarango@itcj.edu.mx (autor corresponsal) 2 El Ing. Eloy Orquiz es alumno de maestría en la División de Estudios de Posgrado e Investigación en el Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chihuahua, México

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a) Al implementar un sistema de administración y control de herramental se aumenta el porcentaje de cumplimiento de producción real vs producción planeada.

b) Al implementar un sistema de administración y control de herramental se incrementa la calificación obtenida en la UDITARIA 5S’s.

1.5 Descripción de las Variables a Comprobar La del “cumplimiento con el plan de producción” se calcula del total de producción real vs producción planeada, esta información es obtenida de los reportes oficiales una vez que la producción fue acreditada a la celda de producción y se compara contra la cantidad planeada en la orden en el sistema.

La otra variable “5 S” es obtenida por medio de una auditoria que es realiza por los coordinadores de producción en todas las áreas de la empresa. Se utiliza un formato para determinar el nivel de 5S’s del área, en el cual se asigna puntuación del cero al cinco, según los problemas encontrados en cada uno de los diez puntosa auditar, al final para obtener el porcentaje final se hace una sumatoria. Estas dos variables se midieron antes y después de la implementación del sistema de control del herramental, para comprobar las hipótesis planteadas.

1.6 Supuestos Uno de ellos es que al implementar el sistema de administración y control de herramental se reduce el tiempo muerto por espera de herramental. Se considero así y no como hipótesis, porque no se tienen los datos reales de tiempo muerto imputable a falta de herramental, solo se tenían tiempos muertos agrupados. Otro supuesto es que al implementar el sistema, el inventario en el cuarto de dados va a ser real comparado con lo que indica el sistema, porque actualmente hay diferencias y provoca caos e incertidumbre, además de que se pretende impactar positivamente, en el tiempo de cambio de modelo, porque se desea garantizar que la herramienta este en perfectas condiciones de calidad, antes de colocarla en la maquina.

1.7 Objetivo General Desarrollar e implementar un sistema de administración y control de herramental, que ayude a la reducción de reprogramación del plan de producción.

1.7.1 Objetivos específicos: (a) Medir la disponibilidad de herramental por medio del cumplimiento del programa de

producción, conocido como adherencia. (b) Implementar un sistema de control de herramental visual. (c) Aumentar el nivel de 5S’s. (d) Mejorar el flujo de información entre los departamentos soporte y de producción. (e) Asignación de responsabilidades para el sostenimiento del sistema.

1.8 Justificación. Esta investigación será útil para la empresa ya que se tienen problemas de tiempo muerto por la disponibilidad del herramental, en algunas ocasiones se tiene inventario en exceso o no existe, esto provoca el no poder manufacturar diferentes modelos que se requieren. Con el desarrollo de esta investigación se obtendrá un sistema de administración y control del herramental a utilizar para la fabricación etiquetas. Siendo los métricos o variables impactados con este trabajo de investigación:

Desperdicio -. Debido a las condiciones del herramental, en ocasiones se hace la preparación del modelo, pero

el herramental está dañado o no está en condiciones de uso de acuerdo a las especificaciones de calidad del producto.

Tiempo muerto-. El tiempo aumenta, ya que se hace a prueba y error la forma en la que se detecta que el

herramental no está en condiciones de uso. Inventario de herramental -. En ocasiones se tiene herramental de más, de modelos que no son frecuentes y por

otro lado se tiene falta de herramental en modelos frecuentes. Servicio al cliente -. Debido al cambio en los modelos de producción programados por falta de herramental, en

ocasiones no se produce lo requerido o urgente.

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2. MARCO TEORICO. Stoner y Freeman (1989) dicen que los cambios en una organización implican cambios en la selección,

entrenamiento, relación, actitudes y roles de los integrantes, en este capítulo se pretenderá ampliar el conocimiento que se tiene actualmente de los temas mencionados anteriormente y de ahí sentir la necesidad de hacer cambios a las actividades actuales para poder tener resultados de esta investigación.

2.1. Definición de Manufactura Esbelta. Womack (1996) explica que en la actualidad se tiene bastante campo en la aplicación de manufactura esbelta, esta técnica comprende la utilización de varias herramientas que ayudan a eliminar todas las operaciones que no le agregan valor al producto, servicio y procesos, aumentando el valor de cada actividad realizada y eliminando lo que no se requiere. Las operaciones que no agregan valor son aquellas en las que la materia prima no sufre alguna transformación, por ello, la técnica de manufactura esbelta consiste en reducir desperdicios y mejorar las operaciones.

La Manufactura Esbelta inicio con auge en Japón y fue concebida por los iniciadores del Sistema de Producción Toyota (TPS por sus siglas en ingles Toyota Production System): William Edward Deming, Taiichi Ohno, Shigeo Shingo, Eijy Toyoda entre algunos. El sistema de manufactura esbelta ha sido definida como una filosofía de excelencia de manufactura, basada en la eliminación planeada de todo tipo de desperdicio, el respeto por el trabajador: Kaizen la mejora consistente de productividad y calidad.

2.1.1 Objetivos de la Manufactura Esbelta (ME).

Los objetivos son implantar una filosofía de mejora continua que le permita a las compañías reducir sus costos, mejorar los procesos y eliminar los desperdicios para aumentar la satisfacción de los clientes y mantener e inclusive mejorar el margen de utilidad. Reduce la cadena de desperdicios dramáticamente, reduce el inventario y el espacio en el piso de producción, crea sistemas de producción más robustos, crea sistemas de entrega de materiales en tiempo y cantidad y mejora las distribuciones de planta para aumentar la flexibilidad y beneficios. Se basa en la eliminación de los siete desperdicios, los cuales son:

a) Sobreproducción -. Es la eliminación de los volúmenes de producto terminado o en proceso que no son necesarios para satisfacer la demanda real del producto de los clientes.

b) Tiempo de espera (los retrasos)-. Consiste en la eliminación del tiempo que espera el producto terminado o material en proceso para pasar a la siguiente operación o entrega.

c) Transporte-. Se basa en la reducción en que el producto terminado o material en proceso se mueve sin sufrir ninguna transformación.

d) El proceso-. Es la deficiencia de los sistemas de producción para el flujo continuo del material. e) Inventarios-. Es la reducción de los inventarios ya sea de producto terminado o material en proceso. f) Movimientos-. Es la reducción de movimientos no estructurados del producto terminado o material en

proceso. g) Mala calidad-. Es la reducción de los problemas relacionados por mala calidad en el proceso de

manufactura. 2.2 LAS 5S’s. Este concepto se refiere a la creación y mantenimiento de áreas de trabajo más limpias, organizadas y seguras, es decir, se trata de imprimirle mayor “calidad de vida” al trabajo. Ho (1997) es sencillo llegar a la rutina de las actividades de 5S’s, principalmente porque demanda constante atención diaria a los detalles. Todos los seres humanos, tienen tendencia a practicar o han practicado las 5’S, aunque no nos demos cuenta. Cuando se tiene un entorno de trabajo desorganizado y sin limpieza se pierde la eficiencia y la moral en el trabajo.

El objetivo central de las 5S’s es lograr el funcionamiento más eficiente y uniforme de las personas en los centros de trabajo. La implementación de una estrategia de 5S’s es importante en diferentes áreas por ejemplo; permite eliminar despilfarros y por otro lado permite mejorar las condiciones de seguridad industrial, beneficiando así a la empresa y sus empleados, además de ayudar a cada persona a mejorar su forma de pensar.

2.2.1. Clasificar (SEIRI)

Clasificar, consiste en retirar del área o estación de trabajo todos aquellos elementos que no son necesarios para realizar la labor, ya sea en áreas de producción o en áreas administrativas. Una forma efectiva de identificar estos elementos que habrán de ser eliminados es llamada “etiquetado en rojo” es una tarjeta roja (de expulsión) que es colocada a cada artículo que se considera no necesario para la operación.

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Enseguida, estos artículos son llevados a un área de almacenamiento transitorio. Más tarde si se confirmo que eran innecesarios estos se dividirán en dos clases, los que son utilizables para otra operación y los inútiles que serán descartados. Este paso de ordenamiento, es una manera excelente de liberar espacios de piso desechando cosas tales como: herramientas rotas, aditamentos o herramientas obsoletas, recortes y excesos de materia prima entre otros. 2.2.2. Ordenar (SEITON) Consiste en organizar los elementos que se han clasificado como necesarios de modo que se puedan encontrar con facilidad. Ordenar en mantenimiento tiene que ver con la mejora de la visualización de los elementos de las maquinas e instalaciones industriales. Algunas estrategias para este proceso de “todo en su lugar” son: pintura de pisos delimitando claramente áreas de trabajo y ubicaciones, tablas con siluetas, así como estantería modular y/o gabinetes para tener en su lugar cosas como un bote de basura, una escoba, trapeador, cubeta, etc., es decir, “un lugar para cada cosa y cada cosa en su lugar”.

2.2.3. Limpieza (SEISO) Limpieza significa eliminar el polvo y suciedad de todos los elementos de una fabrica. Desde el punto de vista del TPM (mantenimiento productivo total por sus siglas en ingles) implica inspeccionar el equipo durante el proceso de limpieza. Se identifican problemas de escapes, daños o cualquier tipo de fuga o defecto. Limpieza incluye, además de la actividad de limpiar las áreas de trabajo y los equipos el diseño de aplicaciones que permitan evitar o al menos disminuir la suciedad y hacer más seguros los ambientes de trabajo. 2.2.4 Estandarizar (SEIKETSU) Pretende mantener el estado de limpieza y organización alcanzando con la aplicación de las primeras 3´s.El estandarizar solo se obtiene cuando se trabajan continuamente los tres principios anteriores. Esta fase de aplicación debe ser permanente, es donde los trabajadores adelantan programas y diseñan mecanismos que les permitan beneficiarse a sí mismos. Para generar esta cultura se pueden utilizar diferentes herramientas, una de ellas es la localización de fotografías del sitio de trabajo en condiciones optimas para que pueda ser visto por todos los empleados y así recordarles que ese es el estado en el que debería permanecer, otra es el desarrollo de unas normas en las cuales se especifique lo que debe hacer cada empleado con respecto a su área de trabajo. La estandarización pretende.

2.2.5 Disciplina (SHITSUKE) Significa evitar que se rompa los procedimientos ya establecidos. Solo si se implanta la disciplina y el cumplimiento de las normas y procedimientos ya adoptados se podrá disfrutar de los beneficios que ellos brindan. La disciplina es el canal entre las 5’S y el mejoramiento continuo. Implica control periódico, visitas sorpresa, autocontrol de los empleados, respeto por sí mismo y por los demás, mejor calidad de vida laboral. 2.2.6 Aplicaciones Reales Sui-Pheng y Khoo(2001), expresan que siempre se debe tener especial atención en las empresas al momento de aplicar las 5S’s, debe existir un involucramiento de todos los trabajadores y departamentos, ya que la resistencia al cambio es el principal obstáculo para el éxito de esta herramienta. Un factor importante es el no involucramiento en las tareas de limpieza ya que esto se toma como una actividad que quita tiempo, una excusa es porque limpiar si se va a llenar de polvo nuevamente. El beneficio de esta herramienta consiste en la educación y constante práctica, la cual se refleja en la disciplina de los trabajadores, como resultado del ejemplo se puede resumir, la limpieza continúa del área o sistema no se vuelve a ensuciar gracias a la práctica periódica.

2.3 KANBAN Kanban es una herramienta basada en la manera de funcionar de los supermercados. Kanban significa en japonés “etiqueta de instrucción”. La etiqueta Kanban contiene información que sirve como orden de trabajo, esta es su función principal, en otras palabras es un dispositivo de dirección automático que da información acerca de que se va a producir, en qué cantidad, mediante que medios, y como transportarlo.

Antes de implantar Kanban es necesario desarrollar una producción nivelada para suavizar el flujo actual de material, esta deberá ser practicada en la línea de ensamble final, si existe una fluctuación muy grande en la integración de los procesos, Kanban no funcionara y de lo contrario se creara un desorden. Para que la aplicación del

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Kanban tenga éxito se deben implementar sistemas de reducción de cambios de modelo, de producción de lotes pequeños, control visual, sistemas a prueba de error (poka yoke), mantenimiento preventivo, etc.

Bessant y Haywood(1988) explican la importancia de la utilización del Kanban y su aportación en los sistemas flexibles de manufactura, en donde es indispensable la revisión de los niveles predeterminados del kanban a cierto intervalo de tiempo.

2.4 Cambio Rápido de Modelo Shingo (1985) define SMED como “cambio de modelo en minutos de un solo digito”, y establece las teorías y técnicas para realizar las operaciones de cambio de modelo en menos de 10 minutos, es de la última pieza buena hasta la primera pieza buena en menos de 10 minutos.

El sistema SMED nació por necesidad para lograr la producción Justo a Tiempo. Este sistema fue desarrollado para acortar los tiempos de la preparación de maquinas, posibilitando hacer lotes más pequeños de tamaño. Los procedimientos de cambio de modelo se simplificaron usando los elementos más comunes o similares usados habitualmente.

2.4.1. Evaluación del Sistema SMED Mclntosh, et. Al. (2000), mencionan que el sistema SMED está basado en dos principios: El primero es cambio técnico a los dados, maquinas y herramientas, y el segundo; cambios organizacionales, en este articulo se remarca la recomendación de un tercer principio que es el cambio de diseño, por lo que no solo basta cambiar las actividades internas en externas y reducir el tiempo, sino que si se complementa con el cambio del diseño al sistema o mecánico se logra reducir al tiempo final del cambio de modelo.

2.5 Definición de Mantenimiento Es un servicio que agrupa una serie de actividades cuya ejecución permite alcanzar un mayor grado de confiabilidad en los equipos, maquinas, instalaciones, sistemas, etc.

2.6 Almacenes y su Función Son aquellos lugares donde se guardan los diferentes tipos de mercancía, la función es controlar físicamente y mantener todos los artículos inventariados se deben establecer resguardo físicos adecuados para proteger los artículos de algún daño de uso innecesario debido a procedimientos de rotación de inventarios, daños y robos. Los registros se deben mantener, los cuales facilitan la localización inmediata de los artículos.

2.7 Definición de Inventarios Fogarty (1991), dice que los inventarios son los artículos que están almacenados en una locación o en proceso, utilizados para operaciones sucesivas en un proceso de manufactura de un producto hasta la entrega al cliente. Se puede considerar como inventarios la materia prima o herramental, ya que la combinación de ambos es lo que lleva a la conversión del producto a ofrecer a los clientes.

2.8 concepto de Sistemas Se entiende por sistema según Gigch (1990) como la unión de partes o componentes conectados en una forma organizada para lograr un objetivo, las partes se afectan por estar en el sistema y cambian su función si lo dejan, esto es que cada parte se ve afectada por las demás y todas tienen una función en el sistema, por ejemplo en una organización los empleados son parte de ella, y tienen una función ahí, cuando salen de la empresa cambian sus funciones ya sea como padres, hijos, vecinos etc. 3. MARCO CONTEXTUAL El proceso actual de cambio de herramental es mediante la solicitud del herramental por parte del coordinador de producción de la celda, y lo solicita a alguno de loso integrantes del área de dados, el herramental es identificado por medio de las especificaciones de producción, en donde se mencionan las características del producto para cumplir con la funcionalidad del mismo, una vez identificado; se prepara y se entrega al área que lo solicito.

No existe herramental en condiciones no propias de uso ya sea por falta de filo o que se encuentra dañado y no se identifico para su reemplazo, entre los problemas que esto ocasiona es que se envía herramental para su uso y se pierde tiempo en tratar de ajustar el producto en la prensa, siendo en ocasiones, poco probables de tener éxito ya que se depende de la habilidad de cada operador de prensa, en la mayoría de los casos el herramental está dañado y no se detectan los problemas hasta que se intenta utilizarlo, ocasionando demasiado tiempo perdido o inclusive la cancelación de modelos a producir necesarios.

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3.1 Operación del Cuarto de Dados y Plan de Producción La operación del cuarto de dados es enfocado en suministro de herramental en base a requisición según un programa de producción. El control que se tiene está basado en “conteo cíclicos”. Para la adquisición de herramental se hace de forma no organizada para reemplazar el herramental dañado, en donde solamente se tiene la retroalimentación espontanea por parte del personal de producción si se encuentra dañado.

En enfoque es en el aspecto técnico y no administrativo. El plan de producción se realiza considerando que se tiene todo el herramental disponible y en condiciones optimas de uso, y para cumplir con la demanda del cliente, cuando uno de los modelos no se puede producir por falta de herramental el modelo es marcado como no cumplido, sin embargo; no se contempla la fecha en la que se recibirá el nuevo herramental y se vuelve a programar a la semana siguiente sin considerar la fecha mencionada.

4. MATERIALES Y METODOS Los materiales utilizados para esta investigación son los siguientes:

a) Base de datos de producción de la empresa. b) Reporte de adherencia a los programas de producción. c) Reporte de tiempo muerto debido a problemas con el herramental a ser utilizado. d) Minitab y computadora. e) Base de datos existente del herramental de la empresa.

El método adoptado para el desarrollo de este sistema es el de la filosofía 5S’s y SMED. Dentro del contexto de ME. El SMED, se utiliza para la reducción del tiempo de cambio de modelos de producción, esta filosofía se combino con la metodología 5S’s para el control de inventarios del herramental utilizado en los equipos de la empresa. Poniéndose especial atención al compromiso en estas filosofías y a explorar las aportaciones del equipo de trabajo. Esto llevara a cabo el control del herramental en forma ordenada y con la información necesaria para la fácil localización del mismo.

La figura 3.1 muestra el porcentaje del cumplimiento de producción en el eje de las “y” de cada una de las celdas de producción en base semanal, este dato se tomo del reporte semanal que se lleva en la compañía para graficar la información de cada celda.

Se observa que la maquina ML2 está entre las que tienen mayor variación y con porcentajes de

cumplimiento más bajo, es por ello se eligió esta máquina, aunado a que también tiene el %de adherencia al programa de producción más bajo, la meta considerada por la compañía es de 95% y se tiene una media de 87.4%. Es por esto que se eligió esta área para realizar esta investigación.

Con respecto a 5S’s, se presenta en la figura 3.2 el nivel en que se encontraba en el área del cuarto de dados, que es donde se tiene el almacenamiento y preparación del herramental.

Los datos son el resultado de la evaluación de 5S’s que se realiza en las auditorias cada semana y las realiza el personal de las áreas de producción. La meta esperada es de 85% se puede observar en la figura 3.2, se tiene una media de 81.6%.

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5. DESARROLLO DEL SISTEMA Las entradas del sistema al sistema son el formato de requisición del herramental, el programa de

producción, herramental en condiciones de uso, una vez preparado el herramental se confirma la disponibilidad del mismo con el coordinador de producción de la celda que lo solicito, con esta confirmación se solicitan los materiales a almacén para posteriormente programarlo a prensa y así lograr el cumplimiento de los modelos programados y regresar el herramental en condiciones de uso para su próxima utilización.

5.1. Etapas del Nuevo Sistema Es importante mencionar que todas estas fases están descritas en un diagrama de flujo, pero por cuestiones de espacio, se explican a continuación: a) Se instalo una puerta de acceso controlada en el cuarto de dados, siendo indispensable el uso de lentes de

seguridad, tapones auditivos, uso de calzado con protección en la punta de los dedos para el manejo, almacenamiento y montaje de dados y el uso de guantes para el manejo de navajas o artículos punzo-cortantes.

b) Al inicio del proceso el supervisor de la celda de producción o el coordinador de producción mantiene informado al técnico de dados de los diferentes modelo a requerir, por medio de un formato de requisición, así mismo, se dispone de un radio para tener comunicación directa con el administrador con el fin de programar prioridades o poder solicitar herramental fuera de programa o por cambios en la secuencia de corrida. El técnico de dados da aviso inmediato al operador del área de lavado sobre la secuencia de los modelos a producir, para que este prepare el herramental y accesorios necesarios, de acuerdo a la especificación del producto obtenida de la base de datos del sistema de calidad de la empresa.

c) Después el herramental requerido es entregado en el área requerida. Para la localización de esta área se definió un espacio cerca de la maquina, con esta acción se tiene un control visual de que el herramental está disponible antes de que e inicie con el modelo a requerir y evitar tiempo muerto por espera de herramental, siendo necesario el rediseño de una estación.

d) Una vez terminada la producción se entrega el herramental al técnico de dados para su mantenimiento preventivo, el cual debe limpiar los residuos de pegamento o papel del dado o placa y revisar que el reporte de pies producidos este debidamente lleno por el operador de prensa antes de su almacenamiento, al mismo tiempo que el operador del área de lavado limpia los accesorios utilizados por producción para tenerlos listos para el siguiente modelo, así mismo almacenara el herramental de haberlos utilizado. También se entrega la última hoja producida para la verificación de las condiciones del herramental. Estos datos se registran en una base de datos, la información requerida es: numero de dado, pies producidos, maquina (en donde se utilizo el herramental), operador, etc.

En esta base de datos se pueden obtener graficas y reportes para tomar acciones según se requiera. No se retirara del área ningún dado o placa de corte que no tenga su reporte de pies producidos debidamente llenado, si el técnico de dados detecta la falta de datos en el reporte dará aviso al coordinador de área y si presenta reincidencia se deberá documentar toda esta información y mandar al supervisor del área para tomar las acciones necesarias. a) Si un dado o placa de corte no están trabajando debidamente, el operador de la maquina solicitara un reemplazo

al técnico de dados, antes de retirar el dado o placa de corte, el operador deberá proporcionar una muestra del producto para verificar el daño, además de llenar la tarjeta roja de disposición de herramental, es decir dado o placa para reparación.

b) El técnico de dados antes de disponer el herramental dañado tendrá que llenar la parte que le corresponde en la tarjeta roja verificando el daño en el probador de dados, y entregar un reemplazo a producción. El herramental

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dañado se entrega al administrador para descontarlo del inventario y dar seguimiento al envió para reparación o a la compra de otro reemplazo. Si es un dado para enviar a reparación el técnico de dados tendrá que preparar el herramental, empacarlo, pesarlo y entregarlo al administrador de dados para dar el seguimiento a su reparación, este lo entrega al departamento de aduanas con la información necesaria para que sea enviado a la bodega de El Paso, Texas, el responsable de recibos en El Paso, Texas, lo envía al proveedor de acuerdo a los datos de la papeleta de envió y retorna la copia al administrador para su rastreabilidad.

c) El administrador de dados da seguimiento con el proveedor para obtener la cotización de reparación del dado o la compra de uno nuevo en caso que ya no tenga reparación el herramental enviado. Posteriormente se coloca la orden de compra o reparación de acuerdo a la cotización y monto recibido, teniendo que conseguir la autorización por parte de finanzas y del gerente del área. Para tener un control de la cantidad de dinero de inventario en esta área, se publican semanalmente por medio de correo electrónico el inventario del herramental y verificar con el plan financiero.

d) Una vez recibido el herramental por el área de recibos de Juárez, es entregado al administrador de dados, indicando el numero de orden de compra para actualizar el inventario de acuerdo con lo recibido. Siendo indispensable validar la reparación o herramental nuevo por el departamento de calidad, validando y sellando de conformidad según las especificaciones utilizando el probador de dados manual, en caso favorable se da de alta en el sistema para que se vea como disponible. Cuando el herramental esta fuera de especificación, el Ingeniero de Manufactura en conjunto con el administrador, llevan a cabo una investigación para retroalimentar al proveedor correspondiente y obtener las acciones correctivas para la disponibilidad del herramental de acuerdo con especificación.

e) Para tener un control del inventario, el técnico de dados realiza una auditoria al sistema y revisa con lo que se cuenta físicamente, debiendo reportar las discrepancias al administrador para su seguimiento y tomar acciones correctivas.

f) En diagrama general del procedimiento se pueden observar actividades relacionadas con 5S’s en donde se debe mantener el herramental en las locaciones asignadas y el control del inventario del herramental físico contra lo que indica el sistema, las referencias del SMED son indicadas para tener el herramental listo en las áreas de trabajo antes de que sea utilizado y reducir el tiempo muerto generado por dicha espera. En referencia a mantenimiento, el control de las hojas individuales de cada herramental con la información de cada uno, así como acciones especificas de limpieza antes de guardar el herramental. Otro de los puntos a resaltar es el seguimiento establecido del herramental dañado, en donde se hace una valoración previa a enviarlo a reparación o disposición para comprarlo nuevo.

5.2 Actividades Adicionales al Implementar el Sistema. Se asigno un equipo especial para este trabajo los cuales tienen actividades directas a realizar en el sistema propuesto y son parte clave en el control de las actividades mencionadas para lograr los objetivos de esta investigación. Así mismo; el personal del cuarto de herramientas fue instruido con las técnicas del SMED y 5S’s, en donde se dieron a la tarea de aplicar cada una de ellas para mejorar el orden y organización del herramental involucrado en los modelos a producir en la maquina seleccionada.

Fue necesario realizar un entrenamiento con el personal involucrado en la recolección de datos así como evaluar el sistema de medición de la densidad de la impresión de las etiquetas, esto debido a que en el proceso de manufactura en donde se desarrollo esta investigación, requiere de la toma de decisiones para liberar el ajuste de un modelo de producción por medio de verificar la tonalidad de impresión, dado que se debe cumplir con un rango según lo oscuro o claro del color a imprimirse. Siendo necesario validar este método de acuerdo al Sistema de

Evaluación Numérica (MSE por sus siglas en ingles) para el uso del densitómetro. En donde se utiliza el método corto, el cual recomienda 2 operadores (primer y segundo turno), 5 muestras con dos replicas. Se hicieron las evaluaciones correspondientes de estandarización de criterios, y salieron adecuadas o sea la variación entre los criterios de los operadores es mínima.

5.3 Registro de la Información Para el registro de la información se utiliza el formato y se vacía esta formación al programa estadístico MINITAB para obtener graficas y datos para posteriormente analizarlos con los integrantes del equipo de trabajo y retomar las acciones. Este registro de información está sujeto a las auditorías internas que la misma compañía tiene implementadas en su sistema de calidad.

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6. TRATAMIENTO DE LOS DATOS Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO En esta parte presenta el tratamiento de los datos para la comprobación de las hipótesis planteadas, tomando como base la metodología de 5S’s y la aplicación elemental de conceptos de SMED, aplicadas en el área de herramientas, en donde se reorganizaron los herramentales de la maquina mencionada para evaluar el impacto en los métricos a evaluar. 6.1. Recolección de la Información. Los datos fueron recolectados en una base de datos de Excel en donde la información registrada proviene de datos oficiales dentro del sistema utilizado por la compañía, tal como el nivel de adherencia al programa de producción, explicado en el capítulo 2. Los datos recolectados con el desempeño de la maquina fue realizada por medio de los operadores de prensa y la información fue validada con los coordinadores de producción y por medio de líderes de la celda por turno.

6.2. Evaluación de los Resultados La periodicidad de la evaluación de los datos está basada en forma semanal, en donde se analizan las graficas obtenidas y posteriormente se toman las acciones para asegurar el sostenimiento de las acciones implementadas. La evaluación del métrico 5S’s se hace en forma semanal por medio del coordinador de la celda de trabajo. El impacto directo de este métrico beneficio directamente los problemas de tiempo muerto, tales como placa equivocada y faltante de placa, en este ultimo lo que marcaba el inventario no era lo que se encontraba físicamente. 6.3 Resumen de los Datos Estos se presentan en las siguientes figuras, así mismo la comparación de estos a través el tiempo. Para la adherencia la figura 5.1.

Realizando una prueba de varianza entre los dos grupos se obtiene lo siguiente, con el valor P 0.005 menor

a 0.05, se concluye que las varianzas son diferentes. Hipótesis 1: “Impacta positivamente en el cumplimiento del plan de producción un sistema de administración y control de herramental”.

El análisis estadístico de los datos esta dado por medio de la prueba t, manteniendo la misma prueba estadística que el inicio de esta investigación para el dato de adherencia del programa de producción. El valor esperado es de 95% como meta del métrico analizado.

Como en los datos anteriores no se conoce la desviación estándar de la muestra y es muestra pequeña, se utiliza como estadístico la prueba t. Por lo que se tiene suficiente evidencia estadística de que al implementar un sistema de administración y control de herramental se aumenta el porcentaje de producción real vs producción planeada.

Para el métrico de 5S’s la figura 5.2

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Hipótesis 2: “El impacto de un sistema de administración y control de herramental incrementa el nivel de 5S’s”. El análisis estadístico de los datos esta dado por medio de la prueba t. Como en los datos anteriores no se conoce la desviación estándar de la muestra y es muestra pequeña, se utiliza como estadístico la prueba t. Por lo que se tiene suficiente evidencia estadística de que al implementar un sistema de administración y control de herramental se incrementa la calificación obtenida en la auditaría de 5S’s. Se puede observar que el valor esperado de 85 cae en el rango de (86.0267 – 87.5566) a un intervalo de confianza de 95%.

7. CONCLUSIONES

Esta investigación logra demostrar la utilidad de conceptos básicos de la filosofía de manufactura esbelta, tales como 5S’s y SMED. Así como que el éxito del mismo está estrechamente ligado a los trabajadores. Se recomienda replicar las acciones tomadas en las otras celdas de producción. Otro de los puntos importantes es la creación de un sistema de datos en donde se de seguimiento por sistema a la sustitución del herramental así como a las causas del daño del herramental para tomar acciones preventivas.

Otra de las recomendaciones es establecer un sistema programado de control de inventarios y por último, es el desarrollo de un proyecto de SMED para reducir los tiempos de cambios de modelo. BIBLIOGRAFÍA

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Importancia de la Evaluación Postural Ing. Javier Antonio Lom Holguín M.C.0,1, Ing. Ludovico Soto Nogueira M.C. 2

Dr. Sabino Velázquez Trujillo,

3 y Dra. Rosa María Reyes Martínez 4

Resumen— El enfoque principal de esta investigación fue hacia el aspecto humano, el cuidado de los trabajadores y la prevención de lesiones, el trabajo fue realizado en una empresa dedicada a la costura industrial, en esta planta los trabajadores manifiestan dolencias corporales conforme avanza el turno de trabajo. Se considera la probabilidad de que existan riesgos de desordenes traumático acumulativos, se especula que las quejas de malestar que presentan los trabajadores pueden ser provocadas por las posturas adoptadas por el trabajador al realizar sus labores. Se utiliza el método de análisis postural REBA, con el se obtiene el nivel de riesgo ergonómico y la premura con que debe ser implantado el cambio que modifique el nivel de riesgo obtenido. El REBA señala cada una de las partes del cuerpo y su nivel de riesgo, los resultados del programa pueden ser utilizados para realizar inferencias sobre procesos, estaciones de trabajo u otros. La evaluación postural permite al diseñador conocer los riesgos ergonómicos de un producto, herramienta o estación de trabajo. Palabras claves—ergonomía, análisis postural, riesgos, diseño. Introducción Actualmente la mayoría de las empresas productoras de bienes o servicios buscan la estabilidad económica y la sobrevivencia ante la globalización del mercado. Las empresas están desarrollando sistemas avanzados de manufactura, control de calidad y planeación de la producción y a veces olvidan el aspecto humano, el cuidado de los trabajadores y la prevención de lesiones por tareas repetitivas o posturas incomodas en el desarrollo de sus tareas.

Los esfuerzos ocasionados al trabajar con tensión emocional y posturas no neutras, sin preparación física adecuada, pueden traer como consecuencia fatiga, accidentes y lesiones graves para el trabajador, además, los factores anteriores afectan la calidad de la producción obteniendo productos no conformantes, los cuales podrían llegar a los clientes ocasionando pérdidas económicas.

El problema en cuestión es la incomodidad, tensión muscular y el estrés presentados por el empleado mientras desarrolla su tarea, actuando sobre dichos factores se podrán observar cambios sobre la rotación de personal, productividad y calidad en los procesos de producción que involucran la realización de las tareas. Justificación Una de las causas más importantes por las que se desea evaluar las posturas desarrolladas al efectuar su labor es contribuir al mejoramiento de las condiciones laborales de la empresa y lograr que los trabajadores sientan una relación más estrecha con la empresa que se preocupa por su bienestar y al mismo tiempo tratar de influir en factores tales como rotación, ausentismo. Se espera lograr también un aumento en la productividad y mejoramiento del ambiente laboral al mejorar los métodos, facilitar las labores, rediseñar las estaciones de trabajo etcétera. Desarrollar un programa de actividades que contribuya a elevar la productividad y mejorar el ambiente laboral. Beneficios esperados para los trabajadores: 0Nota del Editor. El articulo base de este fue publicado en la versión impresa de CATHEDRA en Abril del 2007

1 El Ing. Javier Antonio Lom Holguín M.C. Profesor del Departamento de Diseño de la Universidad Autónoma de Cd. Juárez jlom@uacj.mx , javierlom@yahoo.com (autor corresponsal)

2 El Ing. Ludovico Soto Nogueira M.C. es Profesor del Departamento de Diseño de la Universidad Autónoma de Cd. Juárez, Chih. México lusoto@uacj.mx 3 El Dr. Sabino Velázquez Trujillo es profesor del Departamento de Ingeniería Industrial del Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México sabinovelazquez1@hotmail.com 4 La Dra. Rosa María Reyes Martínez es Profesora Investigadora de la Division de Estudios de Posgrado e Investigación del Instituto Tecnológico de Cd. Juarez, Chih., México rosyreyes2001@yahoo.com

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1. Aumenta su motivación y estima por la empresa que se preocupa por su bienestar y salud. 2. Aumento de la percepción de comodidad. Beneficios esperados para la empresa: 1. Mayor calidad de producto/servicio de su empresa. 2. Reducción de las bajas laborales. 3. Reducción de los costos de producción. 4. Mejora de la comunicación interna de la empresa. 5. Mejora la imagen interna. Objetivos Generales del Proyecto

1. Determinar el nivel de riesgo ergonómico actual mediante el análisis postural. 2. Proponer un programa de mejoramiento a partir de las necesidades en el área de estudio. Marco Teórico La literatura revisada fue enfocada hacia tres aspectos principales: teoría relacionada con el análisis postural, comodidad e incomodidad y ergonomía aplicada al proyecto. Análisis Ergonómico El analista debe fijar su atención en las manifestaciones del operador, tales como gestos, posiciones, movimientos, acciones sobre la maquinaria, comunicaciones, fallas, etc. En una intervención ergonómica, se pueden seguir las siguientes fases: recolección de datos, análisis de las actividades reales, entrevistas, validación de los datos, recomendaciones ergonómicas y desarrollo y evaluación. Para la realización de cada una de las fases se utilizan herramientas especiales, entre ellas podemos mencionar encuestas sobre incomodidad, mejoramiento de proceso, métodos especiales de evaluación de riesgos ergonómicos, tales REBA, (Evaluación Rápida del Cuerpo Entero), etc.

Riesgos Ergonómicos Definimos como riesgo ergonómico la probabilidad de sufrir un accidente, o enfermedad en el trabajo, lo anterior causado por diferentes factores que generan una mayor probabilidad de que ocurra un daño al trabajador o que con el tiempo desarrolle una lesión causada por las condiciones de la estación o lugar de trabajo.

Los factores generales mayormente mencionados son repetición de movimientos, aplicación de fuerza excesiva, desviación de ejes, posturas estáticas no neutras y recepción de vibración, según menciona la Organización de Administración de la Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA). Hacemos la reflexión de que debemos diseñar los procesos de producción pensando en la salud del trabajador., lo cual nos permitirá mejorar el ambiente laboral y la calidad del producto. Se resalta que si cada uno de los factores produce un daño en el trabajador en forma individual, cuando varios de ellos o todos a la vez inciden sobre el trabajador se produce un efecto sinérgico donde el daño aumenta.

Lo deseable es que todos los involucrados en la salud y seguridad tomen en cuenta los siguientes puntos: 1. Eliminación del movimiento de la cintura 2. Evitar posiciones estáticas (fijas) 3. Diseño adecuado de los controles 4. Iluminación adecuada 5. Uso de sillas ajustables 6. Altura adecuada de la mesa

Comodidad e incomodidad. Van Wely (1969) menciona una relación entre posturas no neutras contra probables sitios de dolor y otros síntomas. Corlett y Bishop (1976) publicaron su técnica para evaluar la incomodidad postural, Rohmert (1966) hace algunas indicaciones sobre carga postural referente al trabajo estático.Manenica y Corlett (1973) publican un estudio sobre la comodidad en diferentes vehículos, en el surge el concepto de comodidad industrial.

Cuando se realiza una evaluación sobre incomodidad industrial, aparece una barrera cuando el estudio indica que es necesario cambiar maquinaria, por lo cual los ergonomistas debemos buscar recomendaciones

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adecuadas, que no involucren costos demasiado grandes y que no causen perdidas de producción. Así que la mayoría de las recomendaciones son adaptaciones o modificaciones al equipo, recomendaciones sobre posturas neutras. En este estudio haremos una mezcla de evaluación postural y algunas recomendaciones. La encuesta de incomodidad recomendada por la OSHA es una de las más utilizadas durante investigaciones de incomodidad

La incomodidad relaciona Helander y Zhang (1997) con la fatiga acumulada durante el turno de trabajo. Observan los autores mencionados que la incomodidad se incrementa con el tiempo transcurrido realizando la operación. El estudio nos proporcionará datos concretos sobre riesgos ergonómicos relacionados con la postura.

El metodo REBA fue desarrollado por Hignett y McAtamney en 1998 y publicado en el 2000 por la revista Ergonomics Applied, Metodo de Evaluación Rápida del Cuerpo Entero (Rapid Entire Body Assessment), proporciona el nivel de riesgo ergonómico de la tarea e informa si es necesario hacer el cambio en forma inmediata. DESARROLLO Hay muchas razones para ejercitarse. En nuestro caso, después de haber documentado la situación actual, desarrollado la encuesta de incomodidad que nos determinar las partes del cuerpo que sufren malestar y habiendo realizado el análisis postural con REBA, realizaremos algunas recomendaciones basadas en el resultado obtenido por medio del REBA. La empresa objeto de estudio en esta investigación se dedica a la costura industrial. La Evaluación Postural se enfoco a las operaciones de costura, dentro de las áreas en estudio, todas las operaciones se realizan de pie.

Método computarizado REBA Para realizar la evaluación postural era necesario conocer las partes del cuerpo que están expuestas a riesgos ergonómicos. El método computarizado REBA, nos permitió conocer los porcentajes de riesgo ergonómico para cada parte del cuerpo involucrado al realizar el trabajo.

Al aplicar el REBA computarizado es necesario ir introduciendo a la computadora los ángulos que tienen los segmentos de cuerpo respecto a otra parte del cuerpo, conforme se van evaluando cada una de ellas, además de características como flexión, extensión, giro, abducción, repetición, carga física, etcétera. Se hizo un primer análisis, con una muestra de 35 personas, nos indicaría si era necesario seguir con el estudio o no. Los resultados indicaron un porcentaje alto de riesgos ergonómicos, además de visualizar que algunas partes del cuerpo no estaban consideradas en el programa de gimnasia laboral existente, por lo que se procedió con la investigación. Se tomo una muestra nueva con 120 operadores. La figura 1 es utilizada como muestra del análisis realizado, se presenta paso a paso el uso del sistema REBA, foto tomada de uno de los videos, filmados especialmente para el análisis.

Figura 1 Evaluación del brazo. Reyes Martínez (2000), en su trabajo de investigación titulado "Ergonomía: Análisis Estadístico de las

Posturas de los Operadores en una Planta de Insumos Médicos”, recomienda los pasos a seguir para lograr una filmación adecuada y efectuar la evaluación postural en forma efectiva.

> 20°

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El sistema REBA computarizado, empieza con el grupo B, formado por brazo, antebrazo y muñeca, evalúa la parte superior del brazo, figura 2, en su pantalla se indica el ángulo que forma con respecto al tronco. También se señala que existe una abducción, separación del brazo con respecto al cuerpo.

Figura 2 REBA, evaluación del brazo

Después se continúa con la evaluación del antebrazo, figuras 3 y 4.

Figura 3 Evaluación del Antebrazo.

Se observa que el antebrazo permanece en una posición neutral, 60° - 100°, con respecto a la vertical.

100°

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Figura 4 REBA, evaluación de antebrazo

Se sigue con la evaluación de la muñeca, figuras 5 y 6 para completar la evaluación del grupo B del método REBA.

Figura 5 Evaluación de la muñeca.

Se observa, figura 6, un giro hacia el centro del cuerpo, además de una flexión mayor de 15°. Dentro de la pantalla del REBA computarizado es necesario indicar además que existe un giro radial de la muñeca.

Figura 6 REBA, evaluación de muñeca

>15°

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Se prosigue evaluando el grupo A, formado por cuello, tronco y piernas.

Figura 7 Evaluación del cuello.

En esta parte del análisis, el sistema recibe los datos para evaluar la postura del cuello, se le indica que tiene un ángulo mayor a 20°, figura 4.10, no tiene giro ni se encuentra ladeada la cabeza.

Figura 8 REBA, evaluación del cuello.

En esta imagen el tronco se encuentra en una postura no neutra, con un ángulo mayor a 20° de inclinación con respecto a la vertical.

>20°

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Figura 9 Evaluación del tronco.

Se le indica el ángulo correspondiente a la postura del tronco, figura 10, que no tiene giro, ni se encuentra

ladeada.

Figura 10 REBA, evaluación del tronco.

En la evaluación de las piernas, se observa que todo el peso del cuerpo está soportado en una sola pierna, figura 12, evaluando las piernas, se completa el grupo A y el método REBA computarizado puede realizar un diagnóstico.

Figura 11 Evaluación de piernas.

>20°

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Se le indica al programa que el peso está soportado en una sola pierna y que no se observa flexión, figura 12, por lo que se indica no se necesitan ajustes.

Figura 12 Evaluación de piernas.

Repetición y fuerza En el análisis de las operaciones, pudimos observar que los movimientos son repetitivos, se repiten más de cuatro veces por minuto en promedio, las operaciones exigen cambios rápidos de postura, creando posiciones inestables y la carga física en kilogramos. En el caso de este operador, se observa que inclina demasiado la cabeza, probablemente su vista no funciona correctamente.

Figura 13 Evaluación de frecuencia y fuerza

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La carga física es menor a 5 kilogramos, lo anterior se marca en la siguiente pantalla, figura 13, el programa considera la situación en que una o más partes del cuerpo permanecen estáticas por más de un minuto, se considera una acción repetitiva cuando se repite más de cuatro veces por minuto, incluyendo el caminar, también se indica la calificación del acoplamiento.

El sistema de Evaluación Rápida del Cuerpo Entero, REBA, (Rapid Entire Body Assessment) indica el nivel de riesgo ergonómico de DTA’s y la premura con que debe ser tomada la acción correctiva, figura 14. En este caso, el sistema nos sirve para determinar las partes del cuerpo que están en riesgo ergonómico al desarrollar la operación de costura.

Al ir analizando cuadro por cuadro, el sistema computarizado REBA registra cada una de las partes que se clasifican, como alto riesgo según el programa REBA. Para cada parte del cuerpo se tomo el puntaje de 2 puntos hacia arriba como riesgo ergonómico.

Figura 14 Diagnóstico REBA

El registro de las partes del cuerpo, que muestren un puntaje alto, nos permite calcular el porcentaje de riesgo ergonómico para cada una de ellas e identificar si están o no siendo consideradas en su programa de gimnasia laboral, si no existe programa establecido se considera el diagnóstico REBA para diseñar el programa de acuerdo a los riesgos ergonómicos existentes. Partes del cuerpo que necesitan preparación antes del trabajo La figura 15 nos permite observar que el porcentaje de riesgo ergonómico es en el brazo del 86%, antebrazo 63%, muñeca 83%, cuello 65%, tronco 42% y piernas 94%.

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Figura 15. Partes del cuerpo utilizadas en el proceso productivo y sus % de riesgo.

El análisis REBA de los ejercicios permite hacer la observación de que en el programa de gimnasia laboral actual, no se estimulan las manos, las muñecas y los dedos, siendo necesario, ya que están expuestos a un porcentaje de riesgo alto, además de no efectuar una respiración profunda cuando menos al inicio y al final de la rutina. En base a estos datos, se diseño un programa de gimnasia laboral especial para las actividades que se realizan en las líneas de costura bajo estudio.

Este trabajo nos permite concluir que podemos diseñar un programa de gimnasia laboral especial para cada tipo de trabajo. Además de planear un mejoramiento radical de cada una de las estaciones de trabajo, donde se observaron posturas no neutras, con riesgo ergonómico alto. Se pudo sentir la renuencia al cambio por lo difícil que fue la obtención de datos, la filmación, aplicación de la encuesta para detección de molestias, fue verdaderamente difícil.

Se espera que este trabajo contribuya a mejorar el nivel de vida de los trabajadores y se puedan realizar cambios de métodos, rediseño de estaciones y en general un cambio positivo donde se detecte que exista la posibilidad de un riesgo para el trabajador.

“Por una vida científica, Por una ciencia vital” Bibliografía

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Evaluación Ergonómica de Ambientes de Trabajo. Instituto Tecnológico de Hermosillo.

BRAZO, 86.11

ANTEBRAZO, 63.88

MUÑECA, 83.33

CUELLO, 66.67

TRONCO, 41.67

PIERNAS, 94.44

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

PARTES DEL CUERPO CON RIESGO ERGONOMICO

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4. González, Rafael Eduardo y Luís J. Galíndez Araujo, (1995). Actividad Laboral y Entrenamiento Físico. Revista Salud de los Trabajadores, volumen 3 No. 2, julio.

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Macroergonomía

Dr. Alfonso Aldape Alamillo 0,1, Ing. Javier Antonio Lom Holguín M.C.2

Ing. Manuel Rodríguez Morachis M.C.

3 y Dr. Jorge de la Riva Rodríguez4

Resumen— En este artículo se presenta en forma breve la fundamentación, en el campo de la Macro Ergonomía, presentada para formar parte de las líneas de investigación para el Programa Doctoral-Maestría en Ingeniería del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez. Línea que puede tener diversas áreas de trabajo: estudio del trabajo, diseño de la organización, diseño de productos y procesos de producción, higiene y seguridad industrial, sistemas de producción, comportamiento y desarrollo organizacional, clima organizacional, etc. Palabras claves—Macroergonomía, línea de investigación.

1. Antecedentes Históricos

En 1857, Jastrzebowski de Polonia propuso tener cuidado con el enfoque científico relacionado con los problemas ocasionados por el trabajo y crear una ciencia separada con el fin de obtener con esta lo mejor con el mínimo esfuerzo y la mayor satisfacción para el bienestar individual y publico y producir comportamientos justos para el individuo y los demás. El llamo a esta ciencia Ingeniería Humana o Ergonomía. Sin embargo, este último término fue olvidado posteriormente.

A mediados del siglo pasado en el mundo científico predominaba la idea de que los conceptos de la física tradicional podían ser aplicados a cualquier fenómeno natural y por lo tanto a la vida humana. En Inglaterra, Murrel, 1949, reinventó la palabra Ergonomía que está compuesta por las raíces ergon = trabajo y nomos = regla o legitimidad, por lo tanto, literalmente, la definición de ergonomía puede ser ¨leyes del trabajo¨. Se considera que la ergonomía moderna se originó durante la Segunda Guerra Mundial, la fecha del surgimiento fue el 12 de julio de 1949. Ese día se celebró una reunión en el Almirantazgo, donde formaron un grupo interdisciplinario con todos aquellos interesados en los problemas laborales humanos (Edholm y Murrel, 1973). Esta ciencia es conocida en países de habla alemana como Ingeniería Humana y en otros países europeos como Ergonomía, mientras que en países de habla anglo-americana también se le conoce como Factores Humanos.

En 1997 tuvo lugar en Tampere (Finlandia) el XIII Congreso de la International Ergonomics Association (IEA). Martin Helander pronunció el discurso presidencial, que ha sido publicado recientemente en Ergonomics (Helander, 1997). En su discurso, resume bastante bien la evolución de la ergonomía:

• Los 50: Ergonomía militar • Los 60: Ergonomía industrial • Los 70: Ergonomía de los productos de consumo • Los 80: Ergonomía de la interacción hombre-ordenador y del software • Los 90: Ergonomía cognitiva y organizacional.

Helander usa el término Macro Ergonomía para pasar de así del concepto estrecho (micro) de relación hombre-máquina de los orígenes de la Ergonomía, a un enfoque de trabajo lo más amplio posible, en el que se incluyen los aspectos fisiológicos, psicológicos, tecnológicos y organizacionales de todas las interacciones persona-trabajo-ambiente.

Además, Helander indica que el contexto en que se tendrá que desarrollar la Ergonomía es el de una economía global, con cambios muy rápidos e inciertos, dominada por las telecomunicaciones y las tecnologías de la información. Y propone la aplicación de los principios ergonómicos y toda su metodología de diseño, centrado en el usuario, para mejorar la comunicación humana, que será la clave de los futuros años. 0 Nota del Editor. El articulo base de este fue publicado en Mayo del 2003 en la versión impresa de Cathedra. 1 El Dr. Alfonso Aldape Alamillo es Profesor Investigador en la División de Estudios de Posgrado e Investigación del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chihuahua, México. aaldapea@itcj.edu.mx (autor corresponsal) 2 El Ing. Javier Antonio Lom Holguín M.C.es Profesor de Diseño Industrial en el Instituto de Arquitectura, Diseño y Arte y también de Ingeniería Industrial en el Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chihuahua, México 3 Ing. Manuel Rodríguez Morachis M.C. es Profesor Investigador en la División de Estudios de Posgrado e Investigación del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chihuahua, México 4 El Dr. Jorge de la Riva Rodríguez es Profesor Investigador en la División de Estudios de Posgrado e Investigación del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chihuahua, México. jriva@itcj.edu.mx

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Otra forma de resumir cómo ha evolucionado la Ergonomía es la siguiente: • Primero fue la relación hombre-máquina, que podríamos llamar micro ergonomía donde el enfoque era

sobre el diseño de estaciones de trabajo y de equipo o herramientas • Luego la relación hombre-maquinas, es decir un individuo operando diversas maquinas. Anteriormente

esta relación se llamaba grupos tecnológicos y actualmente se les llama celdas de manufactura. Es un enfoque basado en la similitud en el diseño de las partes y de su producción para clasificarlas en familias. Considerando que en cada familia de partes los pasos de procesamiento son similares es posible organizar las instalaciones de producción en celdas de manufactura. Celdas que permiten la especialización del individuo y la estandarización de las operaciones. Esto requiere que su diseño se mas personalizado.

• Actualmente la relación hombre-maquinas explicada en el punto anterior debe de ser vista bajo el contexto del entorno en que operan las relaciones hombre-máquina. Es decir, debe emplearse un enfoque macro ergonómico donde deben ser considerados no solo el diseño de productos y procesos de producción, sino también el diseño de la organización, sus políticas, sus programas de higiene y seguridad industrial, su liderazgo y clima organizacional, etc.

En la Fig. 1 se muestra esta forma de ver la evolución de la ergonomía.

Fig. 1 Evolución de la Ergonomía

En la actualidad, el trabajo moderno sería casi imposible si no se contara con las herramientas adecuadas. En la industria constantemente se hacen esfuerzos para ajustar al hombre a las demandas de su mundo físico y aun así, sigue existiendo en los trabajos una gran cantidad de incomodidad e insatisfacción y se siguen produciendo accidentes, fatiga, estrés todo ello afectando la calidad de vida en el trabajo.

2. Ergonomía e Ingeniería Humana Existen diversos puntos de vista en relación a la temática de estos dos campos especiales. W.E. Woodson, 1981, indica que la Ingeniería de Factores Humanos es la práctica de diseñar productos de tal manera que el usuario pueda usarlo, operarlos, darles servicio y efectuar tareas de apoyo con mínimo estrés y una máxima eficiencia. Él también menciona el termino Ergonomía, que de acuerdo a su punto de vista es sinónimo de Ingeniería de Factores Humanos. El único hecho tangible es que el uso del término Ingeniería de Factores Humanos es más común en Estados Unidos que en otros países.

En 1981, M. Helander, quien había sido presidente, por largo tiempo, de la Asociación Internacional de Ergonomía (IEA, por sus siglas en ingles). Escribió que la Ingeniería de Factores Humanos buscaba modificar

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procedimientos de trabajo y maquinaria tomando en cuenta las capacidades y limitaciones, tanto físicas como psicológicas, de los seres humanos.

Luczak and Volpert et al. (1987) indican que en el área de habla alemana la Ingeniería Humana se refiere a todas las disciplinas que tratan con el ser humano: desde medicina, psicología, sociología, tecnología hasta la ley, por lo que pudiera decirse que se trata de una ciencia holística o integradora de diversos conceptos. Por lo tanto Ingeniería Humana pudiera ser definida como el análisis sistemático, orden y diseño de condiciones de trabajo, técnicas organizacionales y sociales, enfocadas a proveer a los seres humanos procesos de trabajo productivos y eficientes con condiciones de trabajo sin riesgos, manejables y no estresantes. Además, la Ingeniería Humana busca proporcionar contenidos de trabajo estándar con un ambiente laboral adecuado y un sistema de remuneración y cooperación para que se sientan motivados a incrementar el alcance de su actividad, adquirir competencias y desarrollar y conservar su personalidad en cooperación con otros.

En la Fig. 2 se muestra la Ergonomía como una disciplina que toma conceptos de diversas ciencias: 1. Ciencias de la Ingeniería: Física, Medición y Control, Diseño. etc. 2. Medicina: Medicina del Trabajo, Higiene, Toxicología, Enfermedades Profesionales, etc. 3. Ciencias de la Conducta: Psicología Industrial y Organizacional, Sociología Industrial,

Comportamiento y Desarrollo Organizacional, Pedagogía, etc. 4. Ciencias Administrativas: Administración de Recursos Humanos, Economía, Ecología Legislación

Laboral, etc.

Fig. 2 Macroergonomía

Tanto Macro como Micro Ergonomía enfocan su investigación sobre el individuo y sus actividades laborales, sin embargo, ya que el desempeño en el trabajo es influenciado tanto por factores internos así como por factores externos, la Macro Ergonomía va más allá que la micro ergonomía, pues investiga los factores extrínsecos al trabajo que impactan en la productividad del mismo. Por lo cual, el investigador debe encontrar las condiciones extrínsecas del trabajo que permitan su optimización y así poder recomendar a la administración para que las provea para lograr los mejores resultados del esfuerzo humano.

A continuación se delinean los factores externos e internos del trabajo y sus componentes que se recomienda deben ser considerados en una investigación sobre mejora del desempeño humano en el trabajo con un enfoque macroergonómico.

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3. Factores que Impactan en el Desempeño Humano A. Factores Externos o Extrínsecos del Trabajo. Son aquellos que no forman parte del trabajo en sí y están

fuera del control del trabajador. Son factores del entorno, del ambiente que rodea a las personas y que pueden tener un impacto en el desempeño del trabajo 1. Condiciones Técnicas: Dificultad de la Tarea 2. Diseño de Equipo y Herramientas 3. Contenido de Trabajo: Diseño de la parea, proceso del trabajo 4. Factores Situacionales: Localización y distribución de planta 5. Diseño de Estación de Trabajo 6. Diseño Antropomórfico 7. Diseño Ambiental 8. Organización: Políticas de la empresa, reglamentos de trabajo, estructura organizacional 9. Liderazgo Organizacional. Estilo de supervisión o dirección 10. Método de Pago: Salarios. prestaciones e incentivos 11. Tiempo de Trabajo 12. Programación del Trabajo 13. Programas de Capacitación y Desarrollo

B. Factores Internos o Intrínsecos del Trabajo. Básicamente es el trabajo en sí y las características, competencias o

habilidades que el trabajador dispone para el trabajo. Estos factores están bajo el control del trabajador ya que se relacionan con lo que él es y lo que hace. Estos factores incluyen sentimientos relacionados con el desarrollo individual, el reconocimiento profesional y las necesidades de autorrealización. Factores tales como su:

1. Capacidad de Trabajo: La cual está limitada por su capacidad y constitución física, el género, la edad, etc.

2. Capacidad Mental: definida por la escolaridad, talentos mentales, experiencia y entrenamiento 3. Motivación de Logro influenciada tanto por la disposición física del trabajador como de su disposición

mental para efectuar el trabajo a. Disposición Fisiológica: cooperación, ritmo circadiano (bioritmo), enfermedades que padece o ha

padecido, su estado emocional, etc. b. Disposición Psicológica: la motivación externa considerada muchas veces como manipulación,

por el condicionamiento de Si…. Entonces

…, su motivación interna (la cual es considerada como la motivación autentica), intereses, gustos, animo, etc.

Aldape (2001) en su disertación doctoral indica que para entender el comportamiento humano en las

organizaciones, se han hecho varias suposiciones que requieren ser demostradas. Unas de estas suposiciones están fundamentadas en la experiencia de varios años con grupos de estudiantes de posgrado, que en sus cursos han sido animados a tratar de contestar la auto-pregunta ¿QUIEN SOY? La totalidad de las respuestas recibidas muestran que en vez de contestar dicha pregunta han contestado más bien la pregunta ¿QUÉ SOY? Cuestionados los alumnos sobre este particular, se llegaron a varias conclusiones: primera, ¿Quién Soy? Es una pregunta que nunca se habían hecho o bien nunca se habían puesto a meditar sobre la respuesta a la misma; segunda, es tendencia del ser humano a identificarse con cosas materiales o con sentimientos o emociones; tercero, las respuestas pueden ser clasificarse en cuatro grupos y cuarta, las necesidades humanas corresponden a cada uno de esos grupos.

Las respuestas dadas por los estudiantes se clasificaron y pudieron distinguirse cuatro categorías: fisiológicas, sociales, psicológicas y espirituales por lo cual los supuestos, de Aldape y de los más de 1000 estudiantes sujetos a la pregunta ¿Quién Soy? son:

• Primero, todos los seres humanos tienen cuatro cosas en común: 1) un ser fisiológico, biológico o animal, 2) un ser psicológico o mental (psique/mente), 3) un ser sociológico y 4) un ser espiritual.

• Segundo, la naturaleza del ser humano, científicamente hablando, puede ser explicada tomando en cuenta únicamente los tres primeros factores ya que para la ciencia el espíritu no existe por lo cual es ignorado por los científicos en el desarrollo de las teorías que tratan de explicar el comportamiento humano y

• Tercero, las interrelaciones e interdependencias entre los tres seres o factores (fisiológicos, sociales y psicológicos), son las que definen al ser humano como un sistema y hacen la diferencia entre el ser humano y un animal y ello es la causa de cada una de las necesidades humanas.

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Aldape sugiere que estos tres supuestos pueden ser representados como un Modelo del Ser Humano; modelo que visto desde el punto de vista de la teoría de sistemas, implica la interacción de los tres elementos que lo componen (o cuatro si se considera el Ser Espiritual). En la Fig. 3 Modelo de la Macroergonomía se muestra en un círculo el Modelo del Ser Humano propuesto por Aldape (2001) como punto principal para el enfoque Macro-Ergonómico.

El Modelo del Ser Humano, aquí mostrado, fue puesto a consideración de los estudiantes para su crítica, que debería fundamentarse con respuestas a las preguntas ¿Existe una característica o cualidad humana que no encuadre en alguna de las tres (o cuatro) categorías consideradas? y ¿Existe una característica o cualidad humana en alguna de las categorías que sea independiente de las otras categorías?

La respuesta a la primera pregunta fue definitivamente NO, sin embargo, para la segunda pregunta, aunque la respuesta final fue NO, se generó una muy interesante discusión que vale la pena efectuar un estudio al respecto.

Fig. 3 Modelo de la Macroergonomía (Aldape,2001)

El modelo muestra algo que no puede ser refutable: todo ser humano tiene necesidades. El ser humano busca satisfacer sus necesidades y un medio para ello puede ser trabajar para una organización quien en función de una serie de factores recompensa el trabajo de alguna manera. Los resultados obtenidos por su trabajo son percibidos de alguna manera por el empleado, generándose en él una satisfacción o insatisfacción. Percepción que estará influenciada por elementos del medio ambiente.

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4. Ergonomía Tradicional El principal objetivo de la Micro Ergonomía es mejorar el desempeño de todo el sistema de trabajo y reducir el estrés impuesto en los trabajadores mediante el análisis de la tarea, el ambiente de trabajo y la interacción hombre-máquina (Schmidtke, 1993). El concepto esfuerzo-fatiga es el enfoque tradicional usado para evaluar sistemas de trabajo, el concepto básico es que cada lugar de trabajo se caracteriza por factores externos que son iguales para todos los individuos laborando ahí (estrés), mientras que cada individuo reacciona de manera distinta a esos factores dependiendo de las características y habilidades del empleado y su capacidad mental, capacidad personal para resistir la presión.

Para darse una idea de los factores que influyen en el trabajo, este debe estudiarse como un sistema integral, donde la estructura del sistema hombre-máquina tiene que ser analizada en función de la información en el trabajo y al flujo de la misma (ver figura 4).

Fig. 4 Sistema-Hombre-Máquina.

El Sistema-Hombre-Máquina (SHM) comprende la tarea (objetivo) y la forma en que se efectúa (proceso) dentro de un entorno específico (clima organizacional) y los resultados que se esperan. Para completar el SHM se requiere de una retroalimentación (control-comunicación) ya que el trabajador generalmente es capaz y desea comparar su trabajo contra los resultados logrados (motivación-satisfacción). Además existe una interrelación e interdependencia entre el medio ambiente interno de la empresa y el medio ambiente externo a la misma.

El concepto estrés-strain mencionado anteriormente puede ser aplicado para analizar el estrés causado tanto por el montaje de la tarea así como por el causado por el medio ambiente. Para el análisis del montaje de la tarea es necesario distinguir entre tareas con carga predominantemente física (trabajo físico) y las tareas con carga predominantemente mental (trabajo intelectual). Para el análisis de los riesgos ergonómicos causados por el medio ambiente (ergonomía ambiental) se clasifican en dos: físicos y sociales. Los riesgos físicos pueden ser medidos y sus consecuencias en el trabajador pueden ser evaluadas: vibraciones mecánicas, ruido, iluminación, temperatura, humedad, radiación, vapores, gases, polvo, suciedad, etc. Los riesgos ergonómicos causados por factores sociales no pueden ser medidos y tienen que ser analizados de diferente manera, mediante conceptos de las ciencias de la conducta individual y grupal: sociología y psicología industrial, comportamiento y desarrollo organizacional, etc.

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Otro campo de la Macro Ergonomía es el análisis de aspectos intrínsecos al trabajo tales como el diseño estaciones de trabajo, del equipo y de las herramientas necesarias para efectuarlo (diseño antropométrico). Así mismo, el análisis del flujo de información en SHM (ergonomía de sistemas).

5. Ergonomía de Sistemas Desde el punto de vista de Ingeniería Industrial (llamada también como Ingeniería de Sistemas) es conveniente explicar brevemente la llamada Ergonomía de Sistemas. El Análisis de Sistemas permite examinar la estructura humana básica dentro de un SHM complejo. Su propósito es obtener los requerimientos para una distribución de planta (layout) adecuada a la interacción hombre-máquina (H-M) dentro de las especificaciones del SHM o bien obtener ideas para la mejora continua.

Al mismo tiempo que la ergonomía de sistemas busca optimizar la interacción H-M, también contribuye a reducir el error humano (seguridad activa) e incrementar la confiabilidad del desempeño total de SHM. Un procedimiento seguido en ergonomía de sistemas es definir los elementos del sistema y su interacción (Bubb y Shmidtke, 1983). Teniendo en cuenta dos principios básicos: primero, la información siempre es transmitida por canales bien específicos desde la salida de un elemento a la entrada de otro elemento y segundo, los elementos son definidos por su característica de alterar la información de cierta manera definida por el elemento.

Por lo anterior, puede decirse que la característica fundamental de la ergonomía de sistemas es no tomar en cuenta la naturaleza física de los elementos ni su interacción y solo examinar la forma estructural de esta interacción y los medios usados para transmitir la información. Para la ergonomía de sistemas, los elementos H-M son los principales sujetos de investigación, que al hacerse independientemente de la naturaleza física del elemento, sus resultados pueden ser transferidos a diferentes SHM.

6. Punto de Vista Determinístico El describir las características de los elementos de un SHM mediante sus funciones y en base a una entrada dada, nos lleva a definir una clara función inicial y una función final (causa-efecto). Aunque es difícil, pero no imposible, describir las reacciones del trabajador en un SHM de manera matemática, se han desarrollado los llamados modelos cognitivos que permiten predecir las reacciones humanas ante una situación impuesta por el SHM. Al menos de esta forma, los impactos que ciertas acciones pueden tener en el desempeño laboral pueden predecirse, además, este enfoque permite conocer la estructura del sistema que puede ser mas favorable a las características y habilidades del trabajador. Esta forma determinística de la ergonomía de sistemas facilita el hacer propuestas constructivas para el mejoramiento continuo del SHM.

Un campo especializado dentro de la ergonomía de sistemas es la ergonomía de software que se enfoca en adaptar programas computacionales a las características y necesidades del ser humano

7. Punto de Vista Probabilístico

El enfoque ergonómico de sistemas de un SHM puede ser ligado a un análisis de confiabilidad y de evaluación con el fin de medir mejor la efectividad de los parámetros usados para la optimización del SHM. Los prerrequisitos para un análisis de confiabilidad así como para el análisis de sistemas son el dividir en sus elementos el SHM y definir su interacción. Evaluando la confiabilidad y la probabilidad de los elementos del SHM, ligándolas a las reglas del algebra booleana, considerando la estructura del sistema y calculando la probabilidad total de falla (esperada), es posible no solo localizar los elementos que afectan fuertemente la probabilidad total de falla, sino que también facilita determinar la re-localización de esos elementos sin afectar la función general del SHM y mejorar la probabilidad de falla. Este procedimiento, entre otros, puede provocar cambios en la organización, sus políticas y reglas

El método probabilístico no debe verse como una alternativa al enfoque tradicional de causa-efecto. Ya que este es la única forma de evaluar y diseñar metodológicamente el funcionamiento de un SHM. Mientras que el enfoque probabilístico tiene más bien una función evaluativa, evaluación que puede ser vital en la fase de diseño y en la determinación de cuales funciones son más importantes que otras y facilitar el evaluar que tan económica

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puede ser una medida ergonómica.

1. Aplicaciones de la Macro Ergonomía En el diseño del producto la ergonomía juega un papel esencial para ofrecer un producto lo mejor adaptado a las características del cliente, las cuales, de cierta manera son más o menos desconocidas. Para el diseño y desarrollo de productos es importante conocer la variabilidad de los seres humanos en relación a características tanto antropométricas como cognoscitivas. Actualmente un área de investigación de la ergonomía en el diseño del producto es el registro científico de todo lo relacionado con los sentimientos y experiencias de confort del cliente al usar los productos.

La aplicación de la ergonomía en el diseño del proceso productivo, busca proveer un ambiente de trabajo para empresas de bienes o servicios que sea adaptable a los trabajadores. Busca reducir el estrés del trabajador y al mismo tiempo optimizar su desempeño de forma razonable y tolerable

2. Teoría de la Macro Ergonomía De acuerdo a una definición dada por REFA (1987), Macro Ergonomía trata con la estructura organizacional y la estructura sistemática del flujo del trabajo en relación a sus factores: tarea, contenido y tiempo. La meta de Macro Ergonomía no es una sola estación de trabajo como en la micro ergonomía sino la interacción de varias estaciones de trabajo (Zülch, 1992). Busca que los requerimientos ergonómicos se cumplan a nivel sistema o grupal (células de manufactura) ver Fig. 5

Fig. 5 Referencia a el marco de la organización del trabajo (Zülch, 1992).

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Un análisis del flujo del trabajo proporciona información en relación al tiempo necesario para efectuar las

tareas así como su interdependencia (Estudio del Trabajo). Esto permite determinar el perfil del trabajador, los medios de producción y el tiempo de utilización. Formas y posibles pérdidas de información son determinadas con el objetivo de optimizar la interacción entre los trabajadores y sus fuentes de trabajo. El desarrollo dentro de la innovación en telecomunicaciones y la tecnología computacional presenta nuevos retos para la organización del trabajo.

Similar a la micro ergonomía, pero más comprensible, las condiciones ambientales son definidas para estos impactos que no afectan directamente al trabajo y a los procesos de comunicación lo hacen en forma moderada indirectamente. Lo importante es distinguir entre los impactos que no pueden variar por la organización del trabajo y los impactos que pueden ser optimizados por medio del diseño apropiado, el flujo de trabajo y la estructura organizacional por cooperación.

Sobre la salida del proceso de trabajo, se puede obtener mejoramiento mediante medidas organizacionales, tales como, verificación de los métodos de calidad por estación, donde los resultados obtenidos son analizados y en consecuencia los trabajadores son influenciados por acciones motivacionales.

Muchos de los temas descritos arriba no pueden ser probados por experimentos como podemos probar el progreso de la demanda económica y compararla con estudios anteriores. Sin embargo continuamente podemos probarlos en forma parcial utilizando métodos de simulación detallada, modelando cuantitativamente la situación lo más cercano a la realidad, en ellas incluimos, tiempo de utilización del personal, personal calificado, tiempos de espera, tiempos de traslado y toda la información que podamos tener del proceso en análisis así como los cambios que se quieren hacer para obtener un resultado muy similar al que se obtendría al hacer los cambios físicos. Zülch, 1992, agrega que es posible enriquecer el trabajo, agregando tareas para eliminar la monotonía, mas responsabilidades para la tarea, rotación de trabajos siguiendo una estructura predeterminada o en base a comunicación con sus trabajadores siempre basados en que todos son un equipo de trabajo, se diseña para desarrollar la personalidad del trabajador además de incrementar la flexibilidad de las estaciones con un enfoque económico.

3. La Macro Ergonomía dentro de los negocios

Es posible observar y juzgar el impacto de la macro ergonomía medido con respecto al marco de la compañía y del ambiente social. Sin embargo la observación y la evaluación de las interacciones respectivas es otro campo de actividad macro ergonómica.

La figura 6 muestra un resumen de las interacciones, las cuales han sido seleccionadas en base a un tópico de la Asociación Internacional de Ergonomía (IEA, siglas en ingles), dentro del sentido de que la terminología mencionada arriba muestra al menos los impactos que no pueden ser manipulados directamente. Por lo que se destaca la importancia de la Ergonomía Cognitiva, encargada de los procesos mentales, recepción, procesamiento y transmisión de la información.

El punto de mayor interés a partir de la Ergonomía cognitiva, es tomar en cuenta los requerimientos individuales y necesidades del empleado, es a partir de este análisis que se generan desarrollos modernos en la organización de los negocios tal como el llamado, ¨la planta del aprendizaje¨ o ¨la planta fractal¨, un fractal es de acuerdo a términos físicos y matemáticos una figura plana o espacial, compuesta de elementos infinitos, que tiene la propiedad de que su aspecto y su distribución estadística no cambian cualquiera que sea la escala con que se observe, en otras palabras, se facilita a los empleados la comprensión de los procesos.

El mejorar las condiciones de trabajo, así como la facilitación del aprendizaje de los procesos y tareas que los empleados tienen que realizar genera una buena disposición por parte de ellos, ya que disminuye la carga mental, es decir el trabajo que la memoria efectúa al realizar una tarea. La Ergonomía Cognitiva, es una de las ramas de la ergonomía que se encuentra dedicada al análisis de la percepción humana, es decir, estudia el cómo percibimos: los objetos, los errores o situaciones complejas, cuál es la capacidad de la persona, cuántos canales de comunicación puede manejar al mismo tiempo sin cometer errores. Analiza también su velocidad de respuesta, es decir, el qué tan rápido reacciona a las situaciones.

El aspecto del que generalmente se ocupa la Ergonomía Física y es quizás el más popularizado, es el diseño del puesto de trabajo. Para lo cual se tiene que hacer pensando en las características de la estructura del cuerpo humano para que la persona se encuentre cómoda, no se canse, no desarrolle ninguna patología de la columna vertebral, etc. Sin embargo, hay otro aspecto de la relación entre la persona y el sistema de trabajo que hace referencia a cómo una persona conoce y actúa.

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Fig. 6 Aspectos Organizacionales y Sociales con influencia en el trabajo.

Condiciones Demográficas:

Edad

Mujeres

Adultos mayores

Tiempo de Trabajo:

Trabajo bajo presión

Horario y Turno

Trabajo en casa

Factores Culturales e Interculturales:

Tradiciones

Adaptación a trabajo industrial

Entendimiento de

Medidas Organizacionales

para Mejorar:

Higiene y Seguridad del Trabajo

Labor Económica:

Medición del Tiempo

Evaluación del Trabajo

Aspectos Sociales del Trabajo:

Cambios tecnológicos

Transportistas

Desempleo

Aspectos Organizacionales de la

Empresa:

Equipos de Trabajo

Sistema en Línea

Organización del Trabajo

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Para poder realizar su tarea una persona tiene que percibir los estímulos del ambiente, recibir información de otras personas, decidir qué acciones son las apropiadas, llevar a cabo estas acciones, transmitir información a otras personas para puedan realizar sus tareas, etc.

Por todo lo anterior no debemos olvidar sobre los factores considerados que ¨los humanos trabajamos para vivir, no vivimos para trabajar¨, y que las estaciones de trabajo, productos o maquinaria deben ajustarse para que la mayoría de los usuarios puedan utilizarlas sin riesgo para su salud, trabajemos para lograr el bienestar humano. Referencias

1. Becker, G. (1991): „Mensch-Maschine Wechselwirkung im Kernkraftwerk (Expertengespräch)“. Köln: TÜV Rheinland. Zitiert aus BfS (Hrsg): Drittes Expertengespräch zum BMU/BfS-Konzept „Mensch Maschine Wechselwirkung in Kernkraftwerken“. ISSN 0937-4442 (1994).

2. Bubb, H. und Schmidtke, H.: Systemstruktur. In H. Schmidtke (Hrsg.): Ergonomie. München, Hanser Verlag 1993, (S.305 - 333)

3. Bubb, H.: Energie, Entropie, Ergonomie; eine arbeistwissenschaftliche Betrachtung MinervaPuplikation München, 1987

4. Giarini, O. und Liedtke P. M. (1998): Wie wir arbeiten werden, der neue Bericht and Club of Rome, Hoffman und Campe, Hamburg

5. Helander M.(1981): Human Factors/Ergonomics for Building and Construction. John Wiley & Sons, New York, Chichester, Brisbane, Toronto

6. Helander, M. G. (1997): Forty years of IEA: some reflections on the evolution of ergonomics. Ergonomics, vol. 40, no. 10, pp. 952-61.

7. Hilf, H.: Einführung in die Arbeitswissenschaft. Berlin /New York: De Gruyter, 1976 8. IEC/TC 56 (1995/10) Application Guide on Human Reliability, Draft. Institute of Ergonomics - TU

München © 2003 9. Jastrzebowski, W. (1857): Rys Ergonomji, czyli Nauki o Pracy. Przyroda Przemysl Tygodnik, Rok 2, No

29. 10. Köck P. et al. (1985): Ergonomie in Stichworten. Menzel Druck, Wien 11. Luczak, H., Volpert, W. Raithel, A. & Shwier, W.(1987): Arbeitwissenschaftliche Kerndefinition,

Gegenstandskatalog, Forschungsergebiete. Edingen-Neckarsulm, RKW. 12. Luczak, H., Volpert, W., Raithel, A. & Schwier, W.: Arbeitswissenschaftliche Kerndefinition,

Gegenstandskatalog, Forschungsgebiete. Edingen-Neckarsulm, RKW, 1987 13. Luzak, H: Arbeitswissenschaft. Springer, Berlin Heidelberg, 1998 14. REFA (1987) – Verband für Arbeitsstudien und Betreibsorganisation (Hrsg.): Planung und Gestaltung

komplexer Produktionssysteme. (Methodenlehre der Betreibsorganistaion), Carl Hanser, München 15. Rifkin, J (1997): Das Ende der Arbeit und ihre Zukunft. Fischer, Frankfurt a.M. 16. RWE (!995): „Benutzerleitfaden Human Factors - Benutzerleitfaden - Vorwort“. Essen . 17. Schmidtke, H. (1993): Der Leistungsbegriff der Ergonomie. In H. Schmidtke (Hrsg.): Ergonomie, Carl

Hanser München, Wien, p.110 18. Woodson W. E. (1981): Human Factor Design Handbook. Mc Graw Hill Book Company, New York, 19. Zülch, G. (1992): Arbeitsorganisation als Gegenstand der Lehre – Ansätze und Defizite einer

Systematisierung. In Bubb, H, u, W.v. Eiff (Hrsg.): Innovative Arbeitsgestaltung – Mensch, Organisation, Information und Technik in der Wertschöpfungskette. Bachem, Köln.

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¿Qué es la investigación científica?

Dr. Alfonso Aldape Alamillo0,1, Dr. Adán Valles Chávez2, MC. José Luis Anaya Carrasco3

y MC. Francisco Zorrilla Briones

4

Resumen— Al realizar la investigación científica es necesario seguir ciertas reglas que guíen al investigador en la solución del problema, esas reglas, aunque no absolutas, forman el llamado método científico. Entre las reglas del método científico pueden distinguirse: el definir y plantear el problema con exactitud, el definir y sustentar las suposiciones, el contrastar las hipótesis y no tomarlas como verdaderas aunque hayan sido confirmadas, considerarlas solo parcialmente verdaderas, se procurará construir leyes, teorías y modelos usando los resultados obtenidos. Antes de empezar cualquier investigación científica debemos entender claramente qué es, qué reglas, qué pasos se deben llevar, este ensayo intenta dar respuesta a tales interrogantes. Palabras claves—investigación, método científico Introducción

Si supiese qué es lo que estoy haciendo, no le llamaría investigación, ¿verdad? La formulación de un problema, es más importante que su solución

La única cosa realmente valiosa es la intuición Lo importante es no dejar de hacerse preguntas.

No podemos resolver problemas pensando de la misma manera que cuando los creamos. Cuando examino mis métodos de pensamiento, llego a la conclusión de que el don de la fantasía me ha significado

más que mi talento para absorber el conocimiento positivo. Frases atribuidas a Albert Einstein (Literato.es, 2011)

¿Qué es Investigación? existen muchas definiciones de lo que es investigación. Si preguntáramos a cinco investigadores sobre lo que entienden por investigación, lo más probable es que obtendríamos cinco respuestas diferentes. Einstein dijo en relación a la investigación que lo importante es no dejar de hacerse preguntas, sin embargo, esas preguntas deben de hacerse de manera sistemática para poder estar hablando de investigación.

De manera simple definiríamos investigación como un método sistemático de hacer preguntas (de averiguar) con el propósito de obtener conocimiento o información. Como tal comprende el método científico. La investigación podríamos dividirla en dos grandes categorías: básica y aplicada. La investigación básica está relacionada con preguntas interesantes pero cuya respuesta pueda no tener aplicación en la actualidad. Mientras que la investigación aplicada busca resolver problemas de inmediato interés. Varios aspectos del método científico que vale la pena discutir se presentan a continuación Intuición versus Lógica Peirce (1877), considerado como el fundador del pragmatismo, distingue cuatro formas de conocer o de fijar creencias:

1. El Método de Tenacidad derivado de la idea de que un individuo se sostiene firmemente en sus creencias, en que se piensa que algo es verdadero solo porque “siempre se ha hecho así” o “siempre ha sido verdad” y se aferra a no cambiar su creencia. Método clásico en los sistemas cerrados.

0 Nota del Editor. El artículo original fue publicado en la versión impresa de Cathedra de Septiembre del 2004 1 Dr. Alfonso Aldape Alamillo. Profesor-Investigador de la División de Estudios de Posgrado e Investigación del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chihuahua, Mex. aaldapea@yahoo.com (autor corresponsal) 2 Dr. Adán Valles Chávez. Profesor-Investigador de la División de Estudios de Posgrado e Investigación del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chihuahua, Mex. valles_adan@hotmail.com 3 MC. José Luis Anaya Carrasco. Profesor-Investigador de la División de Estudios de Posgrado e Investigación del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chihuahua, Mex. scaa7067@yahoo.com.mx 4 MC. Francisco Zorrilla Briones. Profesor y Sub-Director del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chihuahua, Mex. fzorrilla@itcj.edu.mx

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2. El Método de Autoridad Referente en que el conocer o fijar creencias se fundamenta en citar a una persona o institución como la fuente del conocimiento.

3. El Método A Priori se refiere a conocer algo “antes del hecho” sin haber obtenido información y ser corroborado por la experiencia y se basa principalmente en la intuición. Usualmente este enfoque es lógico, es decir, está en armonía con el razonamiento.

4. El Método de la Ciencia es completamente diferente a los tres anteriores se basa en la experiencia externa al observador. La observación objetiva es la fuente primaria de información. Tiene un factor auto-correctivo ya que el trabajo del investigador es público no solo en términos del producto final sino también en la forma en que fue obtenido. Una de las tantas frases atribuidas a Albert Einstein en relación a la investigación es que la intuición es la

única cosa realmente valiosa. La intuición, llamada a veces sentido común, es una apreciación inmediata de la realidad, que hace surgir una idea o concepto, de modo espontaneo o natural, de acuerdo a nuestra experiencia y sin que medie el razonamiento o la experimentación. Es una percepción clara e instantánea de una idea o un hecho, que puede ser confirmada o refutada por la realidad misma o el razonamiento.

El sentido común es la intuición que pertenece a casi toda la gente; es la sensatez admitida por la mayoría de las personas; podríamos decir que es la intuición colectiva. Se podría decir que el conocimiento popular es al método científico como la intuición a la lógica. Ambos comparten las mismas fuentes del conocimiento: la percepción. Además, comparten los problemas relativos a los elementos contextuales y a la dificultad de la separación causa –efecto.

El método científico no suele cometer errores, se ha diseñado precisamente para eso; por el contrario, el conocimiento popular si los comete pero, en ocasiones, es muchísimo más eficiente para transmitir una idea compleja; de hecho, todos los utilizamos constantemente.

La lógica tampoco debería cometer errores pues, de lo contrario, dejaría de ser lógica y pasaría a considerarse como puras especulaciones. La intuición si comete errores pues a pesar de no tener la seguridad deseada de los razonamientos, no se detiene y continúa con argumentos parciales, llegando a conclusiones que ella misma no puede confirmar ni rechazar. Al salirse del área de confort de la seguridad, su potencial es mucho mayor que el de la lógica.

Hipótesis La comprobación científica de hipótesis representa uno de los pasos fundamentales en el método científico; en efecto, la comprobación científica es el paso final de todo proceso de investigación, incluye el planteamiento de un problema, la formulación de una hipótesis, las técnicas de contrastación y la comprobación; esta última es la que determinará la verdad o la falsedad, así como validez o invalidez de la solución propuesta en la hipótesis.

Racionalidad y Empirismo Dos aspectos del método científico que vale la pena discutir son su racionalidad y su empirismo. En particular existen dos escuelas filosóficas históricamente establecidas y conocidas como empirismo y racionalismo, que explican de manera diferente la actividad cognitiva, sus objetivos y sus resultados.

El empirismo tiende a fundamentar el papel decisivo de los órganos sensoriales en la distinción de los objetos y fenómenos y en la obtención de un conocimiento verdadero. Pone especial acento en el estudio de las posibilidades gnoseológicas de los órganos sensoriales, sus premisas y las condiciones en las cuales es posible obtener datos sensibles y objetivos. Por su parte, la escuela del racionalismo tiende a privilegiar el pensamiento lógico en la obtención del conocimiento verdadero. Pone énfasis en las posibilidades gnoseológicas del pensamiento, las reglas que satisfagan la secuencia lógica y el manejo exacto de los conceptos en el conocimiento. Desde el punto de vista de esta escuela el conocimiento empieza no con las sensaciones, sino con los objetos exactamente formulados y los principios que permiten someter dichos objetos al estudio sistemático de manera de obtener un conocimiento auténtico de ellos. Ambas escuelas, a pesar de sus diferencias, analizan el proceso del conocimiento como forma particular de la actividad de la conciencia. El objeto de la gnoseología se sitúa como la función cognitiva, sin tomar en cuenta la ocupación práctica del hombre. Es en este sentido que se ubica una serie de consecuencias de la noción del proceso de conocimiento adoptada, que no distingue ni absorbe factores, premisas y condiciones fuera de la conciencia (Academia de Ciencias, 1978).

El aspecto empírico del método científico: la observación y la experimentación se emplean en las ciencias actuales, es decir, en las ciencias que estudian hechos donde se exigen que los enunciados o hipótesis de que parten sean verificables en la experiencia. Ahora bien, Rivera (1998) indica que, la comprobación empírica o verificación

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tiene como base la experiencia externa o interna y usa como procedimientos básicos la observación y la experimentación.

La palabra empírica implica todo aquello que se deriva de la experiencia, la cual puede ser externa o interna. Se debe distinguir entre empírico y lo experimental. Lo empírico es tener o referirse a alguna experiencia, en tanto que lo experimental consiste en hacer un fenómeno, efectuarle alguna alteración y/o modificándolo en su curso normal.

La observación, que es una percepción orientada al estudio de los fenómenos tal y como se presentan en la realidad, costa de cinco elementos: el objeto observado, el observador, el medio ambiente que rodea al objeto, los medios usados para la observación y la parte de conocimientos que forman parte de la observación. La observación, como base de la comprobación empírica, para que pueda ser catalogada como científica requiere ser acuciosa, profunda, constante y metódica y auxiliarse de instrumentos precisos que permitan lograr más exactitud en los resultados.

La observación no modifica el fenómeno en estudio mientras que la experimentación es un procedimiento en que se modifican los hechos con el fin de estudiarlos en situaciones particulares.

La experimentación; provoca el fenómeno a observar, tantas veces como sea necesario para apreciarlo mejor; permite separar y aislar las condiciones en que se produce y alterarlas para ver si cambia o no el fenómeno. El fenómeno debe ser aislado para estudiarlo mejor y repetirse en las mismas condiciones para comprobar si siempre es el mismo; las condiciones del experimento deberán alterarse para investigar cómo afectan al fenómeno y el tiempo del experimento debe ser lo suficiente para que se produzca el fenómeno deseado.

Por otra parte, el aspecto racional del método utiliza la abstracción de las palabras, sus significados y símbolos para formar un encadenamiento de juicios en los que uno de ellos es consecuencia de otros; a esta relación de juicios se le llama razonamiento.

Existen diversos tipos de razonamientos entre los cuales se distinguen: el deductivo donde se va de lo general a lo particular o análisis, el inductivo donde se va de lo particular a lo general o síntesis y el analógico que va de lo particular a lo particular mediante la comparación.

Con objeto de tener un mayor entendimiento de los pasos del método científico mencionados anteriormente, es necesario tener algunas respuestas a varias interrogantes: Primero: ¿Qué es un problema? De manera general un problema es cualquier dificultad que no se puede resolver automáticamente. De manera particular un problema científico es aquel que se planifica con un trasfondo científico y se estudia con medios científicos buscando incrementar el conocimiento. Este debe de plantearse en forma clara, en términos lógicos y precisos. También puede definirse, de manera simple, como una desviación, entre lo observado y lo esperado. La magnitud y sentido de esta desviación corresponde a la magnitud y sentido del problema. Segundo: ¿Cómo está estructurado el problema? Un problema contiene los siguientes aspectos: el problema en sí, el acto de preguntarse y la expresión del problema. Tercero: ¿Cuáles son las reglas para plantear correctamente un problema? Pueden mencionarse las siguientes:

a) el problema debe definirse y plantearse claramente b) debe ser enmarcado en una disciplina determinada c) debe ser seleccionado el método más adecuado para la solución del problema d) con el método debe de estructurarse una estrategia que facilite encontrar la solución adecuada del

problema e) el problema debe ser descompuesto en subproblemas f) el problema debe ser planteado de una manera simple y de ser posible debe plantearse de varias

maneras g) deben buscarse problemas análogos con el cual compararlo ya que esto puede ayudar a encontrar la

solución. Cuarto: ¿Qué son las hipótesis? La hipótesis constituye uno de los instrumentos básicos de la investigación. Dentro del proceso de investigación juega una labor orientada fundamental, ya que la solución del problema y la validación o no de las hipótesis de partida constituye la tarea a solucionar.

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La investigación científica inicia con el planteamiento de un problema para el cual el investigador sugiere tentativamente una solución en forma de proposición. Esa respuesta tentativa al problema en cuestión es la hipótesis.

Una hipótesis es una suposición que permite establecer relaciones entre los hechos. El valor de una hipótesis reside en su capacidad para establecer esas relaciones entre los hechos, y de esa manera explicarnos por qué se produce. (Cano, 1990). Pueden ser clasificadas en varios tipos:

a) las hipótesis explicativas que permiten la explicación del fenómeno estudiado b) la hipótesis descriptiva que nos permite simbolizar la conexión ordenada de los hechos y c) la hipótesis analógica que es la que se formula con base en que lo que es verdadero es un conjunto de

fenómenos, puede ser verdadero acerca del otro conjunto. Quinto: ¿Qué diferencia hay entre Hipótesis, Ley y Teoría? La hipótesis es una verdad provisional y nunca definitiva que adquiere el carácter de ley cuando es comprobada; ley es una relación constante y necesaria entre ciertos hechos; un conjunto de leyes forman una construcción intelectual llamada teoría que tiene como objeto explicar un sector de la realidad. La aceptación o valor de las hipótesis dependerá de su atingencia, que es conducente al hecho que se pretende explicar, de su posibilidad de ser sometida a prueba, de su compatibilidad con hipótesis previamente confirmadas, de su poder explicativo o predictivo y su simplicidad.

De acuerdo a (Rivera, 1998), en el método científico uno de los pasos más importantes es la comprobación de hipótesis mediante la demostración o la verificación. La comprobación formal se llama demostración, mientras la comprobación empírica se llama verificación.

La demostración es de carácter formal y se emplea en ciencias tales como la lógica y la matemática; mientras que la verificación es de carácter factual y se usa en las ciencias sociales y las naturales. La demostración es un razonamiento o serie de razonamientos que prueban la validez de un nuevo conocimiento, estableciendo sus conexiones necesarias con otros conocimientos. La demostración es más rigurosa, es completa y final y la verificación es menos rigurosa, es incompleta y por ello es temporal.

La comprobación formal o demostración es un proceso lógico y sistemático que por inferencia de principios ciertos concluye la verdad de un juicio. La comprobación lógica de hipótesis constituye un caso fundamental de comprobación formal. La lógica trata de los argumentos y las inferencias. Uno de los objetivos principales consiste en proporcionar métodos para distinguir cuales son correctos y cuáles no.

La demostración parte de axiomas (verdades que no requieren demostración), postulados (verdades que se aceptan sin demostración) y definiciones (limites del uso de un concepto); se basa en conocimientos universales y necesarios, determina la validez de un enunciado a partir de un principio general y usa operaciones lógicas.

Por validez debe entenderse la forma correcta de los argumentos, es decir, un argumento es válido si siendo las premisas verdaderas no se obtiene la conclusión falsa. Y en lo que respecta al principio, debe de entenderse como tal todo aquello de lo cual procede algo. Los principios lógicos son lo que fundamentan cualquier razonamiento:

a) Principio de identidad cuando el predicado es idéntico total o parcialmente al sujeto; b) Principio de no contradicción cuando al mismo sujeto en el mismo tiempo y bajo el mismo aspecto se le

afirma y niega el mismo predicado, se cae en contradicción y c) Principio de tercero excluso cuando se tienen dos proposiciones contradictorias una tiene que ser verdadera.

Estos principios deben de ser tomados en cuenta cuando se quiera hacer una demostración, pues frecuentemente el investigador al plantear una serie de enunciados se olvida de estos principios y aunque aparentemente su razonamiento es lógico y sistemático no llega a demostrar la veracidad o falsedad de un juicio.

Una demostración nos indicará la veracidad o falsedad de un juicio o tesis únicamente si hace uso de principios (argumentos) vinculados en una manera secuencial y lógica (procedimiento) de estos procedimientos se derivan varios tipos de demostración.

a) La demostración directa prueba la validez de una tesis a partir de ciertas proposiciones que han sido aprobadas como verdaderas.

b) La demostración indirecta prueba la validez haciendo ver la falsedad de la proposición contraria; mientras que el otro tipo de demostración muestra la validez mediante la eliminación, una por una, de la hipótesis hasta que queda la única conclusión posible. Tanto la observación como la experimentación deben de seguir una serie de pasos para que metódicamente

se busque la comprobación de los enunciados o hipótesis. Rivera (1998) indica que: • Primero es necesario determinar el conocimiento disponible relacionado con la tesis a demostrar,

esto es lo que otros autores llaman marco conceptual o marco teórico.

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• Segundo, una vez encuadrada la tesis a demostrar dentro de los conocimientos disponibles se requiere identificar aquellos antecedentes del fenómeno que se desea investigar, antecedentes que pudieron ser observados en otras investigaciones.

• Tercero, lo anterior permite que el siguiente paso sea hecho con mayor exactitud: la definición del problema, que, como decía Einstein, es la base principal de toda investigación y a la que hay que dedicarle el mayor tiempo posible.

• El cuarto paso sería el hacer predicciones del comportamiento del fenómeno. • El establecimiento de las hipótesis o enunciados que desean demostrarse ese sería el quinto paso,

resultado directo de una clara definición del problema. • El sexto es la recolección de datos. • El séptimo, es llevar a cabo el experimento. • Octavo, el control de los datos y • Noveno, la verificación de la hipótesis representa uno de los pasos fundamentales en la

comprobación de los enunciados o hipótesis; en efecto, es el paso final. De esos pasos son convenientes algunos comentarios sobre los datos. Los datos pueden ser de diversa

índole y, para una investigación científica, deben de seleccionarse solo aquellos que sean relevantes. La recolección y elaboración de datos implica clasificarlos, analizarlos, ordenarlos, evaluarlos e interpretarlos mediante un método llamado estadística. Este valioso instrumento nos permite manejar los datos para establecer leyes o reglas generales comprobables en el campo de determinada ciencia.

La estadística se define como la aplicación del método científico en el análisis de datos numéricos con el fin de tomar decisiones racionales (Berenson y Levine 1987). La estadística se divide en: Estadística Descriptiva y Estadística Inferencial. La primera se define como los métodos que implican recopilación, caracterización y presentación de un conjunto de datos con el fin de describir varias de las características y la Estadística Inferencial se define como aquellos métodos que permiten hacer estimación de una característica de la población o de toma de decisiones con respecto a una población basada solo en los resultados obtenidos de la muestra.

Probablemente la etapa más importante del método estadístico es la interpretación de datos que es ir más allá de los mismos, es decir, trascenderlos y es en esto donde está el valor de toda investigación que se precie de ser científica. La interpretación de datos equivale a dar una explicación sistemática de los mismos. Referencias 1. Academias de Ciencias de la URSS y Cuba: Metodología del conocimiento científico. Habana: ciencias

sociales, 1978. 2. Arnaz, José Antonio, “Iniciación a la Lógica Simbólica”, Trillas, 1994 3. Berenson, M et al 2001 “Estadística para administración”. México. Pearson Educación. 4. Literato.es Frases de Investigación de Albert Einstein. Accesado Septiembre 2011.

www.literato.es/frases_de_investigacion_de_albert_einstein/3/. 5. López Cano, José Luis, “Métodos e Hipótesis Científicos”, Trillas, 1990 6. Peirce Charles S. The Fixation of Belief Popular Science Monthly 12 (November 1877), 1-15. Bajado

Septiembre 2011 de http://www.peirce.org/writings/p107.html 7. Quine, W. V., “Russell`s Paradoxand Other”, The Technology Review, noviembre, 1941. 8. RIVERA Márquez, Melesio, “La comprobación Científica”, Trillas, 1998 9. Serrano, Jorge A., “Pensamiento y Concepto”, Trillas, 1992 10. Yuren Camarena, María Teresa, “Leyes, Teorías y Modelos”, Trillas, 1997

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Una Poderosa Arma: El Diseño de Experimentos Dr. Manuel Rodríguez Medina0.1, Ing. Eduardo R Poblano Ojinaga M.C.2

Resumen— Este artículo presenta el uso del Diseño de Experimentos en una empresa automotriz. El Diseño de Experimentos ha sido ampliamente utilizado en Japón desde los 70’s, con resultados impresionantes, es una poderosa herramienta para mejorar la calidad de los productos e incrementar el rendimiento de los procesos productivos. El uso de estas técnicas estadísticas en la industria es poco frecuente debido a su aparente complejidad y su excesivo costo de aplicación. Sin embargo, el uso inteligente de diseño de experimentos, trae consigo una fácil y practica aplicación, con resultados inmediatos y con grandes beneficios en comparación a los recursos asignados.

Uno de los objetivos del diseño de Experimentos, DoE por sus siglas en ingles, es la de determinar las principales causas o factores de variación en la calidad del producto y/o proceso, para su futura reducción.

“La competencia en el mundo de los negocios está obligado a las corporaciones industriales a encontrar

nuevas formas para incrementar su eficiencia, especialmente en los procesos de fabricación y en el desarrollo de nuevos productos y procesos”.

(Lawson 1992).

INTRODUCCION

Actualmente una de las principales preocupaciones en la industria es la de proporcionar productos libres de defectos, que satisfagan al cien por cien, las necesidades de los clientes, a un precio competitivo y en el lugar y tiempo que el cliente lo solicita. Sin embargo, esta tarea no es fácil, exige no solo de buena voluntad y disposición de hacer las cosas bien. Es necesario implementar estrategias dirigidas a elevar la competitividad de las empresas ofreciendo productos de alta calidad, precios bajos y entregas inmediatas.

El Diseño de Experimentos (ampliamente utilizado en Japón desde los 70’s, con resultados impresionantes), es una poderosa herramienta para mejorar la calidad de los productos e incrementar el rendimiento de los procesos productivos. El uso de estas técnicas estadísticas en la industria es poco frecuente debido a su aparente complejidad y su excesivo costo de aplicación. Sin embargo, el uso inteligente de diseño de experimentos, trae consigo una fácil y practica aplicación, con resultados inmediatos y con grandes beneficios en comparación a los recursos asignados (poblano 1995).

Uno de los objetivos del diseño de Experimentos, DoE por sus siglas en ingles, es la de determinar las principales causas o factores de variación en la calidad del producto y/o proceso, para su futura reducción, La reducción de la variación en los procesos, proporciona los siguientes beneficios para la empresa (Bhote 1994):

Eliminación o reducción de desperdicios y retrabajos. Reducción de actividades que solo agregan costo al producto y ningún valor (tales como inspecciones y

pruebas).

0 Nota del Editor: Este articulo fue publicado originalmente en la versión impresa de Cathedra

1 El Dr. Manuel Rodríguez Medina es Profesor Investigador en la DEPI del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chih., México. manuel_rodriguez_itcj@yahoo.com (autor corresponsal)

2 El Ing. Eduardo R Poblano Ojinaga M.C. es profesor de Ingenieria Industrial en el Instituto Tecnológico de la Laguna. Torreón, Coahuila, México. e_poblano@yahoo.com

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Menor ciclo de fabricación (tiempos más cortos). Mayor satisfacción del cliente, al proporcionarle productos de especificaciones mas pegadas a sus

requerimientos.

El análisis adecuado de los resultados de un diseño de Experimentos permite tomar decisiones importantes para mejorar la calidad del producto e incrementar la productividad del área de trabajo o proceso.

El uso del Diseño de Experimentos en las fases de diseño y pre-producción es altamente recomendado para prevenir problemas de calidad, reduciendo costos innecesarios ocasionados por correcciones o situaciones de apaga-fuegos en la producción normal (Montgomery 1992)

Una de las técnicas del Diseño de Experimentos más utilizada es la de diseño factoriales, la cual involucra varios factores o variables, los que son estudiados para determinar el efecto, en caso de haberlo, de cada uno de ellos en la variable de respuesta (resultado) que se está analizando.

El jugar con estos factores, por ejemplo: variando la temperatura, la presión, el voltaje de una maquina, la concentración de un químico, el espesor de pintura, el tipo de material, etc., nos ayuda a determinar qué factores son importantes y sus niveles óptimos que beneficien la calidad del producto y el rendimiento del proceso.

Un diseño factorial es aquel en el que se estudian todas las posibles combinaciones de los niveles de los factores en cada ensayo o replica del experimento. Por ejemplo, si existen 2 niveles del factor A y 3 niveles del factor B, por lo tanto cada replica del experimento contiene 2x3=6 combinaciones de los tratamientos. Los diseños factoriales 2 a la k son útiles en las primeras fases del trabajo experimental, debido a que pueden estudiarse k factores (con dos niveles para cada factor), en un diseño factorial completo. Para mayor información del tema, véase Montgomery 1992.

RESULTADO DE UN D o E (ejemplos).

Cambiar al material A debido a que es de menor costo y similar calidad que el material B.

Modificar la concentración de la pintura al 5%, ya que produce los mismos resultados que la concentración del 7%.

Elevar la temperatura del horno de 100 grados a 110, para reducir en un 70% lo rechazos en el área.

Reducir la velocidad del transportador para eliminar el desperdicio generado en este proceso.

Trabajar la maquina A bajo ciertos rangos de operación (X’s), lo que permite reducir el tiempo de ciclo sin afectar la calidad.

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CASO REAL

La empresa “Partes Automotrices”, específicamente en su proceso de pintado de tubería (líneas de aceite), el ingeniero de calidad está interesado en estudiar el efecto que tiene la temperatura del horno de curado y la velocidad de la transportadora de cadena (del horno), en la resistencia de la pintura a la corrosión (horas en cámara salina).

Debido a que actualmente las partes no cumplen con las especificaciones del cliente (solo persisten 280 horas en cámara salina, en lugar de 320 hrs. Como mínimo), el ingeniero decidió correr un diseño factorial completo 2 a la 2.

Actualmente los parámetros de operación indican “fijar” el proceso a una temperatura de curado de 320 grados Fahrenheit y a una velocidad de la transportadora de cadena de 9 pies por minuto.

Sea la temperatura del horno el factor A con dos niveles de interés, 280 y 320 grados, y la velocidad de la transportadora de cadena el factor B con dos niveles, 7 y 9 pies por minuto. En la Tabla 1 se muestran los factores y niveles que serán estudiados.

Tabla 1. Factores y Niveles Bajo Estudio:

FACTOR NIVEL (-) NIVEL (+)

A Temperatura horno de curado 280 320

B velocidad transportadora de cadena 7 9

El experimento se llevo a cabo con tres replicas, obteniéndose los datos (en hrs.), que se muestran en la Tabla 2 de resultados.

Tabla 2. Resultados de las Replicas

COMBINACIONES 1 2 3 TOTAL PROM.

A-=280 B-=7 272 248 260 780 260

A+=320 B-=7 340 348 320 1008 336

A-=280 B+=9 224 260 236 720 240

A+=320 B+=9 256 272 288 816 272

ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS DATOS (MODELO DE EFECTOS FIJOS)

Las observaciones pueden ser descritas por medio del siguiente modelo lineal

i= 1, 2, 3,…., a

j= 1, 2, 3,…., b

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k= 1, 2, 3,…, n

Donde U es el efecto media general; ti es el efecto del i-esimo nivel del factor renglón A; j es el efecto del j-esimo nivel del factor columna es el efecto de la iteración entre ti y , Eijk es el componente del error aleatorio.

En este factorial (2 factores, 2 niveles), ambos factores son de interés. Especialmente es de interés probar la hipótesis de igualdad de efectos, tanto del factor A, como del B y de la interacción. Hipotesis que se muestran en la Tabla 3:

Tabla 3. Hipótesis

Efectos del factor A Ho: t1 = t2 = 0

H1: t1 ≠ t2

Efectos del factor B Ho:β1 = β2 = 0

H1:β1 ≠ β2

Efecto de la iteración Ho: ( ) ij = 0 para toda i, j

H1: al menos una ( ) ij ≠ 0

Para probar estas hipótesis utilizamos el análisis de variancia de 2 factores, el cual se resume en la Tabla 3.

Tabla 3. Análisis de Variancia de los Datos de Resistencia a la Corrosión (hrs)

FV SS GL MS F0

Temperatura de H SSA a-1

Velocidad de la T.C. SSB b-1

Interacción AB SSAB (a-1)(b-1)

Error SSE ab(n-1)

Total SST abn-1

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La suma de cuadrados totales se calcula como se indica a continuación:

El análisis de variancia se presenta en la tabla 4, y dado que F.05, 1,9(5.12) es menor a F0

Tabla 4. Análisis de variancia de los datos resistencia a la corrosión (hrs.)

, concluimos que la temperatura, la velocidad y la interacción SAB son significativas.

FV SS GL MS F0

Factor A 8,748 1 8,748 41.71

Factor B 5,292 1 5,292 25.23

Interacción AB 1,452 1 1,452 6.92

Error 1,888 9 209.7

Total 17,380 12

Para visualizar el efecto de los factores, el ingeniero de calidad elaboro la grafica de interacción, como una manera sencilla de analizar los datos obtenidos en el experimento.

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Fig. 1. Grafica de Respuesta Promedio

Como se puede observar en la Grafica 1 y basado en el resultado del análisis de variancia, para obtener una resistencia promedio de 336* hrs. podemos”fijar” el factor A (temperatura del horno) en el nivel alto, 320 grados, y el factor B

A pesar que la resistencia a la corrosión se vio mejorada, es apenas suficiente para cumplir con la especificación de 320 horas por lo que el ingeniero deberá continuar investigando para mejorar el proceso y poder incrementar la resistencia de la pintura a la corrosión.

(velocidad de la transportadora de cadena) en el nivel bajo,7 pies por minuto, y de esta manera incrementar la resistencia anterior de 290 horas.

REFERENCIAS/BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA

1 Bhote,K (1994). Statistical Engineering Course2 Lawson, jhon., Madrigal, José. (1992).

. Philips Consumer Electronics Company. Cd. Juárez. Estrategias Experimentales para el Mejoramiento de la Calidad en la

Industrial.3 Montgomery, Douglas C. (1993)

Grupo editorial Iberoamérica. México D.F. Análisis y Diseño de Experimentos

4 Poblano O., Eduardo (1995)

. Grupo editorial Iberoamérica. México D. F.

Mejoramiento de Procesos Mediante la Aplicación de Diseño de Experimentos

Tesis de grado. Depto. de Ing. Industrial. Instituto tecnológico de Cd. Juárez.

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Estudio del Trabajo: Definiciones, Impacto y Relaciones en la Industria

Dra. Aidé Aracely Maldonado 0,1, Dr. Jorge de la Riva Rodríguez 2, Dr. Lázaro Rico 3

y Dr. Jorge Luis García Alcaraz

4

Resumen— En este documento se recopilaron algunas definiciones de Ingeniería Industrial (II) y de Estudio del Trabajo así como, los objetivos que persiguen y sus funciones en una compañía. Se enumeran las ventajas que ofrece la aplicación del estudio del trabajo, describiéndolas. Así también, se hace referencia a las relaciones que la Ingeniería Industrial, como departamento encargado de la aplicación de esta área del conocimiento, sostiene con otros departamentos en una industria; incluyendo inicialmente una breve reseña histórica sobre esta disciplina, definiéndose el término y su origen además del impacto que ha tenido en las empresas. Finalmente, se escriben conclusiones sobre lo tratado, reconociendo que esta disciplina ha experimentado cierto grado de desuso en la industria moderna, llegando a estar de alguna forma relegada su función. Sin embargo se subraya la importancia de su esencia y su redescubrimiento como un pilar de la manufactura moderna.

Palabras claves— Estudio del Trabajo, Estudio de Métodos, Medición del Trabajo, Ingeniería Industrial

INTRODUCCIÓN Este trabajo organiza la información en tres capítulos y las referencias bibliográficas. En este primer capítulo de introducción, se explica el propósito de este documento, en un intento por introducir a lo que es ET. En el segundo capítulo de desarrollo, se comentan diferencias y similitudes entre algunas definiciones de ET, describiendo las técnicas que lo conforman, así como sus objetivos e identificándolo como parte fundamental del área de Ingeniería Industrial; para esto, se definen las relaciones que se tienen con otras áreas de la industria, resaltando su impacto en la excelencia y competitividad.

La alta competitividad industrial que se vive actualmente, se caracteriza por clientes demandantes de productos que cumplan con los requerimientos de precio, calidad y entregas a tiempo. Esto conlleva a las empresas a dirigir sus esfuerzos hacia el mejoramientos de sus métodos en sus diferentes aéreas de sus sistemas de producción de tal forma que puedan alcanzar índices de productividad satisfactorios los cuales se reflejen es los estados financieros.

Para alcanzar un aceptado nivel de mejoramiento, hoy las empresas disponen de una gran variedad de herramientas tales como sistemas de aseguramiento de calidad mantenimiento productivo total (TPM por sus siglas en ingles), Justo a Tiempo, ingeniería concurrente entre otras. Sin embargo, el ET llamado también estudio de tiempos y movimientos, fue la primera herramienta de análisis para el mejoramiento operativo usada por los tecnólogos.

El estudio del trabajo constituye el quehacer típico de un Ingeniero Industrial, el dominio y conocimiento del mismo, lo caracterizan y definen su perfil entre otras ramas de la Ingeniería. Por lo tanto, cualquier iniciativa de adentrarse en el campo de la Ingeniera Industrial, implica introducirse en lo que significa ET, en sus relaciones con otros departamentos de la industria y en el impacto que tiene su aplicación en las empresas de hoy, buscando posicionarse en el mercado global.

0 Nota del Editor. El articulo original fue publicado en la versión impresa de CATHEDRA en mayo del 2003 1 Dra. Aidé Aracely Maldonado es Profesora en la Universidad Autónoma de Cd. Juárez, Chih., Mex., amaldona@uacj.mx (autor corresponsal) 2 El Dr. Jorge de la Riva Rodríguez es Profesor Investigador en la División de Estudios de Posgrado e Investigación del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chih., Mex. jriva@itcj.edu.mx 3 El Dr. Lázaro Rico. Es Profesor en la Universidad Autónoma de Cd. Juárez, Chih., Mex 4 El Dr. Jorge Luis García Alcázar. Es Profesor en la Universidad Autónoma de Cd. Juárez, Chih., Mex,

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De esta manera, se pretende abordar este tema partiendo de las distintas acepciones sobre el mismo, resaltando las diferencias y similitudes encontradas. En los siguientes párrafos se explican los objetivos que el Estudio del Trabajo persigue, acentuando su utilidad y las ventajas que conlleva su implementación y seguimiento. Así mismo; se comentan las relaciones que la Ingeniería Industrial guarda con otros departamentos de una organización, subrayando la importancia de esta disciplina, describiendo tales relaciones y cuales son aquellas más relevantes.

Añadiendo a lo anterior, se resalta el impacto que este campo ha tenido en las industrias siendo uno de los primeros medios que han resultado eficaces para la mejora continua y la excelencia en las operaciones en toda clase de empresas.

DESARROLLO En este capítulo se revisan definiciones de ET contrastándolas para establecer sus diferencias y similitudes. Adicionalmente, se exponen los objetivos que persigue y las ventajas que ha obtenido su aplicación industrial.

Con referencia a lo anterior, se sabe que el Estudio del Trabajo es parte esencial en la labor de la Ingeniería Industrial, así que se mencionan en este apartado las áreas específicas de las organizaciones relacionadas con Ingeniería Industrial, enfatizando en la manera en que este departamento aporta la información fundamental para toda la organización, enfatizando su impacto e importancia.

B. Definiciones y objetivo del Estudio del Trabajo Al analizar varias acepciones sobre estudio del trabajo, se encontraron diferencias en cuanto cantidad de palabras y términos utilizados para referirse al objeto de estudio de esta disciplina.

Una definición simplificada es la encontrada en http:/dictionary.laborlawtalk.com/workstudy la cual dice “El ET es el análisis de un trabajo específico en un esfuerzo por encontrar los más eficientes métodos en términos de tiempo y esfuerzo”.

Otra de las fuentes consultadas lo definen como el estudio sistemático de un puesto de trabajo para racionalizar y reducir costos laborales, sin embargo la definición de la Oficina Internacional del Trabajo (OIT) es mucho más extensa en términos, definiéndolo como: “el examen sistemático de los métodos para realizar actividades, con el fin de mejorar la utilización eficaz de los recursos y de establecer normas de rendimiento con respecto a las actividades que se están realizando” [1] [2].

La principal diferencia entre ellas, es el objeto de estudio: la primera dirige el estudio al puesto de trabajo, incurriendo en cierto grado de generalidad, en cambio, la segunda es más detallada en cuanto a que estudia los “métodos”. El utilizar este término representa una diferencia importante, debido a que los métodos y su estudio constituyen una de las técnicas más importantes de estudio del trabajo.

En lo que se refiere a las similitudes encontradas, se puede observar que el término “sistemático” aparece en estas definiciones, coincidiendo en que es una característica primordial en el ET. También, ambas concuerdan que objetivo de estudiar el trabajo: racionalizar recursos y el rendimiento a través de la reducción de costos.

De las definiciones anteriores, resaltan tres conceptos importantes, métodos, medición del trabajo y tiempo. De los cuales, se afirma que, utilizar el ET como una manera de alcanzar aceptados índices de productividad a través de mejoras en el sistema productivo, implica el análisis y la medición concienzuda de los métodos de trabajo vigentes y que en función del tiempo y el desplazamiento algunos han sido detectados como fuentes de generación de costos.

En lo que corresponde al objetivo; para la OIT, el fin que se persigue es examinar de qué manera se esta realizando la operación, simplificar o modificar el método operativo, para reducir el trabajo innecesario o excesivo, o el uso antieconómico de recursos; de tal forma que se pueda fijar el tiempo normal para la realización de cierta actividad.

El ET, involucra principalmente dos técnicas: el estudio de métodos y la medición del trabajo. El estudio de métodos, consiste en un registro y examen crítico y sistemático de los modos de realizar actividades con el fin de

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efectuar mejoras. En cambio, la medición del trabajo es la aplicación de técnicas para determinar el tiempo que invierte un trabajador calificado, en llevar a cabo una tarea según una norma de rendimiento establecida.

La OIT, establece que ambas técnicas están estrechamente vinculadas, ya que el estudio de métodos se avoca a la reducción del contenido de trabajo de una tarea u operación, mientras que la medición del trabajo, investiga cualquier tiempo improductivo relacionado con dicha tarea. Recomendando que el estudio de métodos debe preceder a la medición del trabajo.

C. Utilidad y Ventajas del Estudio del Trabajo El estudio del trabajo resulta útil, debido a que aplica procedimientos sistemáticos, que logran medir el desempeño de un proceso productivo en función de la productividad generada, analizando directamente todos los factores que influyen sobre la eficacia de una operación, desplegando todas las actividades, en cuanto a su funcionamiento en una empresa.

La OIT enumera las ventajas de la utilización del Estudio del trabajo, en las siguientes partes:

1. El estudio del trabajo es un medio para aumentar la productividad, mediante la reorganización del trabajo, significando poco o ningún desembolso de capital.

2. Al ser sistemático, no puede pasar por alto ninguno de los factores que influyen en la eficacia de una operación.

3. No existe otro método, hasta ahora, más exacto para establecer normas de rendimiento, que influye directamente en la planificación y el control de la producción.

4. Ayuda al mejoramiento en la seguridad y las condiciones de trabajo, ya que expone operaciones peligrosas y establece métodos más seguros.

5. Los ahorros resultantes desde la intervención y aplicación acertada del estudio del trabajo, pueden apreciarse a un corto plazo y permanecen mientras sean efectuadas las operaciones correctamente.

6. Es una herramienta que puede ser utilizada para cualquier proceso, dando resultado en una amplia gama de empresas y organizaciones.

7. Es relativamente económico y de fácil aplicación. 8. Es uno de los instrumentos de investigación más eficaces de que dispone la gerencia.

Añadiendo a lo anterior, la ventaja más importante se encuentra precisamente en su sistematicidad para investigar problemas promoviendo su solución.

Acerca de esto, Kaydos, afirma que sin la medición del desempeño, a través del estudio del trabajo, no puede entenderse cómo están operando los procesos, los problemas que estos tienen, ni si los intentos por mejorar el desempeño han sido de acuerdo a lo planeado [3].

De esta forma, pueden clarificarse responsabilidades, establecerse metas, obteniendo retroalimentaciones oportunas sobre los logros. Sin embargo agrega, que rara vez una compañía cuenta con una medición del trabajo confiable y entendible que le permita disfrutar al máximo de tales ventajas, debido a que no se asigna personal totalmente dedicado esta labor.

D. Impacto del Estudio del Trabajo en la industria Hodson, asegura que a partir del surgimiento del Estudio del Trabajo en la primera mitad del siglo XX, se revolucionó el mundo industrial, introduciéndolo a una era de mayor progreso en la producción en serie de productos y bienes.

Fue en un principio, una técnica consignada a organizar y a medir el trabajo, interés que se avocó al estudio de tiempos y movimientos. Esto tuvo un impacto sobresaliente en la creación de los sistemas de medición de tiempos predeterminados, que hasta hoy en día significan uno de los medios más utilizados para la obtención de los tiempos necesarios para hacer una operación u actividad de trabajo. Posteriormente, comprendió otros aspectos del trabajo en cuanto a la observación y el análisis, obteniendo entonces el nombre “Estudio del Trabajo”. Este ha experimentado su uso en combinación con otras técnicas, como la investigación de operaciones y gestión de la producción que han resultado ser también efectivas para mejorar los métodos del trabajo. [4]

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De acuerdo con Krick el ET debe impactar positivamente en la productividad de la empresa y en el bienestar económico y de la salud del operador. También sostiene que el ET impacta de una u otra manera en todas las aéreas de la empresa. Así como ejemplo, los precios de venta de los productos están muy relacionados con los tiempos obtenidos de las operaciones medidas. También, el tiempo es un común denominador en al adquisición de suministros. Además, la estandarización de los métodos conduce hacia la calidad de los productos, y, el mantener buenas relaciones laborales con los operarios, conlleva a obtener resultados confiables de los métodos medidos. [5]

De esta manera, el estudio del trabajo comprendiendo al estudio de métodos y la medición del trabajo, tiene un impacto directo en la productividad. Afirmándose por la OIT, que al ser reducido el tiempo para realizar un trabajo debido a la simplificación del método de producción sin gastos adicionales, se experimentará en el aumento considerable de la productividad. Es evidente entonces, que el ET tiene un impacto en la reducción de los costos y la reducción de los tiempos para realizar actividades productivas.

El ET es uno de los instrumentos de investigación más agudos y efectivos de que dispone la dirección de una empresa. Teniendo su impacto en atacar las fallas de cualquier organización, y revelar deficiencias en todas las demás funciones que repercuten en su rendimiento desde su origen.

En relación con esto, Kaydos afirma que la medición del desempeño, es el primer paso que una compañía debería tomar en su camino hacia la mejora de la calidad, productividad, ventas y utilidades. Así que en este sentido, el Estudio del trabajo significaría también una de las herramientas mas adecuadas para tal medición. Otro aspecto de esta herramienta, que ha sido menos reconocida, es el impacto que tiene en la motivación y la organización del trabajo, ayudando a cambiar la cultura de las organizaciones.

La medición del desempeño en el trabajo es el catalizador para crear una cultura de excelencia, trabajo en equipo y mejora continua.

E. Relaciones de la Ingeniería Industrial y el Estudio del Trabajo en una empresa Para iniciar este apartado es conveniente definir el término Ingeniería, para posteriormente dar una breve reseña histórica de la Ingeniería Industrial, abordando su definición. Así, se continuará, estableciendo las relaciones que guarda la Ingeniera Industrial como departamento responsable de aplicar el Estudio del Trabajo, con otros departamentos de una empresa.

Según Elsayed, una ingeniería puede definirse como una profesión que utiliza conocimiento fundamental de las ciencias físicas, sociales y matemáticas para diseñar y construir productos y servicios útiles para mejorar la calidad de vida de la humanidad [6].

Complementando la anterior definición, el Instituto de Ingenieros Industriales establece que “La Ingeniería Industrial trata sobre el diseño, mejoramiento e instalación de sistemas integrados de hombres, materiales y equipos. Requiere de conocimiento especializado y habilidades en las ciencias matemáticas, físicas y sociales, junto con los principios y métodos de análisis y diseño de ingeniería, para especificar, predecir y evaluar el resultado que se obtenga de dichos sistemas”[7].

Ahora, la Ingeniería Industrial como tal, es entonces aquella profesión que utiliza ese conocimiento fundamental de las ciencias, físicas, sociales y matemáticas para diseñar métodos y estaciones de trabajo. Esta relacionada con la eficiencia en la producción. Involucrando además tareas de administración de la producción e inventarios, diseño y distribución de planta, análisis y planificación del trabajo y el flujo continuo del proceso de producción.

Agregando a lo anterior Badiru, afirma que la Ingeniería Industrial es una profesión muy versátil que nace a partir de la revolución industrial. Tiene su origen en el término “Industria”que significa la habilidad de producir y entregar bienes y servicios. Esto esta relacionado enteramente con lo que hace un ingeniero industrial, a todo el esfuerzo llevado por este profesionista para eficientizar el trabajo en una industria [8].

Elsayed presenta una reseña histórica sobre la II, en la que considera aFrederick Taylor el padre fundador de la Ingeniería Industrial. Su variado trabajo en 1874, para incrementar la eficiencia en la empresa Midvale Steel, lo llevó al desarrollo de la “Administración Científica”. En su obra publicada en 1907, tuvo aportaciones donde llevo a cabo mediciones cuidadosas del tiempo en que los operadores realizaban las tareas específicas asignadas. Esto le

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tomó un tiempo y esfuerzo considerable. Esto resultó en el nacimiento de la Ingeniería Industrial tradicional, que involucra hoy en día entre otras técnicas, ET y Estudio de Métodos.

Otros pioneros en el ramo son los esposos Gilbreth, que estudiaron los movimientos fundamentales de la actividad humana. Su trabajo guió al desarrollo de los elementos básicos del movimiento “Therbligs”, que son la base para los sistemas de tiempos predeterminados, como MTM (Methods-Time-Measurement) y MOST (Maynard Operation Sequence Technique) entre los más importantes.

Entre los beneficios e impacto de estos sistemas propios de la Ingeniería Industrial, son las ventajas prácticas del sistema de estudio de movimientos, así como tener la capacidad de establecer estándares de tiempos mas precisos que los que las prácticas normales de esa época permitían; además de la eliminación del uso del cronómetro para la mayoría de la medición del trabajo manual.

Otros sistemas computarizados se han desarrollado hasta el momento, que incluyen la obtención de estándares asistidos por computadora (CATS), desarrollados para uso interno del Departamento de Defensa de Estados Unidos.

A través del tiempo, el interés por la Ingeniería Industrial ha crecido y otras áreas se desarrollaron pasando a ser parte de esta disciplina, como son la investigación de operaciones y la administración de la producción.

En la actualidad esta disciplina se ha ampliado, incluyendo las áreas de ergonomía y factores humanos, la cual es considerada como una subdisciplina de la Ingeniería Industrial. Se han agregado herramientas estadísticas al control de la calidad del proceso de producción y disciplinas relacionadas con la manufacturabilidad de los productos y los negocios; llegando a conformar una Ingeniería de las más diversas que existen.

De acuerdo con esto, Michael Ferrell presidente de Maynard and Company Inc., afirma que la Ingeniería Industrial, tal como se le conoce en la industria, comercio y gobiernos de todo el mundo, tal vez sea la más amplia de todas las funciones de la administración moderna. Añadiendo que, constituye una amplia variedad de tareas establecidas con el propósito de diseñar, establecer y mantener los sistemas administrativos para una eficiente operación.

De acuerdo a lo anterior, podemos decir que la Ingeniería Industrial, se relaciona significativamente con otros departamentos o áreas de la empresa u organización, ya que constituye una parte central de las operaciones de producción, donde puede costearse el producto en función de sus materiales, mano de obra y equipo necesario.

Para Niebel, el departamento de producción puede considerarse como el corazón de la empresa, si esta actividad se interrumpiese, toda la empresa dejaría de ser productiva. En el departamento de producción se tienen las actividades de ingeniería de métodos, estudio de tiempos y sistemas de salarios. Es en el departamento de producción donde se solicita y controla el material que se va a trabajar, se determinan la secuencia de operaciones y métodos, se piden las herramientas, se asignan tiempos, se programa, se distribuye y se lleva el control del trabajo, y es donde se logra la satisfacción de los clientes a través de la labor de mercadotecnia. .

Ahora, si se considera este departamento como el corazón de la empresa, las actividades de la Ingeniería Industrial son el corazón del departamento de producción. Es aquí donde se determina si un producto será producido de manera competitiva. Es aquí donde se desarrollan las herramientas, relaciones hombre – máquina y estaciones de trabajo eficientes para trabajos nuevos, antes de iniciar la producción asegurando que el producto cuenta con las características de calidad y funcionabilidad competitivas.

En una organización típica o empresa industrial típica, la relación e influencia de las actividades de Ingeniería Industrial son las siguientes:

1. Con el Departamento de ventas: El costo del producto está determinado principalmente por los métodos de fabricación.

2. Con el Departamento de Contraloría: Los estándares de tiempo son la base para los costos estándares. 3. Con el Departamento de Producción u operaciones: Los estándares (directos o indirectos) proporcionan las

bases para medir la actuación de los departamentos de producción.

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4. Con el Departamento de compras: El tiempo es común denominador para comparar equipos y suministros competitivos.

5. Con el Departamento de Relaciones Industriales: se mantienen buenas relaciones laborales haciendo uso de estándares equitativos y tasas justas de salarios.

6. Con el Departamento de Ingeniería: Los métodos y los procesos influyen grandemente en los diseños de productos.

7. Con el Departamento de mantenimiento: Los estándares establecen la base del mantenimiento preventivo. 8. con el Departamento de Control de calidad: Los estándares dan fuerza y soportan a la calidad. 9. Con el Departamento de Control de Producción: La programación se basa en los estándares de tiempo. 10. Con las áreas de Producción: Los métodos y los estándares dicen cómo hay que hacer el trabajo y en qué

tiempo se hará. [9]

Como puede apreciarse no existe un área o departamento de la empresa que no se vea influenciada por la labor de la Ingeniería Industrial y que a través del Estudio del Trabajo, conduzcan a la empresa al logro de sus objetivos primordiales, la obtención de utilidades y su crecimiento económico.

CONCLUSIONES Se resalta la importancia de que la Ingeniería Industrial, aún cuando sus actividades y alcances han ido cambiando; complementándose y adaptándose a modernas filosofías y tecnologías de manufactura y calidad, luche por prevalecer en su esencia: El Estudio del Trabajo y lo que este concepto conlleva, el estudio de métodos y la medición del trabajo. Con respecto a esto Rauglas comenta que, gradualmente tal aplicación ha ido perdiéndose en algunas en algunas empresas modernas, que han simplemente eliminado la función de la II en sus operaciones, considerando que los planes iniciales, métodos y objetivos establecidos en la etapa de diseño del proceso productivo son adecuados y suficientes para controlar el sistema de trabajo. Esto está muy lejos de ser verdad. Como resultado, estas compañías de forma rutinaria, obtienen niveles de productividad que no superan el 50% o 60%. Estos bajos niveles de productividad afectan no solo los costos asociados con el producto, sino también tienen un impacto crítico en los costos de capital, asociados con los bajos niveles de utilización de capacidad.

A este tipo de empresas, luchando con bajos niveles de productividad, se les exhorta a reintroducir la Ingeniería Industrial para el mejoramiento de sus procesos y ciclos de trabajo. Estas empresas están reconociendo cada vez más la desventaja que enfrentan al no contar con la completa implementación de la Ingeniería Industrial en sus procesos.

Está en manos de los ingenieros industriales, que en muchos ocasiones se han transformado en Ingenieros de Manufactura o interesándose en otros campos como la higiene y seguridad y ergonomía, el contribuir al renacimiento de esta disciplina y volver a su esencia

No obstante, se asegura que esta falta de reconocimiento por la II, esta revirtiéndose progresivamente, considerando a la II por lo que es: uno de los pilares de la manufactura moderna. Compañías en crecimiento están redescubriendo esta herramienta vital para la manufactura.[10]

En un enfoque moderno, existe mayor conciencia de la necesidad de integrar las funciones de una organización de cara a las necesidades del cliente. De esta forma, las funciones de fabricación, diseño y distribución se han integrado más y se guían por las necesidades y estrategias del mercado. Sin embargo, los objetivos de la Ingeniería Industrial de establecer métodos de producción y reducir costos, siguen siendo los mismos, aun cuando las estrategias para lograrlos se hayan expandido.

Se concluye que esta disciplina ha evolucionado, se ha adaptado, pero no puede perder su esencia, eso llevaría a las compañías del futuro a perder de vista lo fundamental e importante: estudiar y mejorar aquel trabajo que crea los productos, bienes y servicios, que venden. Y que partir de él sus demás funciones y departamentos se despliegan y tienen una razón de ser.

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REFERENCIAS [1] G.Kanawaty, Introducción al Estudio del Trabajo, Oficina Internacional del Trabajo Ginebra, 4a. Ed. Revisada,

Noriega Editores, Ed. Limusa, 1999. pgs. 17, 18, 19. [2] EBSCOhost, Columbia Encyclopedia. (2005, Agosto,24). Engineering. Disponible: http://web35.epnet.co,m. [3] Will Kaydos, Operational Performance Measurement, Increasing Total Productivity , 1a. Edición, Ed. St. Lucie

Press, 1999, pgs. 1, 2. [4] William Hodson, Maynard Manual del Ingeniero Industrial, Vol. I Mc Graw Hill, pags. 1,3. [5] Edward V. Krick. Ingeniera de métodos, Ed. Limusa 1985. [6] E.A. Elsayed, “Industrial Engineering Education: A prospective”, European Journal of Engineering Education,

Vol. 24, No. 4, 1999, pgs. 415,416,417. [7] Industrial Engineering Institute, Industrial Engineering Termiology, Industrial Engineering and Management

Press. 1991. [8] Adedeji Badiru, “The niche of industrial enginnering”, Industrial engineer Magazine, July 2000, pag. 26. [9] Benjamin Niebel, Ingeniería Industrial, métodos, tiempos y movimientos. 3ª. Edición, Alfaomega, 1990, pgs. 1-

5. [10] Dirk Douglas, “Work measurement: can industrial engineering survive without it?, IIE Solutions magazine,

February 1998. pgs. 14,15.

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Evaluación y Análisis de Factores Socio-Técnicos de Mujeres Profesionistas en Cd. Juárez, Chih., México

Ing. Raúl Amoldo Ventura Loya M.C.0,1, Dr. Alfonso Aldape Alamillo2

Ing. Rosa María Angélica Luna Ramos M.C.,

3 y Dr. Manuel de Jesús Moguel Liévano 4

Resumen—Presentamos aquí el resultado de un estudio llevado a cabo entre mujeres profesionistas para determinar sus preferencias respecto a factores tales como: ambiente de trabajo, características en el trabajo, ambición de crecimiento e introspección de su carrera profesional. Así mismo se determinó que características; como la edad, profesión, número de hijos, están relacionadas con la preferencia de los factores mencionados. Fueron identificados también algunos de los principales problemas laborales de las mujeres profesionistas. Un estudio similar fue efectuado paralelamente a este en la ciudad de Celaya, Guanajuato.

Palabras claves—mujeres profesionistas, preferencias laborales, problemas laborales

INTRODUCCIÓN

Una de las grandes decisiones en la vida de una persona es la selección de la carrera profesional y una de las grandes decisiones de una empresa es a qué profesional contratar. Tanto empresa como personas deben de contar con la información apropiada para la toma de decisiones, requisito indispensable para la eficiencia de las mismas, principalmente cuando se tratan de decisiones relacionadas con cambios que afectan no solamente los procesos sino también directa o indirectamente al recurso humano. Sin embargo, rara vez las empresas cuentan con información relacionada con el personal que le pueda ser de utilidad para el buen desempeño de las actividades.

Así, cada vez es mayor el número de mujeres que ingresan al mercado de trabajo y se encuentran con organizaciones diseñadas y dirigidas (generalmente) por hombres. Se hace necesario que las empresas tomen en consideración que la diferencia en el género así como la diversidad propia entre el personal requiere que se tomen medidas, en todos los niveles, para promoveré! adecuado desempeño y desarrollo del personal femenino.

El administrador requiere saber cuáles son los intereses, las metas, las necesidades y aspiraciones de la mujer profesional que labora en su empresa para poder tener un claro entendimiento de la importancia o valor que la mujer asigna a diversos factores relacionados con su carrera y así poder tomar las medidas necesarias en aspectos tales como: planeación y desarrollo de la carrera de la mujer dentro de la empresa, selección y promoción.

OBJETIVOS DEL ESTUDIO

Esta investigación tiene como propósito analizar: 1. Las preferencias de las mujeres profesionistas respecto a factores como: ambiente de trabajo,

características en el trabajo, ambición de crecimiento e introspección de su carrera profesional. 2. Cuáles características, como la edad, profesión, número de hijos, están relacionadas con la preferencia de los

factores mencionados. 3. Los principales problemas laborales de las mujeres profesionistas

0 Nota del Editor. El articulo original fue publicado en Septiembre 2003 en la versión impresa de CATHEDRA 1 El Ing. Raúl Amoldo Ventura Loya M.C. es Profesor de Ingeniería Industrial en el Instituto Tecnológico de Celaya, Gto. México.(autor corresponsal) 2 El Dr. Alfonso Aldape Alamillo es Profesor Investigador en la DEPI del Instituto Tecnológico de Cd. Juárez, Chih. Mex. 3 La Ing. Rosa María Angélica Luna Ramos M.C es Profesora de Ingeniería Industrial en el Instituto Tecnológico de Celaya, Gto. México 4 El Dr.Manuel de Jesús Moguel Liévano es Profesor Investigador en la Universidad Autónoma de Chiapas en Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, Mex. moguel_lievano@hotmail.com

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HIPÓTESIS DE INVESTIGACIÓN

Las mujeres profesionistas de Cd Juárez Chih.

1. Prefieren un ambiente de trabajo con alto riesgo. 2. Tienen preferencia por una característica de trabajo con grandes retos. 3. Tienen expectativas de rápido crecimiento en su vida profesional. 4. Se sienten realizadas en su carrera profesional. 5. Tienen las mismas oportunidades laborales que los hombres profesionistas.

MARCO TEÓRICO

En el marco teórico se considera el avance de la mujer en el mundo laboral, problemas de la mujer profesionista, la clasificación y desarrollo de la Ergonomía, los factores socio técnicos del medio ambiente interno y externo y los antecedentes de la participación de la mujer en el mundo laboral. En los factores socio técnicos del medio ambiente interno se consideran las características demográficas, valores, actitudes, personalidad y motivación, relacionadas con la satisfacción en el trabajo; de la misma manera, la planeación del desarrollo profesional que está relacionada con la motivación y la satisfacción en el trabajo. En los factores socio técnicos externos se consideran los aspectos legales de trabajo

La teoría seleccionada para realizar la investigación es principalmente la de Motivación de Herzberg (1959). Herzberg clasificó en dos grupos los factores de trabajo, los factores intrínsecos o de motivación como el logro, el reconocimiento, el trabajo en sí mismo, la responsabilidad, el avance y el crecimiento que están relacionados con la satisfacción en el trabajo. Los factores extrínsecos o de higiene, como la política de la compañía y la administración, la supervisión, las relaciones laborales con el supervisor, los compañeros y los subordinados, el salario y finalmente las condiciones de trabajo que están relacionados con la insatisfacción en el trabajo.

Para efectuar el análisis de estos factores se enunciaron 54 preguntas en 5 cuestionarios:

Al inicio de los cuestionarios se incluyeron preguntas sobre características demográficas como edad, estado civil, especialidad, experiencia, institución de egreso, lugar de trabajo y puesto desempeñado.

diez preguntas asociadas al ambiente de trabajo, diez preguntas asociadas a características de trabajo, diez preguntas referente a la ambición de crecimiento, diez preguntas respecto a la introspección de la carrera profesional y catorce preguntas sobre oportunidades laborales. El 3° 4° y 5° cuestionarios, contienen preguntas asociadas a factores intrínsecos y en los 5 cuestionarios están distribuidas preguntas de factores extrínsecos.

La información de los factores intrínsecos, factores extrínsecos y problemas de la mujer profesionista se recabó a través de encuestas aplicadas a 328 mujeres profesionistas pertenecientes a instituciones educativas, empresas de bienes y de servicios y a profesionistas independientes

Se capturaron los datos, se analizaron y se realizaron pruebas de hipótesis de la proporción por medio del programa computacional Excel.

localizadas en Cd. Juárez Chih. Se tomó en cuenta a profesionistas de cualquier especialidad, con estudios de Licenciatura, Maestría o Doctorado.

Para probar la normalidad de los resultados se realizó la prueba de Kolmogorov -Smirnov utilizando el .programa computacional MINITAB. La información obtenida tiene más del 90% de confianza con un error máximo del 5%

PRUEBAS DE LAS HIPÓTESIS PLANTEADAS

sobre la estimación de la proporción verdadera en la respuesta que la población de mujeres profesionistas en Cd. Juárez.

La hipótesis uno se acepta,

Ellas prefieren tener un trabajo en compañía grande, un trabajo con ritmo acelerado, con riesgos pero bien remunerado, un trabajo con alguna presión, complejo, desafiante y orientado hacia la gente, trabajar para un supervisor exigente y competente y tener compañeros de trabajo amigables y cooperadores

por lo cual se concluye que las mujeres profesionistas de Cd Juárez Chih. si tienen preferencia por un ambiente laboral de alto riesgo.

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La hipótesis dos se acepta,

Supervisión, requiera que haga frecuentes e importantes decisiones, requiera bastante contacto con la gente, sea excitante y le de retos, le deje definir sus propias responsabilidades, requiera tomar decisiones con altos riegos y le permita utilizar su criterio e iniciativa.

por lo cual se concluye que las mujeres profesionistas de Cd. Juárez, Chih. si tienen preferencia por características de trabajo con grandes retos. Ellas prefieren un trabajo que les dé prestigio y estatus, implique responsabilidad y liderazgo, sea relativamente independiente con poca

La hipótesis tres se acepta,

Ellas prefieren un trabajo que le dé oportunidad de aprender nuevas habilidades, le pague en forma equitativa y justa, incluya supervisión y administración, haga pleno uso de sus habilidades, aumente su responsabilidad, en un futuro pueda crecer con él, de oportunidad de avanzar en actividades administrativas. Solo muestran indiferencia en una pregunta la cual dice: prefiero un trabajo que proporcione muchas oportunidades de avance o proporcione suficiente tiempo para mis actividades recreativas y/o familiares

por lo cual se concluye que las mujeres profesionistas de Cd. Juárez Tienen expectativas de rápido crecimiento en su vida profesional.

La hipótesis cuatro se acepta,

Hasta ahora en su carrera ellas han tenido un trabajo generalmente interesante, han tenido bastante responsabilidad en el trabajo, tienen un sentimiento de logro, sus habilidades han sido utilizadas apropiadamente, han sido promocionadas satisfactoriamente, han sido capaces de crecer y desarrollarse profesionalmente, el trabajo ha sido razonablemente prestigioso, el trabajo ha satisfecho sus necesidades personales y se sienten confiadas por el futuro. El 53% opina que la compensación que reciben es lo que esperaban.

por lo cual se concluye que las mujeres profesionistas de Cd. Juárez, Chih. Se sienten realizadas en su carrera profesional.

La hipótesis cinco se acepta,

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

por lo cual se concluye que las mujeres profesionistas de Cd. Juárez, Chih. Tienen las mismas oportunidades laborales que los hombres profesionistas ya que el 48% de las mujeres profesionistas consideran tener casi siempre igualdad, el 44% ha tenido poca diferencia y un 8% considera tener mayores diferencias en oportunidad laborales que los hombres.

En tres factores se observó mayor diferencia, los cuales son: no sienten que sean tratadas de manera distinta positiva por parte de supervisores y compañeros, perciben que su sueldo es menor al de los hombres y tardaron más tiempo para conseguir trabajo.

En el análisis por estratos se concluye que las profesionistas de más de 35 años desean tener trabajos más calmados y con más tiempo para la familia al igual que las profesionistas con hijos. Para el tipo de profesión, en el área de carreras técnicas, manifiestan que la compensación que reciben no es lo que esperaban. En el área de medicina y psicología existen varios cambios los cuales consisten en desear un trabajó más calmado y que les proporcione tiempo para actividades familiares. Las profesionistas egresadas de instituciones de la ciudad desean un trabajo calmado, sin presión, ser guiadas por sus superiores, que no implique supervisión. Con respecto a la experiencia, entre más años de experiencia, prefieren trabajo más seguro, menos riesgoso. Lo expresado por profesionistas con mayor edad y mayor experiencia, tiende a ser similar.

En los comentarios que manifiestan las mujeres profesionistas, un porcentaje considerable se refiere a la importancia que tiene el aspecto físico, forma de vestir, el carácter agradable, buen trato y disposición, los cuales motivan a las personas con quien trabaja y ayuda a las relaciones interpersonales. Otros comentarios se refieren a que ser casada y con hijos son restricciones para lograr la superación profesional debido a la maternidad o a las labores del hogar.

Se recomienda a la industria realizar proyectos que permitan conocer y valorar las expectativas de las mujeres profesionistas para así obtener el mayor provecho para ambos, ya que ellas tienen en general deseos de superación, de tomar mayores retos y responsabilidad igual o mayor que los profesionistas. A las instituciones de educación superior, realizar cambios reticulares que permitan a la mujer estar más y mejor preparada para adaptarse

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a la vida laboral. Las mujeres profesionistas tienen el reto de seguir trabajando fuertemente e inteligentemente para que en las generaciones futuras no exista

Discriminación laboral a causa del género

Bibliografía

ya que mientras exista un porcentaje por pequeño que este sea, no se puede decir que las mujeres y los hombres profesionistas tienen las mismas oportunidades laborales en Cd. Juarez.

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ISSN 2164-117X