domingo, 29 de noviembre de 2015

Estudio del trabajo en la implementación del diseño en una empresa de construcción modular



Pierina Escate Villarreal
Estudiante de Ingeniería Industrial de la UPC


J. Giancarlo Guardia Zúñiga
Estudiante de Ingeniería Industrial de la UPC



Resumen: Actualmente, ser competitivo en la industria peruana es un gran reto, sobre todo para empresas del sector de construcción, donde los proyectos que se desarrollan involucran a otras industrias. En este contexto, contar con las operaciones correctamente definidas en los puestos de trabajo adecuados para los trabajadores según las actividades que realizan dentro de una empresa de construcción modular es una necesidad que contribuirá a la competitividad de una empresa. El diseño e implementación del estudio del trabajo brinda herramientas que permiten cubrir esta necesidad. Por ello, es importante aplicar el diseño basado en el estudio de trabajo, lo que comprende la realización de un estudio de métodos que simplificará las tareas y establecerá métodos más eficaces de efectuarla. También comprende la medición del trabajo para determinar el tiempo que corresponde a cada operación. En el presente artículo se desarrollará un resumen del diseño e implementación del estudio de trabajo realizado a una empresa que pertenece al rubro de la construcción modular. Los resultados que se esperan a partir del desarrollo del presente proyecto es realizar un análisis, el cual apunte a que el diseño de las estaciones de trabajo sea el correcto para un proceso productivo de construcción modular, que se puedan definir las actividades y/o procedimientos requeridos para la producción y que, a partir de todo lo anterior, se pueda calcular el tiempo estándar de todas las operaciones, permitiendo la mejor planificación de necesidades que suministran al proceso, así como la mejora en los tiempos de entrega como respuesta a la demanda del mercado.

Palabras clave: Gestión de Proyectos, Estudio del trabajo, PMI, Estaciones de trabajo, Metalmecánica, Construcción modular.

Abstract: Currently, to be competitive in the Peruvian industry is a great challenge, especially for companies in the construction sector, where the projects being developed involve other industries. In this context, having the operations correctly defined in the jobs suitable for the workers according to the activities carried out within a modular construction company is a necessity that will contribute to the competitiveness of a company. The design and implementation of the study of the work provides tools that enable you to meet this need. Therefore, it is important to apply the design based on the study of work, comprising a study of methods that simplify tasks and establish more effective methods of making it. It also includes the measurement of work to determine the time that corresponds to each operation. This article will develop a summary of the design and implementation of the study of work done to a company that belongs to the category of modular construction. Outcomes expected from the development of this project is to perform an analysis, which aim at design of workstations is correct for a productive process of modular construction, that can define the activities and/or procedures required for production and that, from all of the above, it can compute the standard time of the operations allowing the better planning of needs provided by the process, as well as the improvement in delivery times as a response to the demand of the market.

Keywords: Project Management, Work Study, PMI, Workstations, Metalworking, modular construction.

I.                   Introducción
En la actualidad, los proyectos de construcción se pueden requerir en lugares remotos, donde la accesibilidad, el clima y los factores sociales dificultan en gran medida la realización de una construcción convencional hecha con material noble, la cual requiere realizar todas las obras civiles en el mismo lugar del proyecto. Sin embargo, la construcción modular es otra alternativa, que permite superar, planificar y controlar mejor los posibles riesgos relacionados a los proyectos de infraestructura efectivamente, puesto que realiza la construcción de las instalaciones dentro de una planta donde se tiene factores controlados y una vez terminadas las partes, recién son trasladadas hacia el lugar del proyecto, reduciendo considerablemente los riesgos a los que se expone el desarrollo del mismo. (1) Adicionalmente a ello, la construcción modular también puede generar un alto impacto económico en los proyectos, debido a que puede representar un ahorro de costos y tiempo de ejecución, sin considerar la cantidad de aplicaciones que la tecnología de modularización permite realizar hoy en día, tomando en cuenta que también se puede realizar una mezcla de técnicas entre la construcción convencional y modular. (2)
Dentro de contexto desarrollado anteriormente, surge una empresa de construcción modular que, como parte de su construcción y establecimiento dentro del mercado actual, tiene el interés y necesidad por implementar el estudio del trabajo con el objetivo de conocer y definir los procesos en un ambiente de trabajo que otorgue las mejores condiciones laborales a sus trabajadores y que se establezca un flujo de acuerdo a sus propias necesidades, ya sea en cuanto a los productos que ofrecen como a las necesidades identificadas de su mercado objetivo. No obstante, realizar un estudio del trabajo del proceso productivo de una empresa que recién se está en construcción y que aún no tiene ninguna corrida de producción resulta complejo, debido a que se tiene que identificar el conjunto de metodologías que permitan establecer un flujo adecuado del proceso productivo, diseñar las estaciones de trabajo, definir los procedimientos dentro de cada una de ellas y, finalmente, calcular el tiempo total que toma la ejecución de todo el proceso.
El objetivo de este artículo es profundizar el análisis de las metodologías que ofrece el estudio del trabajo a las empresas para que mejoren el flujo productivo, se estandaricen las operaciones y con ello, se obtengan ventajas competitivas en el mercado.
II.                Revisión de la bibliografía
El presente proyecto, está basado en la aplicación del estudio del trabajo en una nueva planta de una empresa que se encuentra dentro del sector de la construcción modular y que desea posicionarse en el mercado actual ofreciendo cortos tiempos de entrega, precios competitivos e infraestructura de calidad. Para el diseño de las estaciones de trabajo que conforman todo el proceso productivo, se tienen conocer y considerar los siguientes conceptos:
En primer lugar, es necesario mencionar que el estudio del trabajo es una de las formas, mediante la cual pueden satisfacer indirectamente las exigencias que plantean los clientes finales; todas esas exigencias se pueden consolidar en tres principales aspectos: precios competitivos, velocidad de entrega y fiabilidad. Pero el objetivo que tiene el estudio del trabajo, también satisface las necesidades de los clientes internos de la empresa de diferentes formas; algunas de ellas pueden ser: reducción del re-trabajo, productos no conformes, tiempos de producción, menores accidentes dentro de las estaciones de trabajo, entre otros. Por lo tanto, el enfoque de mejora basado en el estudio del trabajo representa uno de los mejores métodos para poder satisfacer las necesidades tanto de los clientes internos como externos, obteniendo de esta manera una alta competitividad dentro del mercado. (3)
En dicho sentido, también es relevante definir que el estudio del trabajo se compone de dos partes: estudio de métodos y la medición del trabajo. Por un lado, el estudio de métodos se encarga de realizar un análisis crítico mediante el levantamiento de información de todo el proceso productivo con el fin de mejorar el rendimiento de las actividades; dicho estudio puede incluir herramientas que ayuden a esquematizar el proceso de diferentes formas para ayudar a la identificación de posibles puntos de mejora, entre esas herramientas se encuentran: los diagramas de operaciones, diagramas de recorridos, diagrama de actividades del proceso, entre otras. Por otro lado, la medición del trabajo se encarga de calcular el tiempo estándar que toma realizar cada operación tomando en cuenta diversos factores, como el factor del ritmo de trabajo y suplementos totales que están incluidos dentro del desarrollo de las actividades. Ambos componentes se complementan de tal manera que un desarrollo progresivo de ambos en un proceso productivo, trae como resultado un proceso mucho más capaz, eficiente, estable y más abierto a evaluaciones posteriores que buscan la mejora continua. (4)
¿Cómo se trabajó el concepto en el proyecto?
Por un lado, para el estudio del trabajo se realizó un diagrama de operaciones  y un diagrama de recorridos, mediante los cuales se determinaron qué, cuáles y cuantas actividades eran necesarias por cada estación de trabajo, así como la segmentación de estas últimas. Dichas estaciones de trabajo elementales que son requeridas por el proceso productivo, se definieron en base a la investigación y análisis de procesos similares y empresas del mismo rubro que ya se encuentran operando actualmente.
Por otro lado, con respecto a la medición del trabajo, se dividió en dos partes: la primera en la cual se utilizó la técnica de datos tipo como parte del diseño de la implementación, en la cual se registraron muestras de tiempos de cada operación, permitiendo obtener una fórmula mediante una regresión lineal que ayude a calcular el tiempo normal de cada una de ellas; y la segunda técnica fue el estudio de tiempos que formó parte de la medición una vez que ya se habían implementado todas las estaciones de trabajo, donde mediante el uso de formatos, cronómetro, tableros y valores pre-establecidos se pudo calcular el tiempo estándar por cada operación, obteniendo resultados  que varían en promedio entre el 5% y el 10% con respecto al tiempo calculado como parte del diseño.
En segundo lugar, el estudio de métodos al tener como resultado el establecimiento de una secuencia acertada de operaciones, es preciso basar dicha secuencia en una filosofía que sustente las consideraciones que se tomaron dentro del establecimiento del flujo productivo, como lo es la filosofía de Lean Manufacturing.
La filosofía Lean Manufacturing consiste en eliminar los residuos que se generan en todos los ámbitos de la empresa, tanto en producción, relación con los clientes, diseño de productos, redes de proveedores y administración de la empresa, consiguiendo de esta manera la reducción en el gasto de esfuerzo humano, reducción en niveles de inventario y reducción en el espacio empleado para la manufactura de productos de calidad eficientemente y con costos mucho menores. Dentro de los residuos que la filosofía Lean plantea eliminar, se encuentran:
  •  Exceso de producción;
  •  Movimiento (del operador, el material o la máquina);
  •  Espera del operador, el material o la máquina;
  • Transporte;
  •  Procesamiento de sí mismo;
  •  Inventario; y
  • Correcciones (re-trabajo y desechos).

Debido a ello, la consideración del concepto de la filosofía Lean dentro de un proyecto de implementación de estaciones de trabajo toma relevancia, ya que permite a la empresa ser competitiva dentro del contexto empresarial actual, donde el dinamismo por mejorar los procesos es la clave para subsistir en el mercado. (5)
¿Cómo se trabajó el concepto en el proyecto?
El diseño del flujo productivo, así como de las estaciones de trabajo se centró principalmente en reducir los movimientos o traslados que no agregan valor dentro de la planta. En busca de ellos, se establecieron físicamente las estaciones de trabajo de acuerdo a la secuencia de operaciones en que se iba a desarrollar el proceso y, adicionalmente a ello, se diseñaron una serie de equipos, los cuales ayudaban a agilizar los traslados entre una estación a otra y, a la vez, reducirían la carga a trasladar por los operarios.
En tercer lugar, la definición del método de producción a utilizar es importante, ya que dependiendo de él, se realizará la distribución de las estaciones de trabajo, así como el establecimiento de los diversos factores que las conforman. En dicho sentido, es preciso mencionar que el desarrollo en los métodos de producción han ido de la mano con la transferencia tecnológica que se presentado en las últimas décadas y, a la vez, con el desarrollo del estado del conocimiento que cada vez es más dinámico y busca nuevas formas y métodos, por medio de los cuales se puedan generar mayor valor en los diferentes ámbitos de la organización. Los principales métodos de producción se dividen en tres: make to stock, make to order y assemble to order. La definición del método de producción antes de una primera corrida es altamente relevante, debido a que dependiendo de él se tomarán una serie de decisiones que impactarán en toda la empresa. (6)
¿Cómo se trabajó el concepto en el proyecto?
El proceso productivo del presente proyecto se estableció en dos partes.
La primera parte sería make to stock, conformada por cinco estaciones de trabajo:
1.      Estación de formado de perfiles: cizallado y plegado de perfiles y ángulos.
2.      Estación de cortes diversos: cortes angulares de diferentes tipos de vigas.
3.      Estación de lavado: lavado de perfiles, ángulos y pórticos.
4.      Estación de soldadura: soldadura/armado de bases de módulos y pórticos.
5.      Estación de formado de paneles: conformada por máquinas automatizadas encargadas de la producción de paneles de poliestireno.
En la cual se producirían todas las partes requeridas para los dos tipos de módulos  (portátiles y ensamblables); dichas partes estaban conformadas por: paneles de poliestireno, bases para módulos portátiles, ángulos y perfiles, y pórticos módulos ensamblables, que finalmente serían almacenados hasta que se produzcan un requerimiento de algún cliente o se gane alguna licitación de un proyecto.
La segunda parte sería assemble to order, conformada sólo por una estación de trabajo (estación de ensamble), en la cual se desarrollarían las actividades necesarias para el armado del módulo portátil a partir de todas las partes almacenadas y otros materiales diversos provenientes de compras a proveedores externos. Las actividades en esta estación de trabajo, requeriría de trabajo especializado como por ejemplo: instalaciones sanitarias instalaciones eléctricas y de otros equipos adicionales que requiera el cliente. Es preciso mencionar que esta estación de trabajo se activaría una vez que haya la necesidad de entrega de algún módulo portátil.
En cuarto lugar, la seguridad y salud en el trabajo es un aspecto muy importante a considerar dentro del diseño de las estaciones de trabajo, así como también, en la distribución de ambientes dentro de una planta productiva. Es relevante mencionar que alrededor del 90% de los accidentes dentro del lugar de trabajo son causados por errores humanos como consecuencia a la falta de conocimiento y/o experiencia en el manejo de maquinaria y/o desarrollo de actividades específicas; pero, la ocurrencia de dichos accidentes, también pueden ser causados por el estrés, la monotonía, fatiga y el medio ambiente en el cual las personas realizan sus actividades. Así lo revela un estudio realizado a las empresas de Malasia, donde se obtuvo como resultado que un 48.8% del error humano puede ser ocasionado por el estrés, monotonía, fatiga y ambiente de trabajo donde se desenvuelve el trabajador. (7)
¿Cómo se trabajó el concepto en el proyecto?
Considerando el impacto negativo que podría causar la no consideración de la seguridad y salud en el trabajo en el diseño de las estaciones, se calculó el nivel de ruido dentro de cada estación de trabajo en relación al tipo de máquinas que iban a ubicarse dentro de cada una de ellas; además, se determinó la cantidad de luminarias necesarias según la normativa actual y el tipo de trabajo que se iba a realizar. Del mismo modo, los equipos de traslado mencionados en párrafos anteriores, también se diseñaron con el objetivo de reducir el peso de carga de materiales durante el traslado de los mismos de un punto a otro. Por otro lado, pero siguiendo el mismo enfoque, las estaciones de soldadura y pintura se ubicaron en lugares distantes entre uno y otro, debido a que el desarrollo de sus actividades simultáneamente, podría desencadenar un incendio dentro de la planta.
En quinto lugar, una vez que se tiene el diseño de las estaciones de trabajo es necesario planificar la forma de su implementación. Dicha implementación debería planificarse bajo una serie de enfoques, los cuales apunten finalmente en el desarrollo exitoso de la implementación de lo diseñado en un principio. A partir de dicha necesidad, en el presente proyecto se decidió planificar la parte de la implementación bajo un enfoque básico de gestión de proyectos según el PMBOK (Guide to the Project Management Body of Knowledge), propiedad del PMI (Project Management Institute), el cual define sus principales áreas de conocimiento como:
1.      Administración de la Integración de Proyectos
2.      Administración del Alcance del Proyecto
3.      Administración del Tiempo del Proyecto
4.      Administración de los Costos del Proyecto
5.      Administración de la Calidad del Proyecto
6.      Administración de los Recursos Humanos del Proyecto
7.      Administración de las Comunicaciones del Proyecto
8.      Administración de Riesgos del Proyecto
9.      Administración de la Procura del Proyecto
Dentro de todas las áreas de conocimiento, las que más resaltaron en el presente proyecto fueron la administración del alcance y administración de riesgos del proyecto.
En dicho sentido, es preciso mencionar que la incertidumbre que todos los proyectos tienen acerca de los posibles cambios que pueden aparecer durante el desarrollo de un proyecto siempre causa preocupación para el grupo de personas que están a cargo del mismo. Debido a ello, dentro de la gestión de proyectos, uno de los aspectos más importantes es desarrollar un plan de cómo prevenir los cambios en un proyecto y reducir su impacto negativo, utilizando una serie de herramientas de análisis que ayuden a la identificación de los posibles cambios, para luego elaborar un plan de contingencias frente a los riesgos  detectados. Un estudio realizado en las empresas eslovenas, confirmó que para garantizar la ejecución eficaz de un proyecto, era necesario centrarse en tres aspectos: la gestión de riesgos que identifique los posibles cambios y reduzca su impacto, el control de proyecto que asegura de una respuesta eficiente al cambio, y la gestión de cambios que asegura la aplicación efectiva de los mismos. (8)
¿Cómo se trabajó el concepto en el proyecto?
Para la implementación de las estaciones de trabajo, primero, se realizó un EDT (Estructura de Descomposición del Trabajo) mediante el cual se planificó un cronograma de implementación de todas las actividades requeridas; segundo, se realizó un mapa de riesgos mediante el cual se identificaron los posibles peligros que podrían obstaculizar el desarrollo del proyecto de implementación y se realizaron planes de contingencia para reducir el impacto negativo; tercero, se hizo el control de cambios del proyecto, ya que se realizó un acta de modificaciones como resultado a las decisiones del propio dueño de la empresa durante la implementación y, por último, se realizó la gestión de adquisiciones, mediante la cual se solicitó cotizaciones a diversas empresas, que podía atender al proyecto con algún producto o servicio.
III.             Resultados:
El diseño de las estaciones de trabajo se realizó a partir de un layout previamente definido. Se  delimitaron las estaciones de trabajo y se identificó la necesidad de contar con equipos y muebles que sirvan de soporte a las operaciones que realizarían los trabajadores.
·         Se realizó el diseño de los equipos de transporte que serían necesarios para movilizar productos en proceso. Los cuatro tipos de equipos propuestos se implementaron, lo que corresponde al 100% de cumplimiento de la implementación de los equipos de traslado. No obstante, existió una variación de los costos de -13% con respecto a lo planificado en el diseño de la implementación.
·         Asimismo, se planificó la realización de 17 actividades como proceso de la implementación de los puestos de trabajo. Sin embargo, solo se ejecutó el 82% de las actividades, lo que quiere decir que solo 14 actividades se implementaron. Las tres actividades no planificadas serán consideradas como implementación a largo plazo por temas presupuestales de la compañía.
Las condiciones del ambiente de trabajo resultaron adecuadas, pues se realizó un previo análisis de todos los factores que el ambiente de trabajo requería de acuerdo al proceso productivo que se iba a desarrollar. Con ello se obtuvieron los siguientes resultados:
·         Se analizó el nivel de ruido, llegando a concluir que es necesario emplear equipos de protección auditiva en  cuatro estaciones de trabajo de las seis definidas en la parte del diseño. Esto también se coordinó con el equipo de salud y seguridad en el trabajo, quienes garantizarán el cumplimiento de la utilización de los equipos durante la jornada de trabajo.
·         El segundo factor analizado que corresponde al ambiente de trabajo fue el nivel de iluminación que debería tener la zona de trabajo. Con ello, se pudo calcular que el área de trabajo con 2656 m2 debería contar con 40 luminarias que se distribuyan equitativamente en el espacio ocupado.
Durante la validación del proyecto de implementación existieron modificaciones que fueron estipuladas en un acta de modificaciones del alcance. Esto se gestionó mediante uno de los principios de gestión de proyectos: control de cambios del proyecto. Esto tuvo implicancias en cuanto a la planificación inicial del diseño propuesto.
El proceso de producción requería la definición de una secuencia de las actividades que se realizan para obtener el ideal proceso productivo para cada tipo de producto. De esta manera, se emplearon los diagramas de operaciones de proceso (DOP) para esquematizar las operaciones y los materiales que serán empleados.
Para efectos de la validación del estudio de tiempos fue necesario desarrollar formatos que permitan registrar las lecturas de tiempos tomadas a las operaciones. El formato presenta campos que describe cada una de las operaciones al detalle. Asimismo, posee fórmulas que facilita hallar el tiempo estándar por operación.




BIBLIOGRAFÍA
[1] MEISSNER, Roland E, III (2003) Modular versus conventional construction: Choosing the Right Path, pp. 46-52. En: ChemicalEngineering N° 9 (Consulta: 13 de abril de 2015) (http://search.proquest.com/docview/1522259664?accountid=43860)
[2] MURTAZA, Mirza B; FISHER, Deborah J; y MUSGROVE, John G (1993) Intelligent cost/schedule estimation for modular construction, pp. 19. En: Cost Engineering N° 6 (Consulta: 25 abril de 2015) (http://search.proquest.com/docview/220413737?accountid=43860)
[3] BROWN, Stephen (1994) The role of work study in TQM, pp. 9. En: The TQM Magazine N°3 (Consulta: 23 mayo de 2015) (http://search.proquest.com/docview/227580082?accountid=43860)
[4] BROWN, Stephen (1994) TQM and work study: Partners in excellence, pp. 34. En: Production and Inventory Management Journal N° 3 (Consulta: 28 mayo de 2015) (http://search.proquest.com/docview/199945876?accountid=43860)
[5] CHAUHAN, Gulshan y SINGH, T.P. (2012) Measuring parameters of lean manufacturing realization. En: Emerald Group Publishing Limited vol. 16, No. 3 (consulta: 22 de abril de 2015) (http://search.proquest.com/docview/1089820934/fulltextPDF/D1D709F271F94007PQ/1?accountid=43860)
[6] GONZÁLEZ, Bernardo y RAMÍREZ, José (1989) Productividad sin distribución: cambio tecnológico en la industria maquiladora mexicana (consulta: 15 de abril de 2015) (http://www.colef.mx/fronteranorte/articulos/FN1/5-f1.pdf)
[7] YEOW, Jian Ai; NG, PohKiat; TAN, Khong Sin; CHIN, Tee Suan y LIM, Wei Yin (2014) Effects of Stress, Repetition, Fatigue and Work Environment on Human Error in Manufacturing Industries, pp.3464-3471. En: Journal of Applied Sciences (Consulta: 05 de julio de 2015) (http://search.proquest.com/docview/1646386514?accountid=43860)
[8] STARE, Aljaz (2010) COMPREHENSIVE MANAGEMENT OF PROJECT CHANGES, pp. 195-210. En: Economic and Business Review for Central and South - Eastern Europe N° 3 (Consulta: 28 de agosto de 2015) (http://search.proquest.com/docview/875892187?accountid=43860)



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