Determinación de estaciones de trabajo, ingeniería industrial. Muestreo de trabajo

1. Instituto Tecnológico de Durango
Ingeniería Industrial
Estudio del Trabajo II
Generalidades de muestreo del trabajo.
Alumnos:
Diana Carrasco Avilés
Dulce Avalos Ochoa
Stephany Ruiz Quintero
Carlos Moorillón Soto
Maestro:
Ing. Humberto de la Paz González
23 de septiembre de 2014

2. Muestreo del trabajo
 El muestreo del trabajo es un método para analizar el trabajo
mediante un gran número de observaciones en tiempos
aleatorios.
 Usar el muestreo del trabajo para
•Determinar la utilización de la máquina y el operario.
•Determinar las holguras o suplementos.
•Establecer los estándares de tiempo.
 Utilizar las observaciones que resulten prácticas pero que
permitan conservar la exactitud.
 Tomar observaciones en un periodo tan largo como sea
posible, de preferencia varios días o semanas.

3. El muestreo del trabajo es una técnica que se utiliza
para investigar las proporciones del tiempo total que
se dedican a las diferentes actividades que constituyen
una tarea o una situación de trabajo. Los resultados
del muestreo del trabajo son eficaces para determinar
la utilización de máquinas y personal, las holguras
aplicables al trabajo y los estándares de producción.
Aunque se puede obtener la misma información con
procedimientos de estudio de tiempos, el muestreo del
trabajo con frecuencia proporciona estos datos más
rápido y a un costo considerablemente menor.

4. Cuando realizan estudios de muestreo del trabajo, los
analistas toman un número comparativamente grande de
observaciones en intervalos aleatorios. La razón de las
observaciones de una actividad dada entre el total de
observaciones se aproxima al porcentaje de tiempo que el
proceso está en ese estado de actividad.
El muestreo del trabajo se aplicó por primera vez en la
industria textil británica. Más tarde, con el nombre de
estudio de la razón de demora, la técnica se llevó a
Estados Unidos (Morrow, 1946). La exactitud de los datos
que se determinan mediante muestreo del trabajo depende
del número de observaciones y el periodo sobre el cual se
realizan las observaciones aleatorias.

5. El método de muestreo del trabajo presenta varias
ventajas sobre el procedimiento convencional de estudio
de tiempos:
1. No requiere la observación continua del analista
durante largos periodos.
2. Se reduce el tiempo de trabajo de oficina.
3. Por lo general, el analista utiliza menos horas de
trabajo totales.
4. El operario no está sujeto a largos periodos de
observaciones cronometradas.
5. Un solo analista puede estudiar con facilidad las
operaciones de una brigada.

6. TEORÍA DEL MUESTREO DEL
TRABAJO
La teoría del muestreo del trabajo se basa en la ley fundamental
de probabilidad: en un instante dado, un evento puede estar
presente o ausente. Los estadísticos han obtenido la siguiente
expresión para mostrar la probabilidad de x ocurrencias de tal
evento en n observaciones:
donde p = probabilidad de una sola ocurrencia
q = 1 – p = probabilidad de una ausencia de
ocurrencia
n = número de observaciones

7. La distribución de estas probabilidades se conoce
como distribución binomial con media igual a np y
varianza igual a npq. Cuando n se hace más grande,
la distribución binomial se aproxima a la distribución
normal. Como los muestreos del trabajo involucran
tamaños de muestras grandes, la distribución normal
es una aproximación satisfactoria a la binomial. Esta
distribución normal de una proporción tiene una media
igual a p y una desviación estándar igual a

8. En los estudios de muestreo del trabajo, se toma una
muestra de tamaño n en un intento de estimar p. A partir de
la teoría elemental de muestreo se sabe que no es posible
esperar que el valor de pˆ (pˆ = la proporción basada en la
muestra) de cada muestra sea el valor verdadero de p. Sin
embargo, se espera que la pˆ de cualquier muestra esté
dentro del intervalo p ± 1.96 desviaciones estándar
aproximadamente 95% de las veces. En otras palabras, si
p es el porcentaje verdadero de una condición dada, se
puede esperar que la pˆ de cualquier muestra quede fuera
del intervalo p ± 1.96 desviaciones estándar sólo alrededor
de 5 veces de cada 100 debido a las probabilidades.

9. Esta teoría puede usarse para estimar el tamaño de la
muestra total necesario para lograr cierto grado de precisión.
La expresión de la desviación estándar σp de una proporción
muestral es
donde σp = desviación estándar de un porcentaje
p = porcentaje verdadero de ocurrencia
del elemento que se observa, expresado
como decimal
n = número total de observaciones
aleatorias en las que se basa p

10. Con base en el concepto de intervalo de confianza,
considere el término como el límite aceptable de error
con un error de confianza de (1 – α)100%, donde
Elevando al cuadrado ambos lados de n se obtiene
En el caso de una aplicación típica, usando un intervalo de
confianza de 95%, es 1.96 y n se convierte en

11. PRESENTACIÓN DEL MUESTREO
DEL TRABAJO
 Antes de iniciar un programa de muestreo del trabajo, el analista debe “presentar” su uso
y confiabilidad a todos los miembros de la organización a quienes puedan afectar los
resultados, entre los que se destacan el sindicato, el supervisor de línea y la
administración de la compañía.
 Esta tarea se puede cubrir mediante varias sesiones cortas con los representantes de
las distintas partes interesadas y una explicación con ejemplos de la ley de
probabilidades, que expliquen por qué funcionan los procedimientos de muestreo.
Aunque el estudio de tiempos con cronómetro sea bien entendido, tanto los sindicatos
como los trabajadores aceptarán técnicas de muestreo del trabajo una vez que el
procedimiento haya sido explicado por completo. Los factores a favor del muestreo del
trabajo son que el procedimiento es completamente impersonal y carece de la presión
que implica un estudio de tiempos con cronómetro.

12. PLANEACIÓN DE ESTUDIOS DE MUESTREO
DEL TRABAJO
 Antes de hacer las observaciones reales del estudio de muestreo
del trabajo es necesario realizar una planeación detallada. Los
planes se inician con una estimación preliminar de las actividades
para las que se busca información. Esta estimación puede incluir
una o más actividades, y a menudo se hace a partir de datos
históricos. Si el analista no puede hacer una estimación
razonable, deberá muestrear el área durante dos o tres días y
usar esa información como la base de estas estimaciones.

13. Una vez hechas las estimaciones preliminares, el analista
puede determinar la exactitud deseada de los resultados.
Ésta se puede expresar como una tolerancia o un límite de
error dentro del nivel de confianza establecido. Después,
debe estimar el número de observaciones que tomará y
determinar la frecuencia de esas observaciones. Por
último, el analista diseña la forma de muestreo del trabajo
en la cual se tabulan los datos, así como las gráficas de
control que se usarán durante el estudio.

14. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO
NECESARIO DE OBSERVACIONES
 Para determinar el número necesario de observaciones, el
analista debe conocer la exactitud con que se desean los
resultados. Entre más observaciones, mayor validez tendrá la
respuesta final.

15. DETERMINACIÓN DE LA FRECUENCIA
DE OBSERVACIÓN
La frecuencia de las observaciones depende, en su
mayor parte, del número de observaciones que se
requiere y del tiempo disponible para desarrollar los
datos.
el número de analistas disponible y la naturaleza del
trabajo que se estudia también influyen en la
frecuencia de las observaciones.

16. DISEÑO DE UN FORMULARIO DE
MUESTREO DEL TRABAJO
 El analista debe diseñar un formulario de observación para
registrar los datos recolectados durante el estudio de
muestreo del trabajo. A menudo, un formulario estándar no es
aceptable, puesto que cada estudio de muestreo del trabajo
es único desde el punto de vista de las observaciones totales
necesarias, los tiempos aleatorios en que se realizan y la
información que se pretende obtener. La mejor forma está
vinculada con los objetivos del estudio.

17. USO DE GRÁFICAS DE CONTROL
 Las técnicas con gráficas de control que se utilizan en actividades de
control estadístico de la calidad se pueden aplicar fácilmente en
estudios de muestreo del trabajo. Como estos estudios tratan sólo
con porcentajes o proporciones, los analistas usan con más
frecuencia la gráfica p. El primer problema cuando se desea
establecer una gráfica de control es la elección de los límites. En
general, debe encontrarse un balance entre el costo de buscar
causas atribuibles cuando no existen y el costo de no buscarlas
cuando sí existen. Como elección arbitraria, el analista debe usar ±
3σ como límites de control en la gráfica p.

19. REGISTRO DE OBSERVACIONES
 Al acercarse al área de trabajo, el analista no debe anticipar los registros
esperados. Debe caminar hasta un punto fijo, hacer la observación y registrar los
hechos. Podría ser útil poner una marca en el piso para mostrar el lugar donde
debe pararse a fin de realizar las observaciones.
 Si la persona o la máquina en estudio está inactiva, el analista también debe
determinar la razón de ello y anotarla en el formulario. La causa de que un
operario esté desocupado, ya sea la descompostura de una máquina, la falta de
materia prima, etc., es muy importante para rediseñar el trabajo a efectos de
mejorar la productividad. El analista debe aprender a tomar las observaciones
visuales y realizar las entradas escritas después de salir del área de trabajo. Este
arreglo minimiza el sentimiento del trabajador de que lo están observando y le
permite alcanzar el desempeño acostumbrado

20.  Aun si el analista observa el protocolo adecuado del muestreo del trabajo, los
datos tienden a padecer sesgos cuando la técnica se usa sólo para estudiar a las
personas.
 Una cámara de video puede ser útil para realizar estudios de muestreo del trabajo
no sesgados que incluyen sólo a personas.

21. UTILIZACIÓN DE MÁQUINAS Y
OPERARIOS
 Los analistas pueden usar el muestreo del trabajo para determinar la utilización de
máquinas y operarios. Como ejemplo, considere la utilización de máquinas en un taller
de maquinaria pesada. La administración estimaba que el tiempo real de corte en esta
sección debía ser alrededor de 60% de la jornada de trabajo, para cumplir con los
presupuestos que se someterían a aprobación. Se incluían 14 máquinas y los analistas
debieron tomar aproximadamente 3 000 observaciones para obtener la exactitud
deseada.
 Los analistas diseñaron un formulario de muestreo del trabajo para registrar los 16
estados posibles en los que podían encontrarse las 14 máquinas en el momento de
una observación. Después establecieron un patrón aleatorio de 6 observaciones de las
14 operaciones para cada uno de los 36 distintos turnos. Como el propósito principal
del estudio era conocer el estado del tiempo de corte real en esta sección, un analista
mantuvo actualizada una gráfica del porcentaje acumulado del tiempo de corte Al inicio
de cada día de estudio, los analistas calcularon la razón de todas las observaciones
anteriores de corte sobre el total de observaciones hasta esa fecha. Al final del décimo
día de estudio, el porcentaje de tiempo de corte comenzó a estabilizarse en 50.5%.

23. Muestreo del trabajo para determinar la
utilización del operario
 La administración de una planta de semiconductores consideraba incrementar el
número de máquinas perforadoras monitoreadas por un operario de entre 10 y 12
máquinas. Por lo general, las máquinas funcionan de manera automática y sólo
requieren un suministro regular de componentes básicos tienen detenciones
irregulares debidas a los cambios de lote, errores en la carga y problemas con el
arco eléctrico que deben ser atendidos por el operario. Como los ciclos de
máquina son largos con descomposturas irregulares, el muestreo del trabajo es el
mejor enfoque para determinar la utilización del operario.

24.  Se tomaron un total de 185 observaciones durante un periodo de una semana,
como resultado de lo cual se obtuvieron 125 observaciones en las que el operario
estaba ocupado en una variedad de actividades. En correspondencia, 60 (o
32.4%) de las observaciones indicaron que el operario estaba inactivo. El limite de
error resultante es:
En consecuencia, la Administración concluyó con 95% de confianza que el
operario estaría desocupado 32.4 ± 6.7% del tiempo, por lo que podría
monitorear fácilmente dos maquinas

25. DETERMINACIÓN DE HOLGURAS
 A través del estudio de muestreo del trabajo, los analistas toman un gran número
de observaciones (usualmente más de 2000) en distintos momentos del día y de
diferentes operarios. Pueden dividir el número total de ocurrencias de inactividad
legítimas que involucran a operarios normales entre el número total de
observaciones del trabajo. El resultado es igual al porcentaje de holgura que debe
asignarse al operario de la clase de trabajo que se estudia. Los diferentes
elementos que entran en las demoras personales e inevitables pueden
mantenerse separados y se puede determinar una holgura equitativa para cada
clase o categoría

26. DETERMINACIÓN DEL TIEMPO
ESTÁNDAR
 El muestreo del trabajo puede ser muy útil para establecer los estándares de
tiempo para las operaciones de mano de obra directa e indirecta. La técnica es la
misma que la que se utiliza para determinar holguras. El analista debe tomar un
gran número de observaciones aleatorias. El porcentaje del total de observaciones
en las que el operario está trabajando se aproxima al porcentaje del tiempo total
de ese estado.

27. De manera más específica, el tiempo observado TO (vea el capítulo 10) para
un elemento dado se calcula a partir del tiempo de trabajo dividido entre el
número de unidades producidas durante ese tiempo:

28.  donde T = tiempo total
 ni = número de ocurrencias para el elemento i
 n = número total de observaciones
 P = producción total por periodo estudiado
 El tiempo normal TN se encuentra multiplicando el tiempo observado por la tasa
promedio