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Ingeniería Industrial. Actualidad y Nuevas Tendencias Año 9, Vol. V, N° 17 ISSN: 1856-8327 González, Ingeniería de factores humanos en ambientes de manufactura automática, p. 75-88 75 Ingeniería de factores humanos en ambientes de manufactura automática: el problema del diseño de métodos Engineering of human factors in automatic manufacturing environments: the problem of designing methods Marcos González Víquez Palabras clave: diseño del trabajo, trabajo cognitivo, ingeniería industrial, manufactura automática. Key words: work design, cognitive work, industrial engineering, automated manufacturing. RESUMEN El siguiente artículo de investigación discute acerca del problema del diseño del trabajo humano en ambientes de manufactura automatizada mediante la generación de datos experimentales en la máquina AFB del Laboratorio de Robótica de la Escuela de Ingeniería Industrial de la Universidad de Costa Rica, Sede Interuniversitaria de Alajuela. En este sentido, los resultados muestran atributos del esfuerzo cognitivo en ambientes automáticos. En general, coincide con los principales abordajes teóricos en que existe una relación significativa entre cantidad de información proveniente del entorno y tiempo de procesamiento de la persona. No obstante, el contexto donde este tipo de trabajo se desarrolla no debe considerarse “natural” o neutro, sino inserto en un sistema de relaciones sociales centradas en la producción mercantil. ABSTRACT The following article discusses the human work design problem in automated manufacturing environments by generating experimental data in machine AFB Robotics Laboratory of the School of Industrial Engineering at the University of Costa Rica. In this sense, the results show attributes of cognitive effort on automatic environments. Generally, it coincides with the main theoretical approaches in that there is a significant relationship between amount of information from the environment and processing time of the individual. However, the context in which this kind of work takes place should not be considered "natural" or neutral, but embedded in a system of social relations focused on economic production. INTRODUCCIÓN Las primeras y más desarrolladas teorizaciones del fenómeno de la revolución industrial giraron alrededor de la idea del “trabajo humano”, es decir, como un objeto inserto en sistemas de relaciones sociales. En palabras de Marx, la fuerza invertida en la interacción humanoentorno, es una fuerza con racionalidad: “el uso de la fuerza de trabajo es el trabajo mismo (…) El trabajo es por de

Ingeniería de factores humanos en ambientes de …servicio.bc.uc.edu.ve/ingenieria/revista/Inge-Industrial/volv-n17/... · valorización económica del tiempo que ... González,

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Ingeniería de factores humanos en ambientes de manufactura

automática: el problema del diseño de métodos Engineering of human factors in automatic manufacturing environments: the

problem of designing methods

Marcos González Víquez

Palabras clave: diseño del trabajo, trabajo cognitivo, ingeniería industrial, manufactura automática.

Key words: work design, cognitive work, industrial engineering, automated manufacturing.

RESUMEN

El siguiente artículo de investigación discute

acerca del problema del diseño del trabajo

humano en ambientes de manufactura

automatizada mediante la generación de datos

experimentales en la máquina AFB del

Laboratorio de Robótica de la Escuela de

Ingeniería Industrial de la Universidad de

Costa Rica, Sede Interuniversitaria de

Alajuela. En este sentido, los resultados

muestran atributos del esfuerzo cognitivo en

ambientes automáticos. En general, coincide

con los principales abordajes teóricos en que

existe una relación significativa entre cantidad

de información proveniente del entorno y

tiempo de procesamiento de la persona. No

obstante, el contexto donde este tipo de trabajo

se desarrolla no debe considerarse “natural” o

neutro, sino inserto en un sistema de

relaciones sociales centradas en la producción

mercantil.

ABSTRACT

The following article discusses the human

work design problem in automated

manufacturing environments by generating

experimental data in machine AFB Robotics

Laboratory of the School of Industrial

Engineering at the University of Costa Rica. In

this sense, the results show attributes of

cognitive effort on automatic environments.

Generally, it coincides with the main

theoretical approaches in that there is a

significant relationship between amount of

information from the environment and

processing time of the individual. However,

the context in which this kind of work takes

place should not be considered "natural" or

neutral, but embedded in a system of social

relations focused on economic production.

INTRODUCCIÓN

Las primeras y más desarrolladas

teorizaciones del fenómeno de la

revolución industrial giraron alrededor de

la idea del “trabajo humano”, es decir,

como un objeto inserto en sistemas de

relaciones sociales. En palabras de Marx,

la fuerza invertida en la interacción

humano– entorno, es una fuerza con

racionalidad: “el uso de la fuerza de trabajo es

el trabajo mismo (…) El trabajo es por de

Ingeniería Industrial.

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pronto un proceso entre ser humano y

naturaleza, un proceso en el cual el ser

humano media, regula y controla mediante su

propia actividad, su metabolismo con la

naturaleza” (Marx, 1873). Un enfoque

antropológico de esta “naturaleza” del

materialismo histórico diría que no se

limita al escenario biológico y físico

perceptible (recursos naturales), sino que

llega hasta el espacio artificialmente (y

virtualmente) construido por las

sociedades modernas para el desarrollo de

las fuerzas de trabajo en torno a la

producción mercantil, la fábrica. En el

contexto más reciente para las economías

regionales de América Central (Costa Rica

como caso particular), la producción de

bienes y servicios con ambientes de

manufactura automatizada ha venido en

aumento.

En este sentido, se debe tener la

precaución de no generalizar la idea de

ausencia de trabajo humano en ambientes

de manufactura automatizada, pues esto

conduce a la in-visibilización de las

actividades de los sujetos que interactúan

con el sistema, donde su trabajo es

principalmente “cognitivo” e implica flujo

de información y toma de decisiones. Las

relaciones entre sujeto-sistema son

sustancialmente diferentes, tienen

capacidades comunicativas

bidireccionales, por lo que posiblemente

estemos ante una nueva forma de la

categoría “trabajo”, en el sentido clásico de

la administración científica (Taylor, 1975).

Su “teorización” como paso previo al

diseño aplicado, se convierte en una tarea

esencial de la ingeniería industrial.

Usualmente, en la producción industrial,

es claro que la estimación del desempeño

de un método responde, entre otros

aspectos, al valor económico atribuido a

partir de la cantidad total de trabajo que lo

constituye. En este sentido, la magnitud

física “tiempo” es una variable típica para

el análisis del desempeño de un método y

se construye a partir de la cuantificación

de las posibles tareas con ciclo conocido

mediante modelado estadístico (Niebel,

Freivals, & Andris, 2004).

En el caso de procesos automatizados, a

pesar de que las máquinas sugieren

teóricamente tiempos más estables y

controlados, aún queda la variabilidad

humana inherente al trabajo de

alimentación del programa al sistema y

que sigue siendo un aspecto significativo.

Su fuerza de trabajo no es

principalmente física, sino que es mental,

pero igual que en la primera, es fuerza

“humana” inserta en un modo de

producción mercantil. Esto hace posible la

valorización económica del tiempo que

requieren las tareas del sujeto, por ende, la

transformación de su fuerza invertida en

un valor social (oficio, profesión, puesto) y

que como tal, atrae el interés de la ciencia

y presentarlo como un caso particular del

diseño del trabajo y la ingeniería de

factores humanos.

El enfoque clásico en ingeniería industrial

de la categoría “tiempo estándar” permite

valorar el desempeño de los métodos a

partir de la determinación de una cantidad

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de capacidad productiva (Niebel, Freivals,

& Andris, 2004). No obstante, en el caso de

sistemas automatizados, ¿qué pueden

sugerir la valoración del tiempo de ciclo

para determinación del contenido del

trabajo humano y por ende el desempeño

de métodos diseñados? ¿Qué factores

inciden en la tendencia central y

dispersión de la parte humana del

proceso? ¿Qué factores tomar en cuenta

para el diseño del trabajo humano en este

tipo de sistemas? De eso trata el siguiente

experimento.

El documento se compone de cinco

apartados principales. Los dos primeros

explican el contexto institucional y el

diseño experimental, luego se procede a

mostrar los resultados de del mismo y sus

respectivos análisis, finalmente se exponen

las conclusiones.

METODOLOGÍA

Este experimento constituye una de las

primeras actividades realizadas en el

marco de la tesis de investigación doctoral

“Modelo meta-heurístico para la

simulación y diseño del trabajo en

ambientes de manufactura cognitiva”,

iniciada en agosto 2015. Específicamente

se trabajó en el Laboratorio de Robótica de

la Escuela de Ingeniería Industrial de la

Universidad de Costa Rica. El sistema

productivo bajo estudio fue la máquina

AFB, una llenadora automática de granos

y líquido en frascos de 150 gramos

(Schober, 2011).

El principal objetivo consistió en generar

datos experimentales que permitieran

aportar a la discusión sobre el problema

de la ingeniería y diseño del trabajo

humano en ambientes de tecnología

automatizada. De manera específica se

propuso:

a) Analizar los posibles efectos en la

cantidad de trabajo cognitivo que aportan

la combinación entre factores físicos

(sujetos operadores) y de información

(diseño de métodos) en un sistema

automatizado (máquina AFB).

b) Indagar posibles regiones de

experimentación que permitan continuar

el plan experimental del proyecto de

investigación doctoral.

c) Analizar los alcances y retos de los

enfoques tradicionales de diseño del

trabajo aplicados en ambientes de

manufactura automatizada.

La máquina AFB (marca FESTO) instalada

en el laboratorio de robótica en la Sede

Interuniversitaria de Alajuela, consiste en

un sistema automatizado para el llenado y

almacenamiento de frascos con material

líquido (agua) o sólido (en este caso

granos de maíz). Consiste en una serie de

módulos con bandas transportadoras y

pistones neumáticos interconectados a una

interfaz (pantalla) mediante la cual el

sujeto ingresa el programa con la orden de

producción. El sistema desarrolla de

manera automática las actividades de

llenado y almacenamiento, mediante la

programación de:

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- Cantidad de recipientes (agrupados

en camas de 6 unidades, para un total

máximo de 16 camas) almacenadas en 4

niveles (ver esquema de la máquina).

- Tipo de material de llenado

(líquido, granos).

- Volumen de llenado (valores fijos

de 0%, 50% y 100%).

- Método de ingreso de la orden.

- Secuencia de llenado (posición en la

cama, 6 alternativas).

- Patrón de almacenamiento

(posición en el almacén, 16 alternativas).

En este caso se tomaron como factores de

interés a) el tipo de material, b) volumen

de llenado y c) método de ingreso de la

orden, para las demás condiciones se

fijaron valores específicos. No obstante, en

el proceso investigativo futuro será

necesario ampliar la zona de

experimentación hacia más áreas de la

región de operación (Gutiérrez & De la

Vara, 2012), es decir incluir más cantidad

de información al contenido de trabajo

cognitivo.

La figura 1 muestra un esquema de esta

máquina. El experimento completo se

trabajó sobre las actividades de

introducción del programa a la interfaz, no

se incluyen las actividades de

alimentación de materiales y reinicio del

sistema para nueva orden de producción.

Así, el experimento incorpora cinco

factores, de los cuales tres corresponden a

condiciones de operación de la interfaz

informática y los otros dos se relacionan

con sujeto operador y sujeto valorador. Es

decir, tres factores son de tipo

“informático” y dos son factores

“humanos”.

Lo que interesa es medir el tiempo de ciclo

para el ingreso de órdenes de producción

a la máquina, en función de la

complejidad de la orden y la persona que

la ejecuta. Cabe destacar que al referirnos

a “personas”, no fue interés del

experimento determinar diferencias entre

categorías sociales como género, edad,

profesión, etc. sino que se usa como

recurso del principio del bloqueo en

diseño experimental (Montgomery, 2004)

para ampliar los grados de libertad del

algoritmo y más importante aún, poder

observar manifestaciones empíricas del

adaptamiento de métodos al espacio de

trabajo (manual y cognitivo) de un sujeto

particular.

En general, dado que el experimento

busca indagar sobre los efectos de los

métodos en el trabajo cognitivo (Niebel,

Freivals, & Andris, 2004), se definió el

procedimiento de nivel 0 para las

actividades. Sin embargo, se dejó “libre” la

combinación de elementos (movimientos

básicos) de cada “operario”. Esto puede

sugerir falta de estandarización en el

protocolo (lo que puede adicionar error

aleatorio), pero hay que recordar que esta

etapa de la investigación es exploratoria

del comportamiento, no busca determinar

un tratamiento óptimo sino reflejar las

formas en que actúa la variabilidad de los

factores.

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Figura 1. Esquema de la máquina, posición de sujetos y diagrama de actividades de nivel 0.

Para este caso, se definió al tiempo de ciclo

(en segundos) como la principal variable

de respuesta. Tradicionalmente este dato

se utiliza como indicador de la cantidad de

trabajo básico en una tarea (Niebel,

Freivals, & Andris, 2004). Para efectos

experimentales, se establece el tiempo de

ciclo mediante la medición realizada por el

“sujeto valorador”. No se analizaron

suplementos ni ritmos en este

experimento, de forma que se propone

(por simplificación) al contenido de

trabajo como el tiempo de ciclo

cronometrado.

Se eligieron como factores de interés para

el modelo matemático: a) tipo de material,

b) volumen de llenado, c) método de

ingreso de la orden, d) sujeto operario y e)

sujeto evaluador. Los demás se fijan en

valores específicos, principalmente por la

intención de iniciar en una zona

experimental pequeña pero posible de

profundizar en su comportamiento. Se

entiende que el frasco con el tipo y

cantidad de contenido correcto es la base

de la orden de producción, mientras que

las demás variables corresponden más a

condiciones de demanda/oferta de la

capacidad productiva del sistema. Es

decir, se enfocó en las variables básicas del

diseño de métodos.

Esta propuesta de categorización de

factores para el experimento consiste en

dos clasificaciones: i) factores relacionados

a la cantidad de información que implica

operar la máquina AFB y ii) factores

relacionados con el contexto de valoración

del trabajo. Esta última categoría se deriva

de la metodología clásica para medición

del trabajo (Kanawaty, 1996) y su diseño

Almacén

Interfaz de

programación

Alimentación de

material

Bandas

transportadoras

Modulo de

llenado

automático

Ajustar sistema en

estado inicialInicio

Fin

Decidir método de

ingreso según

orden

Programar volumen

de llenado según

orden

Indicar fin “Order

end”

Programar tipo de

material según

orden

Indicar inicio (start)

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de métodos (Niebel, Freivals, & Andris,

2004). Principalmente hay dos sujetos

clave en el proceso de medición del

trabajo: el sujeto operador y el sujeto

valorador (el llamado especialista). Ambos

pueden interactuar en sus niveles por lo

que, al incorporarlos como factores de

interés, el diseño experimental requiere ser

del tipo “amplificador de señal” (factorial

completo), es decir, supone la presencia de

interacción entre tratamientos

(Montgomery, 2004). Cabe resaltar que no

se priorizó ningún tipo o factor específico,

pues se desea evidenciar las formas que

puede tomar la variabilidad del diseño

experimental más que restringir a una

condición óptima, pues se está ante una

fase exploratoria del marco teórico y

estado de la cuestión.

Se muestra la pantalla donde se deben

ingresar los datos a la máquina (figura 2),

nótese como los niveles de los factores de

interés aparecen como “opciones de

digitación”, lo que implica procesamiento

de cantidades de información - ley de Fitts

y Hickman (Niebel, Freivals, & Andris,

2004) - para el trabajo cognitivo.

Figura 2. Interfaces para ingreso de orden a la máquina AFB.

Diseño experimental y modelo

matemático

Se propuso un diseño factorial completo 25

con dos réplicas (64 corridas). La figura 3

muestra un diagrama resumen del

experimento.

De esta manera, las siguientes preguntas

de investigación constituyen el enunciado

del problema para este experimento: en

este sistema automatizado de llenado y

almacenamiento AFB:

a) ¿qué factores inciden en la

tendencia central y dispersión de la parte

humana del proceso?

b) ¿cómo influye la cantidad de

información en el contenido de trabajo

cognitivo?

Método 1Método 2

Material (líquido, sólido)

Cantidad (50%, 100%

Paso 1 Paso 2

Paso 3

Paso 4

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c) ¿qué factores tomar en cuenta para

el diseño del trabajo humano en este tipo

de sistemas?

Como se mencionó anteriormente, la

variable de respuesta se define como el

tiempo de ciclo del ingreso de orden a la

máquina AFB. Su medición es en

segundos con un cronómetro que mide

hasta dos centésimas de segundo.

Con el fin de estimar un tamaño de

muestra adecuado, se tomó la desviación

estándar de pruebas piloto. Dicho

estimador fue de 9,47 segundos. El nivel

de significancia se eligió en 1%, se

considera aceptable este error tipo I, pues

un valor menor no daría información útil,

mientras que un valor mayor aumentaría

considerablemente el tamaño de muestra.

Como diferencia máxima significativa se

estableció 7 segundos, esta diferencia no

requiere ser demasiado pequeña, sino que

por el contrario debe contribuir a

evidenciar los comportamientos entre

métodos. La potencia se estimó en 81%

para 2 réplicas y un total de 64 corridas.

Las corridas experimentales se llevaron a

cabo entre el 22 y el 29 de setiembre del

2015.

Figura 3.- Diseño experimental y modelo matemático.

Introducción de órdenes de producción en

máquina AFB

Opción de Volumen

Factor B

Opción de Material

Factor C

Sujeto Operario

Factor A

Tiempo de ciclo operario

Variable de respuesta

Cuantitativa continua

Diseño: Factorial completo

Método de Ingreso

Factor D

Sujeto Evaluador

Factor E

Factores perturbadores (se dejan fijos)

- Día

- Cronómetro

- Diseño de puesto

Atributos del modelo

1. No aditivo (supone la presencia del efecto de

interacción entre factores)

2. Amplificador de señal (efecto de interacción es

de interés)

Variables de respuesta

Factores de interés

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RESULTADOS

Los gráficos de caja y de efectos

principales (figura 4) sugieren que los

factores A y C (sujeto operario y opción de

material) tienen mayor aporte sobre el

tiempo de ciclo y en menor medida

aparecen con influencia B y D (opción de

volumen y método de ingreso). Esto

implica que efectivamente dos personas

particulares tienen incluso a nivel de

movimientos básicos (presionar opciones

en una interfaz informática) diferencias en

sus métodos. Dicho de otra forma, la

cantidad de información en un trabajo

cognitivo es una variable que afecta de

manera diferente a cada persona. La ley de

Fitts y Hickman diría que hay una relación

lineal entre cantidad de información y

tiempo de procesamiento (Niebel, Freivals,

& Andris, 2004).

A nivel de efectos de interacción (figura 5),

se observa que posiblemente sean

significativas BC y DE. A manera de

interpretación preliminar, el sentido de BC

puede explicarse en que ambos son

“búsquedas de opciones en la interface

(volumen y material), por lo que su

interacción significativa implica que hay

combinaciones de programación que

toman más tiempo de ciclo, es decir, más

información y decisiones en el trabajo

cognitivo. Esto permite hacer la inferencia

de que el diseño de las interfaces aun

cumpliendo aspectos ergonómicos

(altura, formas, tamaños, orden) puede

esconder tendencias a mayor trabajo

cognitivo por la cantidad de información

desbalanceada entre tratamientos. La

pregunta sería si este hallazgo sugiere que

el “balance” de información entre

tratamientos debe ser una tarea en el

diseño del trabajo cognitivo.

Con respecto a la efecto DE, físicamente el

método de ingreso lo hace el operario y no

participa el evaluador (factor E), por lo

que no se encuentra un sentido lógico o

explicación a esta interacción y se presenta

entonces como un ejemplo donde

resultados estadísticamente significativos

de modelos matemáticos como

regresiones, pueden sugerir relaciones

entre variables que en la realidad no

existen o son parcialmente ciertas,

usualmente por la presencia de otras

variables intermedias no contempladas.

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Figura 4.- Análisis gráfico preliminar

Figura 5.- Gráficos de efectos de interacción

Del primer análisis ANOVA del factorial

completo 25 puede observarse que A y C

(operario y material) son significativos y la

interacción BC (volumen y material), lo

que sigue en la línea de lo visto en los

gráficos anteriores. No obstante, es

necesario depurar el modelo y esto puede

cambiar la significancia de otros efectos.

Cabe destacar que para este ANOVA

inicial se logra una explicación de poco

más de la mitad de la variabilidad en los

datos (R2 = 59,14%), lo que para ser un

experimento exploratorio puede

considerarse un buen resultado (además

de convertirse en la línea base del plan

experimental del resto de la investigación).

Después de eliminar del modelo uno por

uno a todos los efectos no significativos

(excepto a los efectos principales B, C y D,

pues tienen interacciones significativas y

deben por tanto dejarse en el modelo).

Destacan como efectos principales

significativos A y C (figura 6).

La revisión de los supuestos del modelo

(figura 7) mostró que la hipótesis nula de

normalidad se rechaza (pv < 1%), pero la

prueba de aleatorización de las corridas sí

acepta la hipótesis nula con un pv = 56,6%.

1-1

65

60

55

50

45

40

35

30

A

TIE

MP

O C

ICLO

Boxplot of TIEMPO CICLO

1-1

65

60

55

50

45

40

35

30

B

TIE

MP

O C

ICLO

Boxplot of TIEMPO CICLO

1-1

65

60

55

50

45

40

35

30

C

TIE

MP

O C

ICLO

Boxplot of TIEMPO CICLO

1-1

65

60

55

50

45

40

35

30

D

TIE

MP

O C

ICLO

Boxplot of TIEMPO CICLO

1-1

65

60

55

50

45

40

35

30

E

TIE

MP

O C

ICLO

Boxplot of TIEMPO CICLO

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Con respecto a las pruebas para

determinar la hipótesis de igualdad de

varianzas, únicamente el factor B (opción

de volumen) rechaza la igualdad de

varianzas con un pv=1,6%. Para solucionar

esta problemática se procede a realizar

una transformación Box-Cox

(Montgomery, 2004).

Figura 6.- Resultados ANOVA inicial y depurado

De la transformación Box-Cox aplicada se

obtuvieron los mismos resultados (en

términos de efectos significativos) que lo

hallado hasta el momento, pero esta vez se

cumple el supuesto de normalidad (pv =

30,7%). No obstante, se mantiene la

desigualdad de varianzas para el factor

volumen (prueba Fisher pv = 0,02%), a

pesar de que éste no es un factor

significativo (pero se mantiene en el

modelo, pues presenta la interacción

significativa BC). Se decide continuar con

el análisis haciendo la salvedad en este

punto, en todo caso, para esta etapa de la

investigación los resultados se consideran

válidos en función de su capacidad para el

objetivo de generar discusión alrededor

del tema del diseño del trabajo cognitivo.

Pareto inicial Pareto depurado

ANOVA depurado

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Figura 7.- Revisión de supuestos con transformación BOX-COX del ANOVA depurado

Una posible interpretación a los resultados

obtenidos apunta a que el diseño del

software y la interfaz con el operador

implican una mayor cantidad de

información lógica a procesar con esta

forma de orden de producción. Es decir,

las órdenes de producción, en términos de

sus cantidades de información para

trabajo cognitivo, no son equivalentes ni

balanceadas en la máquina AFB.

¿Implica que la búsqueda de equilibrio y

balance entre cantidades de información

es una tarea del diseño del trabajo

cognitivo en sistemas automatizados?

¿Qué instrumentos de ingeniería permiten

su aplicación práctica?

A manera de idea general, se infiere

entonces que el diseño de métodos para la

programación de órdenes de producción

en ambientes de manufactura automática

requiere considerar el esfuerzo cognitivo

del sujeto para lograr tiempos de ciclo

específicos.

El análisis anterior aporta sustantivamente

a la discusión, pues evidencia la necesidad

de un plan experimental que profundice

en estos aspectos de diseño de trabajo. Se

enlistan los principales hallazgos:

- La no significancia de los efectos

principales B y D (volumen y método de

ingreso, pv de 79,4% y 32,6%

respectivamente) permite suponer que el

diseño de la interfaz no genera diferencias

en la cantidad de trabajo cognitivo en los

niveles experimentados para estos

factores. No obstante, se prefiere entonces

no descartarlos y en su lugar resulta de

interés aumentar los tipos de tratamientos

de estas variables con la expectativa de

lograr encontrar la relación significativa

entre complejidad de información a

procesar y tiempo de trabajo cognitivo.

Discusión

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- La interacción significativa BC

(volumen y material, pv = 2,6%), puede

interpretarse como un tratamiento cuya

cantidad de información es mayor que sus

efectos principales y por tanto requiere

mayor tiempo de ciclo (45,99 s). Siendo así,

para este tipo de ambientes de

manufactura, el diseño de los métodos

debe tomar en cuenta la afectación al

operario a nivel cognitivo, pues los

resultados muestran que el tamaño y

complejidad de la orden de producción

requieren mayor esfuerzo humano, a pesar

de que la máquina AFB asume la principal

carga física y de tiempo.

- Para la interacción significativa DE

(método de ingreso y evaluador, pv=

3,9%), al ser factores físicamente

independientes en el proceso

experimental, este resultado presenta

dificultad para su interpretación.

- Resulta esperable (y positivo) que el

evaluador (factor E) no sea significativo en

la respuesta.

- Después de la depuración y la

transformación, el R2 baja a 45,12%, lo que

constituye la línea base de explicación de

variabilidad para el plan experimental.

- Parte del error aleatorio puede estar

afectado por el tiempo de respuesta del

software de la máquina AFB cuando se

seleccionan las opciones, esto representa

un reto metodológico para las siguientes

etapas experimentales.

- En general, a nivel de efectos

principales, se observa que el operario

OP2 consume mayor tiempo de ciclo

(47,868 s) y el material sólido requiere

mayor trabajo de programación (48,263 s).

El problema del diseño del trabajo

“humano” puede proponerse como un

objeto de conocimiento y campo de

aplicación típico de la ingeniería,

especialmente la industrial. En sus inicios,

esta discusión se contextualizó en a)

ambientes de producción en masa b)

intensivos en mano de obra y c) con el

esfuerzo “físico” como principal

manifestación (perspectiva histórico-

materialista). De ahí que los principales

enfoques metodológicos están centrados

en el imaginario del obrero

norteamericano y europeo de la primera

mitad del siglo XX. Sin embargo, los

escenarios recientes y locales se describen

sustancialmente diferentes. Los cada vez

más comunes procesos industriales con

tecnología automatizada plantean un reto

para la ingeniería del trabajo “humano”,

pues éste no desaparece ni es sustituido

completamente, lo que cambia es la forma

cómo se manifiesta su “fuerza de trabajo”.

En este sentido, el experimento logra

resultados que muestran atributos del

esfuerzo cognitivo en ambientes

automáticos. En general, coincide con los

principales abordajes teóricos (Niebel,

Freivals, & Andris, 2004) en que existe una

relación significativa entre cantidad de

información proveniente del entorno y

tiempo de procesamiento de la persona.

CONCLUSIONES

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Año 9, Vol. V, N° 17

ISSN: 1856-8327

González, Ingeniería de factores humanos en ambientes de manufactura automática, p. 75-88

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No obstante, el contexto donde este tipo

de trabajo se desarrolla no debe

considerarse “natural” o neutro, sino

inserto en un sistema de relaciones

sociales centradas en la producción

mercantil. Ahora bien, ¿cómo la ingeniería

industrial diseña y valora este trabajo?

El concepto de tiempo básico de la tarea

(Kanawaty, 1996), como indicador del

contenido de trabajo, sigue siendo

pertinente para su comprensión. No

obstante, la fatiga en el trabajo cognitivo

no se manifiesta principalmente a nivel

muscular (por tanto “sobre” el producto

de la tarea para el caso manual) sino a

nivel del procesamiento de información y

la respectiva toma de decisiones

(programación de órdenes, por ejemplo).

En este caso, el diseño experimental

mostró que el tiempo promedio de ciclo

para la tarea (contenido de trabajo

humano) fue de 45,809 segundos, pero

dependió de la persona (factor A) y de los

atributos de la orden de producción

(factores B y C) y la interfaz del software

(factor D).

Los resultados sugieren que, para una

investigación más profunda, la región

experimental debe recorrer “más

distancia” entre cantidades de información

a procesar y por ende más decisiones a

tomar. Independientemente de los factores

y niveles aquí estudiados, se considera

que todos deben mantenerse (y ampliarse)

en las siguientes etapas de investigación.

Se observa que los diseños experimentales

del tipo “factorial completo”, aplicados a

esta temática dan resultados aceptables a

nivel exploratorio (R2 = 45%), no obstante

es importante complementar con técnicas

de investigación cualitativa que

construyan una aproximación más precisa

del trabajo, como “fenómeno humano”.

Gutiérrez, H., y De la Vara, R. (2012).

Análisis y Diseño de Experimentos.

México D.F: McGraw Hill.

Kanawaty, G. (1996). Introducción al

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REFERENCIAS

Ingeniería Industrial.

Actualidad y Nuevas Tendencias

Año 9, Vol. V, N° 17

ISSN: 1856-8327

González, Ingeniería de factores humanos en ambientes de manufactura automática, p. 75-88

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Autor

Marcos González Víquez. Licenciado en Ingeniería Industrial. Máster en Antropología Social

Escuela de Ingeniería Industrial, Universidad de Costa Rica.

E-mail: [email protected]

Recibido: 09-07-2016 Aceptado: 15-11-2016