Curvas de aprendizaje: cuánto tarda cada unidad a medida que se repite el trabajo

En una línea

El tiempo por unidad no es constante al principio: baja a un ritmo regular a medida que se duplica el total producido, hasta aplanarse cuando el operario domina la tarea.

Qué es

Niebel y Freivalds explican que aprender una tarea lleva tiempo: incluso la operación más sencilla puede tomar horas, y el trabajo complicado días o semanas, hasta que el operario logra la coordinación mental y física para pasar de un elemento a otro sin dudas ni demoras. Ese período y el nivel de aprendizaje asociado forman la curva de aprendizaje. Una vez que el operario llega a la parte plana, calificar su desempeño se simplifica, pero no siempre conviene esperar tanto para fijar un estándar: el analista a veces necesita establecerlo en la parte inicial, donde la pendiente es mayor. Ahí ayuda tener curvas representativas para cada tipo de trabajo.

La teoría: cuando se duplica la cantidad total de unidades producidas, el tiempo por unidad disminuye un porcentaje constante. Con una tasa de aprendizaje de 80%, al duplicar la producción el tiempo baja 20%. La tabla del libro parte de 12 minutos para la primera unidad:

Unidad número	1	2	4	8	16	32
Tiempo (min)	12,00	9,60	7,68	6,14	4,92	3,93

Matemáticamente es una curva de potencia: y = k · xⁿ, donde y es el tiempo de la unidad número x, k el tiempo de la primera unidad y n la pendiente, que se calcula como el logaritmo del porcentaje de aprendizaje dividido por el logaritmo de 2. Para 80%, n = −0,322. El libro da la equivalencia entre porcentaje y pendiente: 70% es −0,514, 75% es −0,415, 80% es −0,322, 85% es −0,234, 90% es −0,152 y 95% es −0,074.

Dos aclaraciones del libro. Primero, contra la intuición, 70% es la tasa más alta de aprendizaje (cuanto más bajo el porcentaje, más rápido se aprende) y 100% no representa aprendizaje alguno, como en una operación completamente automatizada. Segundo, las tasas típicas: trabajo grande o no de ensamble (como aviones), de 70 a 80%; soldadura, de 80 a 90%; maquinado, de 90 a 95%.

Dos modelos

El libro distingue el modelo unitario de Crawford (1944), en el que la mejora corresponde a una unidad particular, que es el que desarrolla, y el modelo de Wright (1936, industria aérea), también llamado de promedio acumulado, donde la mejora corresponde a la unidad promedio acumulada. Este último da valores de promedio acumulado mayores que el costo unitario de la enésima unidad, aunque a medida que crece la cantidad los modelos convergen. Algunos analistas prefieren Crawford porque no enmascara la variabilidad individual.

Cómo se aplica

Niebel y Freivalds mencionan tres usos: ajustar estándares de trabajadores nuevos, ajustar los datos estándar para lotes pequeños y saber cuántas repeticiones hacen falta para llegar a un tiempo objetivo. Un dato práctico: los datos estándar casi siempre reflejan el desempeño con el aprendizaje ya nivelado, así que para cantidades chicas hay que ajustarlos hacia arriba. En el libro, un ensamble complejo cuyos datos estándar dan 1,47 horas en la unidad 300 y con una tasa de 95% (n = −0,074) tiene una primera unidad de 2,24 horas: esa es la base para estimar el costo de los primeros ensambles, no las 1,47 horas.

Calculá tu curva

Ejemplo real

El ejemplo 18.1 del libro. Se emplean 20 minutos para producir la unidad 50 y 15 minutos para la 100. La pendiente es n = (log 20 − log 15) ÷ (log 50 − log 100) = −0,4152, o sea un aprendizaje de 2^−0,4152 = 75%. Despejando k con el punto (50, 20 minutos) da 101,5 minutos para la primera unidad, no los 10 minutos que salían de los datos estándar. Para llegar a un tiempo estándar de 10 minutos hacen falta unos 265 ciclos, y el tiempo total empleado hasta ahí es de unos 4.424 minutos (73,7 horas), un promedio de 16,7 minutos por unidad. Las dos secciones de la calculadora reproducen estos números (el libro aproxima el total integrando y la calculadora suma unidad por unidad, así que pueden diferir levemente, y el redondeo del exponente mueve el 265 a 265 o 266).

Retroceso. Si el operario se detiene (por ejemplo, vacaciones), olvida parte de lo aprendido. El libro lo llama retroceso y lo aproxima con una recta entre el tiempo del primer ciclo y el tiempo estándar. En el ejemplo 18.2, el operario del caso anterior se toma dos semanas de vacaciones después de 50 ciclos: su ciclo 51 tarda 84,17 minutos en lugar de los 19,84 que hubiera tardado sin interrupción, un retroceso de 64,33 minutos, y arranca una nueva curva desde ahí.

Plantilla para usar

Unidad número	Tiempo observado (min)	Tiempo proyectado por la curva (min)	Diferencia
1
2
4
8
16

Se cronometran las unidades 1, 2, 4, 8, 16... (cada vez que se duplica) y se compara con la proyección. El porcentaje de aprendizaje real sale de dos puntos, con la segunda sección de la calculadora.

Para no armarla a mano, hay una planilla de curva de aprendizaje en Excel con las fórmulas ya hechas: compara los tiempos observados con los proyectados y calcula el porcentaje de aprendizaje con dos mediciones. Los valores que trae cargados son de ejemplo y hay que borrarlos.

Beneficios

• Permite estimar el tiempo de las primeras unidades en lotes chicos o productos nuevos, sin esperar a que el operario se estabilice.
• Sirve para fijar estándares para trabajadores nuevos y para planificar la capacitación.
• Ayuda a entender por qué una operación recién lanzada no cumple el estándar y cuándo debería hacerlo.

Limitaciones a tener en cuenta

• Muchos factores afectan el aprendizaje humano: el libro menciona la complejidad del trabajo (cuanto más largo el ciclo, más incertidumbre en los movimientos; cuantos más movimientos simultáneos, más capacitación) y características individuales como la edad. El porcentaje es una tasa promedio, no una predicción para cada persona.
• La curva supone repetición continua: las interrupciones provocan retroceso y hay que reiniciarla.
• Con tasas cercanas a 100% (operaciones automatizadas) la curva casi no existe y el cálculo de "unidades para llegar al objetivo" no tiene sentido.

En resumen

Cada vez que se duplica el total producido, el tiempo por unidad baja un porcentaje constante: y = k · xⁿ. Con la tasa de aprendizaje típica de la tarea se pueden proyectar los primeros tiempos, decidir cuándo fijar un estándar y estimar el efecto de una interrupción. Complementa al estudio de tiempos y a la toma de tiempos con cronómetro.