propuesta para el uso correcto de la metrologÍa …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería

Y Ciencias Sociales y Administrativas

PROPUESTA PARA EL USO CORRECTO DE LA METROLOGÍA EN EL ASEGURAMIENTO

DE LA CALIDAD DE LOS PRODUCTOS

TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE:

MAESTRO EN CIENCIAS

CON ESPECIALIDAD EN:

INGENIERÍA INDUSTRIAL

PRESENTA: DAVID FRANCISCO CORREA JARA

Director: M. en I. Juan José Hurtado Moreno

MÉXICO D.F. 2009

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AGRADECIMIENTOS:

A mis padres, familiares y amigos que me han brindado su apoyo y aliento incondicional para seguir siempre adelante.

A la comisión revisora del presente trabajo, en especial al M. en C. Juan José Hurtado Moreno, por impulsarme en la conclusión del mismo.

A la Entidad Mexicana de Acreditación, A.C. que a través de esta organización pude aprender e involucrarme con la metrología. En especial a María Isabel López Martínez, por su ejemplo de liderazgo.

David Francisco Correa Jara

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ÍNDICE

PROPUESTA PARA EL USO CORRECTO DE LA METROLOGÍA PARA ASEGURAR

EL CUMPLIMIENTO DE ESPECIFICACIONES DE UN PRODUCTO PÁGINA

GLOSARIO 7 RESUMEN 11 SUMMARY 12 INTRODUCCIÓN 13 CAPÍTULO I METROLOGÍA

1.1 ANTECEDENTES DE LA METROLOGÍA 20 1.2 BREVE HISTORIA DE LA METROLOGÍA 21 1.2.1 BREVE HISTORIA DE LA METROLOGÍA EN MÉXICO 22 1.3 SISTEMA DE UNIDADES DE MEDIDAD 28 1.3.1 SISTEMA GENERAL DE UNIDADES DE MEDIDA 29 1.3.2 SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES DE MEDIDA (SI) 32 1.3.3 DEFINICINONES DE UNIDADES BASE Y SUPLEMENTARIAS 33 1.3.4 MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DE LAS UNIDADES DEL SI 33 1.3.5 REGLAS GENERALES PARA LA ESCRITURA DE LOS SÍMBOLOS DE LAS

UNIDADES DEL SI 36

1.4 EXPERIMENTO Y MEDICIÓN 38 1.5 SIMBOLISMO EN METROLOGÍA 39 1.6 MÉTODOS ESTADÍSTICOS 39 1.7 DIAGRAMAS DE CONTROL 40 1.7.1 LÍMITES DE TOLERANCIA 41 1.7.2 MUESTREO DE ACEPTACIÓN 41 1.7.3 PROBABILIDAD EN LAS MEDICIONES 42 1.7.4 CLASIFICACIÓN DE ERRORES EN CUANTO A SU ORIGEN 43 1.7.5 MEDIDA DEL ERROR 44 1.8 INCERTIDUMBRE DE LA MEDICIÓN 46 1.9 PROCESOS DE MEDICIÓN 46 1.10 LABORATORIOS DE ENSAYO Y CALIBRACIÓN 47 1.10.1 ALCANCE DE MEDICIÓN 48 CAPÍTULO II CALIDAD Y SERVICIO 2.0 RESUMEN DEL CONCEPTO DE CALIDAD 58 2.1 CALIDAD INDUSTRIAL 61 2.2 CALIDAD Y SERVICIO 62 2.3 EVOLUACIÓN HISTÓRICA DEL CONCEPTO DE CALIDAD 64 2.4 SISTEMAS DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD ISO 9000 66 2.5 EVOLUCIÓN A TRAVÉS DEL TIEMPO DE CALIDA Y SERVICIO 67 2.5.1 EL MANUAL DE CALIDAD, LOS PROCEDMIENTOS Y LA DOCUMENTACIÓN

OPERATIVA 67

2.6 TÉCNICAS AVANZADAS DE GESTIÓN DE CALIDAD: BENCHMARKING 74 2.6.1 TÉCNICAS AVANZADAS DE GESTIÓN DE LA CALIDAD: LA REINGENIERÍA DE

PROCESOS 75

2.6.2 SISTEMA DE SERVICIO, CÓMO ACTÚAN EN LA SATISFACCIÓN DEL CLIENTE 77 2.6.3 CARACTERÍSTICAS DE LOS SERVICIOS 79

6

2.7 OBJETIVOS Y POLÍTICAS QUE BUSCAN SATISFACCIÓN PARA EL CONSUMIDOR DESDE LA PERSPECTIVA DE LOS SERVICIOS

79

2.8 CARACTERÍSTICAS DE LAS EMPRESAS LÍDERES EN SATISFACCIÓN AL CLIENTE A TRAVÉS DEL SERVICIO

82

2.9 SISTEMA DE GESTIÓN DE CALIDAD PARA LABORATORIOS DE CALIBRACIÓN Y ENSAYOS

85

2.9.1 OBJETIVOS DE LA NMX-EC-17025-IMNC-2006 86 2.9.2 REQUISITOS MÁS IMPORTANTES DE LA NMX-EX17025-IMNC-2006 87 2.9.3 REQUISITOS TÉCNICOS 89 CAPÍTULO III NORMAS Y NORMALIZACIÓN 3.1 MARCO LEGAL DE LA NORMALIZACIÓN EN MÉXICO 96 3.2 OBLIGATORIEDAD DEL USO DE NORMAS OFICIALES MEXICANAS Y NORMAS

MEXICANAS 98

3.2.1 NORMAS Y NORMALIZACIÓN 99 3.2.2 EVOLUCIÓN HISTORICA DE LA NORMALIZACIÓN 99 3.2.3 CONCEPTO Y DEFINICIÓN DE NORMALIZACIÓN 100 3.2.3 NIVELES DE NORMA 100 3.2.4 CARACTERÍSTICAS DE UNA NORMA 101 3.3 NORMAS Y METROLOGÍA 103 3.3.1 NORMA 103 3.3.2 ELABORACIÓN DE LAS NORMAS EN MÉXICO 104 3.4 OBSERVANCIA DEL CUMPLIMIENTO DE LAS NORMAS EN MÉXICO 104 3.5 REQUISITOS PARA LA COMPETENCIA TÉCNICA DE LOS LABORATORIOS DE

CALIBRACIÓN Y ENSAYO 106

CAPÍTULO IV PROPUESTA PARA EL USO CORRECTO DE LA METROLOGÍA PARA ASEGURAR EL CUMPLIMIENTO DE ESPECIFICACIONES DE UN PRODUCTO 4.1 EL PROCESO DE MEDICIÓN PARA ASEGURAR EL CUMPLIMIENTO DE

ESPECIFICACIONES DE PRODUCTO 108

4.2 ACTIVIDADES A CONSIDERAR, PREVIAS AL PROCESO DE MEDICIÓN-TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS DEL PRODUCTO

110

4.2.1 ELEMENTOS DE REFERENCIA 113 4.3 MÉTODO DE EVALUACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE 114 4.3.1 EJEMPLO SIMPLE DE LA ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE Y SU

IMPORTANCIA 124

4.4 CALIBRACIÓN DEL INSTRUMENTO DE MEDICIÓN 126 4.5 PERIODOS DE CALIBRACIÓN O RECALIBRACIÓN 129 4.5.1 PERIODOS DE CALIBRACIÓN REGULADOS LEGALMENTE 131 4.5.2 DETEMINACIÓN DEL PERIODO DE RECALIBRACIÓN 132 4.5.3 EQUIPOS AUXILIARES PARA LA CALIBRACIÓN 133 4.6 PASOS PARA LA CALIBRACIÓN PARA EL EQUIPO DE MEDICIÓN 134 4.6.1 RESUMEN DE LA UTILIZACIÓN DEL INFORME DE CALIBRACIÓN DE LOS

EQUIPOS DE MEDICIÓN 144

4.6.2 DEL MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE EQUIPOS DE MEDICIÓN 145 4.7 EJEMPLO DE CALIBRACIÓN DE UN DURÓMETRO ROCKWELL EN ESCALA C

PARA CARGA DE 150 kg 146

4.8 OTROS EJEMPLOS DE MEDICIÓN 162 4.8.1 DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE MEDICIÓN PARA ASEGURAR LA

CALIDAD DE UN PRODUCTO 164

4.9 COMENTARIOS Y RECOMENDACIONES 165 4.10 TRABAJOS FUTUROS 166

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CONCLUSIONES 167 PÁGINAS ELECTRÓNICAS 172

GLOSARIO1 Magnitud (medible) Atributo de un fenómeno, cuerpo o sustancia

que puede ser distinguido cualitativamente y determinado cuantitativamente.

Unidad (de medida) Magnitud particular, definida y adoptada por convención, con la cual se comparan las otras magnitudes de la misma naturaleza para expresar cuantitativamente su relación con esta magnitud

Sistema de unidades (de medida) Conjunto de unidades de base y de unidades derivadas, que se definen de acuerdo con reglas determinadas, para un sistema dado de magnitudes.

Unidad (de medida) (derivada) coherente Unidad de medida derivada que puede expresarse como un producto de potencias de unidades de base con un factor de proporcionalidad igual a uno.

Unidad (de medida) de base Unidad de medida de una magnitud de base en un sistema de magnitudes dado

Sistema Internacional de Unidades, SI Sistema coherente de unidades adoptado y recomendado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM), el cual está integrado por unidades de base y unidades derivadas que forman parte de este sistema de unidades.

Múltiplo de una unidad (de medida) Unidad de medida más grande formada a partir de una unidad dada de acuerdo a un escalonamiento convencional

Submúltiplo de una unidad de medida Unidad de medida más pequeña formada de una unidad dada de acuerdo a escalonamiento convencional

Valor (de una magnitud) Expresión cuantitativa de una magnitud particular, expresada generalmente en la

1 Vocabulario Internacional de Metrología – Conceptos fundamentales y generales, y términos asociados (VIM), Guía ISO/IEC 99, Norma Internacional, varias páginas.

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forma de una unidad de medida multiplicada por un número.

Valor (de una magnitud) Expresión cuantitativa de una magnitud en particular, expresada generalmente en la forma de una unidad de medida multiplicada por un número.

Medición Conjunto de operaciones que tiene por objeto determinar el valor de una magnitud

Metrología Ciencia de la medición

Principio de medición Base científica de una medición

Método de medición Secuencia lógica de operaciones, descrita de manera genérica, utilizada en la ejecución de las mediciones.

Procedimiento (de medición) Conjunto de operaciones, descritas específicamente, para realizar mediciones particulares de acuerdo a un método dado

Mensurando Magnitud particular sujeta a medición

Magnitud de influencia Magnitud que no es el mensurando pero que afecta al resultado de una medición

Señal de medición Magnitud que representa al mensurando y con el cual está funcionalmente relacionado

Resultado de una medición Valor atribuido a un mensurando obtenido por medición

Indicación (de un instrumento de medición)

Valor de una magnitud proporcionada por un instrumento de medición

Resultado no corregido Resultado de una medición antes de la corrección del error sistemático

Resultado corregido Resultado de una medición después de la corrección del error sistemático

Exactitud de medición Proximidad de la concordancia entre el resultado de una medición y un valor verdadero del mensurando

Repetibilidad (de los resultado de mediciones)

Proximidad de concordancia entre los resultados de mediciones sucesivas del mismo mensurando, con las mediciones

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realizadas con la aplicación de la totalidad de las siguientes condiciones:

- El mismo procedimiento de medición - El mismo observador - El mismo instrumento de medición

utilizado en las mismas condiciones - El mismo lugar - La repetición dentro de un periodo

corto de tiempo -

Reproducibilidad (de los resultados de mediciones)

Proximidad de concordancia entre los resultados de las mediciones del mismo mensurando, con las mediciones realizadas haciendo variar las condiciones de medición

Incertidumbre de medición Parámetro, asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que podrían razonablemente, ser atribuidos al mensurando

Error (de medición) Resultado de un mensurando menos un valor verdadero del mensurando

Desviación Valor menos su valor de referencia

Error relativo Es el error de medición dividido entre un valor verdadero del mensurando

Error aleatorio Resultado de una medición menos la media que resultaría de un número infinito de mediciones del mismo mensurando efectuadas estas en condiciones de repetibilidad

Medida materializada Dispositivo destinado a reproducir o a proporciona, de manera permanente durante su empleo, uno o varios valores conocidos de una magnitud dada.

Sistema de medición Conjunto completo de instrumentos de medición y otros equipos ensamblados para ejecutar mediciones específicas

Instrumento de medición Instrumento de medición que proporciona un registro del indicador

Escala (de un instrumento de medición) Conjunto ordenado de marcas con toda numeración asociada, formando parte de un dispositivo indicador de un instrumento de medición

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Alcance de medición Conjunto de valores del mensurando para

los cuales se supone que el error de un instrumento de medición se encuentra dentro de los límites especificados

Resolución (de un dispositivo indicador) La mínima diferencia de indicación de un dispositivo indicador, que puede ser percibida de manera significativa

Patrones En la ciencia y la tecnología, la palabra inglesa “standard” tiene dos acepciones diferentes: como documento técnico normativo ampliamente adoptado, especificación, recomendación técnica o documento similar (en francés “norme”) y también como “patrón” (en inglés “measurement standard) y en francés “etalón)

Patrón Medida materializada, instrumento de medición, material de referencia o sistema de medición destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad o uno o varios valores de una magnitud para servir de referencia

Calibración Conjunto de operaciones, que establecen, en condiciones especificadas, la relación ente los valores de las magnitudes indicadas por un instrumento de medición o sistema de medición, o los valores representados por una medida materializada o un material de referencia, y los valores correspondientes de la magnitud realizada por los patrones.

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RESUMEN

La propuesta planteada a lo largo del presente trabajo de tesis, describe la relación existente entre la calidad de un producto y la metrología para asegurar su calidad. En específico con los procesos de medición bajo los cuales se pueden determinar las características deseadas en un producto, tanto para los casos en que se inspecciona un producto de un proveedor o como control de calidad interno. También puede ser simplemente para cumplir con las especificaciones que pueden describirse en una Norma de calidad o bien para ser acorde con estándares propios de una empresa hacia sus productos.

De lo anterior depende la preferencia de los consumidores hacia un producto y en algunos casos depende la seguridad e integridad del consumidor del ese mismo, como se observará en lo sucesivo, también es un factor que influye en el intercambio comercial, sea nacional o internacional.

Bajo la premisa de que “Lo que no se mide, no se puede mejorar”, en esta investigación se apunta de manera clara y objetiva a través de ejemplos, las actividades a realizar para asegurar que las características que se buscan de un producto. Como por ejemplo: sus medidas (dimensiones longitudinales), su peso, su color, su dureza, etc. Para que sean cumplidas con certeza. Pasando desde la calibración del equipo que se utiliza en la medición, hasta el proceso final de la medida del objeto o productos terminados, con la finalidad de asegurar su calidad.

Para lograr lo anterior, este trabajo de tesis fue realizado considerando la normativa aplicable. También considera la legislatura que rige en México para la aplicación de esas normas. Por lo anterior se incluyen elementos de la Ley Federal Sobre Metrología y Normalización y su respectivo Reglamento. Adicionalmente se utilizaron de técnicas estadísticas para los procesos donde se requiere la repetición de mediciones, como en la calibración del equipo y en las mediciones de las características físicas y particulares propias de los productos.

Dentro de este desarrollo está descartado el estudio de las mediciones químicas y analíticas, debido a que aún se encuentran en desarrollo. La metodología existente es muy diferente a la utilizada en mediciones físicas (como los ejemplos incluidos). Para ello existe otra metodología aprobada por los organismos correspondientes la cual se cita más adelante para fines únicamente informativos. Los ejemplos contenidos en el presente trabajo son básicamente para mediciones de longitud, por ser más ilustrativas.

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SUMMARY

The proposal presented along the thesis work present describes the existing relationship between the quality of a product and the metrology to assure its quality, in specific with the processes of measurement under which can determinate the characteristics desired in a product, so much for the cases that a product of is inspected for a supplier or as internal quality control, or simply for comply with The specifications that can be described in a Norm of quality, or with the own standards of a business for their products. Of the previous thing the preference of the consumers toward the product and in some cases that depends the security and integrity of the consumer of that product.

As will be observed in the successive thing, besides factors of commercial exchange. Under the premise that "what themselves is not measured, cannot improve", in this work is aimed in a clear way and objective through examples, the activities to carry out to assure that the characteristics that are sought of a product as for example: their measures (longitudinal dimensions), their weight, their color, their hardness, etc., they be polite with certainty. Passing since the calibration of the equipment utilized to the process of measurement of the products finished with the purpose of assuring their quality.

To achieve the previous thing, this work was carried out considering the applicable regulation without omit the national legislature that governs the application of those norms, for which elements of the Federal Law of Metrology and Normalization and its respective Regulation, as well as the utilization of statistical techniques for the processes where is required the repetition of measurements as in the calibration of the equipment and in the measurements of the own physical characteristics of the products.

Inside of this work is ruled out the study of the chemical measurements and analytic due to that is found in development and the existing methodology is very different to it utilized in physical measurements. For it another methodology approved by the corresponding agencies exists which quotes itself further on for only informative end. The contained examples in the present work are basically for measurements of length, by being more illustrative.

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INTRODUCCIÓN

A lo largo del presente trabajo de tesis se explica y se ejemplifica cómo asegurar el cumplimiento de especificaciones de un producto para fines de calidad. Lograr la calidad de un producto es importante para una empresa preocupada por ser competitiva, y es prescindible que deba involucrarse en la mejora de sus procesos de manufactura o de producción, entre otros. Para asegurar esta actividad se implican las mediciones, dado que: “lo que no se mide, no se puede mejorar” es necesario cómo evoluciona un proceso sujeto a mejorar. Además, para garantizar que lo que se produce cumpla con los requerimientos de clientes y/o consumidores debe conocerse la medida de satisfacción de los mismos. Lo anterior generará confianza en un producto, tanto, para quien produce como para quien consume.

La metodología empleada en el desarrollo del presente fue a través de la investigación documental de normativa, leyes, especificaciones y documentos técnicos sobre metrología, aunado con la experiencia de ocho años en el ámbito de la metrología y de la acreditación de laboratorios de calibración y de ensayo, organismos que efectúan mediciones. Hablando de calidad que genera confianza y entendiéndola como “conjunto de características de una entidad que le confieren capacidad de satisfacer necesidades implícitas o explicitas”, se refiere a las características de un producto especificadas mediante valores numéricos de tolerancias o límites de control que se determina a través de una serie de mediciones, análisis, inspecciones, pruebas o ensayos. Actualmente en el ámbito mundial, las economías cada vez más globalizadas obligan a asegurar el cumplimiento de especificaciones en el intercambio comercial. Como ejemplo podemos citar la elaboración de un simple tornillo fabricado en México y que éste, a su vez, se envíe a Brasil para ensamblar un motor o cualquier otro tipo de componente. La cuestión es: ¿Cómo podemos asegurar que ese tornillo enrosque perfectamente en el subensamble al que está destinado?

¿Qué pasaría si al momento de apretar el tornillo no enrosca adecuadamente, cuando ya se han fabricado miles de ellos?

Es un riesgo que seguramente nadie quiere correr, además retomando el ejemplo:

¿Cómo saber si realmente el tornillo fabricado en México está bien elaborado? Quizá podría deducirse que el motor al que se ensamblará no cumple con las especificaciones correctas, o bien que está mal fabricado. De lo anterior podemos resumir que cuando adquirimos un producto o un servicio, no puede haber confianza sin asegurar la calidad de éste y no existirá calidad sin verificarlas a través de mediciones.

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Una manera de estar en sintonía y evitar que pase lo indicado en el ejemplo del párrafo anterior, es medir de manera correcta, utilizando equipos con exactitud y precisión acorde a lo que está sujeto a medir para garantizar que se mide igual y correctamente.

¿Pero se logra asegurar lo anterior, es decir, medir con la misma exactitud?

Dentro del ejemplo incluido en el presente trabajo se puede clarificar y dar respuesta a esta pregunta, sin embargo, una forma es conociendo las tolerancias que se requieren cumplir. Además de asegurar que los instrumentos utilizados en las mediciones son calibrados, ajustados, reparados o bien, sometidos a un programa de verificación y mantenimiento. Lo anterior permite conocer los errores en el equipo con que se mide, así como su incertidumbre en las mediciones u otras condiciones metrológicas óptimas del equipo. Básicamente la calibración es una comparación entre un instrumento de medición y un patrón de referencia, que se toma como un valor convencionalmente verdadero para compararlo con el equipo con el que se mide, es decir, con un patrón de referencia (Esto se explica en el capítulo IV, en la propuesta de esta tesis). Resumiendo no podría existir medida sin calibración.

Si el equipo con el que efectuaron las mediciones en México y con el que se mide en Brasil (siguiendo el ejemplo) son calibrados con un patrón de referencia, surgiría la pregunta:

¿Cómo saber que los patrones con los que se calibran son de similar exactitud?

Para ello se debe contar con instrumentos de medición con trazabilidad metrológica a patrones nacionales e internacionales reconocidos. Cada país debe contar con su o sus institutos de metrología reconocidos (por lo menos los países con actividad económica considerable), para garantizar que las mediciones realizadas en su país se derivan de valores convencionalmente verdaderos y confiables. Estos patrones son realizados con base al Sistema Internacional de Pesas y Medidas, se puede deducir que: no existe calibración sin trazabilidad.

Se comentó que para lograr la trazabilidad en las mediciones es necesario calibrar los equipos de medición. Para lograr lo anterior, es necesario contar con una organización con capacidad de realizarlo. Dicha organización debe ser un laboratorio de calibración con capacidad reconocida, que se puede evidenciar mediante la acreditación de su competencia técnica y confiabilidad de sus resultados, la cual es realizada en nuestro país por la entidad mexicana de acreditación, a.c. Las entidades de acreditación están dedicadas a reconocer la competencia técnica y confiabilidad de los resultados emitidos por estos laboratorios a través de evaluaciones por expertos en la materia. Por tanto no existe Sistema Internacional si no hay laboratorios de metrología y de calibración.

Por otra parte, según los niveles de “incertidumbre”, en general las calibraciones necesitan ser realizadas en lugares denominados laboratorios de calibración. Éstos deseablemente

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deben cumplir principalmente con los requisitos de la Norma Mexicana NMX-EC-17025-IMNC- Edición vigente, equivalente a ISO/IEC 17025 “Requisitos para la competencia técnica de los laboratorios de ensayo y calibración”. Dentro de los aspectos incluidos en esa norma deben contar con 3 elementos principales: competencia técnica, capacidad de medida y trazabilidad. Para obtener trazabilidad de sus medidas al Sistema Internacional (SI), estos laboratorios materializan las unidades del Sistema Internacional o envían para calibración sus patrones a otros laboratorios de mayor jerarquía denominados típicamente Laboratorios Nacionales o Institutos Nacionales de Metrología (INM). Para el caso de nuestro país Centro Nacional de Metrología (CENAM).

Se puede observar que en el presente trabajo están involucrados aspectos de normalización, calidad y metrología, principalmente. Por ello en lo sucesivo se abordan estos temas que en su conjunto permitirán entender mejor la propuesta incluida. Para fortuna de nuestro país tenemos fundamentos legales que hacen obligatorio el uso de la infraestructura de la normalización, el uso de laboratorios de calibración y de ensayo, así como de los organismos de certificación de productos, sistemas de gestión, personal, etc., En México se cuenta con la Ley Federal sobre Metrología y Normalización que establece cómo se deben elaborar las normas en nuestro país, cómo indicar qué tipo de normas se reconocen aquí, y de qué tipo son. También contempla las funciones del Centro Nacional de Metrología, lugar donde se resguardan los patrones nacionales de medidas y se disemina la exactitud y la trazabilidad a las mediciones. Además, cubre aspectos de entidades de acreditación, organismos de certificación, unidades de verificación, laboratorios de calibración y de ensayo. Los elementos anteriores se conocen en conjunto como SISMENEC (Sistema Nacional de Metrología Normalización y Evaluación de la Conformidad)

Afortunadamente también contamos con las bases jurídicas para establecer de manera obligatoria el Sistema General de Unidades de Medida que en términos generales es el mismo que el Sistema Internacional de Unidades de Medida, además, esta Ley permite precisar los conceptos más importantes sobre metrología, establecer los requisitos para la fabricación, importación, reparación, venta, verificación y uso de los instrumentos para medir y los patrones de medida.

Otro aspecto muy importante contemplado en nuestra legislación es la obligatoriedad de la medición en transacciones comerciales y la indicación del contenido neto en los productos envasados. También instruir al Sistema Nacional de Calibración y crear el Centro Nacional de Metrología como organismo de alto nivel técnico en la materia, y regular las demás materias relativas a la metrología.

Se incluyó en esta Ley, cómo se elaboran las normas en nuestro país y cómo asegurar la transparencia y eficiencia en la elaboración de ellas. Se puede apuntar que tenemos una Ley muy completa. En términos generales, también podemos decir que, éste es el marco jurídico para la Normalización, la Metrología, la Acreditación y la Certificación en México.

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El objetivo que se pretende alcanzar con este proyecto es plantear una metodología que incluya los elementos necesarios que permitan comprobar objetivamente que un producto elaborado cumpla con las especificaciones con las que se planeo su elaboración a través de las mediciones y pruebas realizadas al mismo, para ello se explica el entorno que envuelve al mundo de las mediciones y con el entendimiento de estos conceptos se inicia posteriormente con un ejemplo de mediciones con la finalidad de observar cómo se pueden lograr mediciones confiables para generar a su vez confianza en el cumplimiento de requisitos físicos que debe cumplir un producto.

El presente proyecto se enfoca básicamente en el cumplimiento de especificaciones de un producto, sin embargo, se puede aplicar para verificar el cumplimiento de requisitos de seguridad de un producto, de las especificaciones de algún insumo o materia prima que se desea emplear o adquirir. Como ejemplo, en la industria automotriz comúnmente, se debe inspeccionar el espesor de la lámina de acero que se emplea para fabricar un automóvil. Evidentemente no podría inspeccionarse con una regla o con una cinta métrica de un sastre, es decir, se debe contar con equipo adecuado para esa inspección. Siguiendo con el mismo ejemplo se podría inspeccionar también la composición de ese material a través de análisis metalográficos mediante microscopios de barrido electrónico, por ejemplo.

El objetivo del presente proyecto se desarrolla considerando que en nuestro país existe una problemática actual que consiste principalmente en el desconocimiento de la metrología en términos generales, es decir no tenemos una cultura metrológica. Conceptos como error e incertidumbre en las mediciones, entre muchos otros, no se contemplan donde se efectúan mediciones. Además, se desconoce el objetivo de calibrar un instrumento de medición. Generalmente se confunde con el término de ajuste e inclusive reparación, que son términos completamente distintos, pero sirven para efectuar mediciones confiables. Lo anterior se fundamenta con base a la experiencia profesional personal como Evaluador Líder de laboratorios, donde una de las mayores preocupaciones es precisamente lo anterior, obtener mediciones/calibraciones confiables. También la experiencia en el ámbito de acreditación de laboratorios y las constantes solicitudes de asesoría sobre metrología a las que muy frecuentemente solicitan terceras personas.

Dentro de este proyecto se explican cada uno de los términos que se han mencionado para conocer el significado y la diferencia entre ellos, así como de otros que tienen relevancia en los procesos de medición. Frecuentemente en un sin número de empresas se emplean los instrumentos de medición sin conocer realmente si el equipo es adecuado a lo que está sujeto a medir, como el ejemplo de la medición del calibre de una lámina indicado anteriormente.

Por otro lado se piensa que con hacer una medición sin repetirla, es suficiente y no se consideran los casos en que las mediciones se realicen por personal diferente o bajo diferentes condiciones climáticas.

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Ejemplo de ello sería medir un producto u objeto metálico con un instrumento de medición longitudinal sea analógico y no digital. Si ese objeto se mide en un lugar con una temperatura de 30° C y al otro día se mide por otra persona en condiciones diferentes, con el mismo instrumento pero con temperatura de 15° C, seguramente los resultados serán distintos. ¿Por qué?, Sabemos que los materiales metálicos, entre la gran mayoría, se elongan o se contraen dependiendo de la temperatura a que sean sometidos. También sucede con los instrumentos de medición metálicos, por tanto cambiarían las mediciones, debido al cambio de temperaturas y a su vez de longitudes de lo que se midió y del propio instrumento. Cabe resaltar que en el ejemplo no se consideró el hecho de realizar una serie de mediciones para tener un cálculo estadístico confiable. Tampoco fueron contemplados los errores de apreciación por los operarios del equipo, la incertidumbre en la medición y el error del instrumento de medición. Por lo tanto las mediciones perderían confianza y credibilidad si se realizaran como se mencionó al principio del ejemplo.

Adicionalmente se omite si el equipo de medición no fue calibrado, o bien si fue ajustado o reparado previo a utilizarse, o si se encuentra dentro de un programa de mantenimiento el instrumento, es decir, que se asegure en términos generales que se encuentra dentro de especificaciones de uso. En general la propuesta detalla cómo influyen todos estos aspectos en las mediciones y ejemplifica cómo lograr mediciones confiables a través de la inclusión de éstos y otros factores más. Una vez mencionado lo anterior se ejemplifica con el siguiente esquema la relación entre calidad y metrología entre otros conceptos.

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Cuadro 1. Explicación gráfica de la introducción:

Fuente: Elaboración propia.

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Las problemáticas en nuestro país, metrológicamente hablando, se deben a que en los planes de carrera o de estudio de la mayoría de las universidades que imparten las carreras de ingeniería, no se incluyen cursos de metrología de manera completa. Generalmente se enfocan en la enseñanza del uso de instrumentos de medición, pero no a conocer a fondo lo que se ha mencionado anteriormente.

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C A P Í T U L O I

Metrología

1.1 ANTECEDENTES DE LA METROLOGÍA

En toda actividad humana se relacionan las actividades de la metrología, además de apoyar a todas las ciencias existentes facilitando su entendimiento, aplicación, evaluación y desarrollo. Involuntariamente la metrología está ligada a la humanidad desde su aparición sobre la faz de la tierra.

Desde la aparición del ser humano sobre la Tierra surgió la necesidad de contar y medir. No es posible saber cuando surgen las unidades para contar y medir, pero la necesidad de hacerlo aporta ingredientes básicos que requiere la metrología, como mínimo, para desarrollar su actividad fundamental como ciencia que estudia los sistemas de unidades, los métodos, las normas y los instrumentos para medir.

En el presente trabajo no se pretende polemizar acerca de si los conceptos bíblicos, budistas, mahometanos o la evolución de las especies de Charles Darwin tienen la razón, lo que sí es evidente y está por escrito en diferentes libros que las describen y relacionan con nuestros días es el uso de unidades e instrumentos utilizados desde hace 6 000 ó 7 000 años.

Existen ejemplos en pasajes bíblicos que mencionan actividades de medición para sus actividades cotidianas. Las unidades de medida que se utilizaban, por ejemplo, para longitudes utilizaron “codos”, para medir peso “gomor” o bien simplemente mencionaban un rasero como medida del volumen o cantidad de sustancia.

Se puede observar cuán importante es y ha sido la actividad de medir. Se puede decir que los antecedentes de la metrología datan de miles de años, inclusive se puede imaginar como el hombre primitivo podía medir la noche y el día a través de la ausencia de luz solar u obscuridad.

En la historia de la humanidad ha habido dos tipos de sistemas de medidas de longitud, uno en Oriente y otro en Occidente. En Oriente el sistema sini-japonés se originó en las áreas del río Hoang Ho (río Amarillo) y del río Indo. En Occidente, por otra parte, el sistema inglés tuvo su origen en la civilización que se desarrolló a lo largo de los ríos Nilo, Tigris y Éufrates (400 años a.C.)

En esas épocas antiguas los países tenían sus propias medidas por lo que los valores de las medidas locales no podían compararse con otros países. Cuando la tecnología y el

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comercio comenzaron a desarrollarse en los diferentes países, se hizo necesario unificar el sistema de unidades.

En Francia, a fines del siglo XVIII, se estableció el primer sistema de unidades de medida: el Sistema Métrico. Este sistema presentaba un conjunto de unidades coherentes para las medidas de longitud, volumen, capacidad y masa, y estaba basado en dos unidades fundamentales: el metro y el kilogramo. Su variación es decimal.

1.2 BREVE HISTORIA DE LA METROLOGÍA

Los hechos históricos son considerados aquéllos que impactan la economía, la política y a la sociedad, por ello en el presente trabajo se citan los hechos más relevantes en la historia de la metrología, como en 1870, cuando se llevó a cabo en París, Francia, una conferencia internacional sobre longitud. En mayo de 1875, diecisiete naciones firmaron el Tratado Internacional del Sistema Métrico, por medio del cual se fundó la Oficina Internacional de Pesas y Medidas con sede en Sévres, a las afueras de París. Para 1876 empezó a fabricarse y reproducirse el prototipo del metro para las naciones que participaron en el tratado2.

Fueron elaboradas 32 barras, las cuales se componían de 90% de platino y 10% de iridio. Estas barras eran de 1 020 mm de largo y de forma de “X” en su sección transversal. Las caras, de más de 8 mm en la vecindad de los bordes, se pulieron y se les grabaron líneas de graduación de 6 a 8 micrómetros de ancho. Luego la distancia total entre las líneas se completó hasta llegar a 1 metro. La temperatura siempre se mantuvo lo más cercana posible a los 20°C.

En el siglo XX, el Comité Consultivo de Unidades, integrado por el Comité Internacional de la Conferencia General de Pesas y Medidas, se dedicó a la tarea de crear un Sistema Único Internacional. Para ello analizó los tipos de sistemas de unidades existentes y adoptó unos cuyas unidades fundamentales son el metro, el kilogramo y el segundo. Este sistema ahora se conoce como Sistema MKS, por sus siglas.

El Sistema MKS se aceptó, con ligeras modificaciones en la XI Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) en 1960 como el Sistema Internacional de Unidades, abreviado como SI y el cual se extendió por casi todas las naciones del mundo y se tomó como universal.

2 Le Bureau Internationale des Poids et Mesures. 1875-1975, Edición del Centenario. BIPM, Paris, 1975

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1.2.1 BREVE HISTORIA DE LA METROLOGÍA EN MÉXICO

En nuestro país, durante la presidencia de Benito Juárez se instruye por primera vez a los ingenieros de caminos para que adopten el Sistema Métrico Decimal y en 1857 Ignacio Comonfort decreta la creación de la Dirección de Pesas y Medidas de la República, dependiente del Ministerio de Fomento. En 1861 aún durante la presidencia de Benito Juárez se decreta la introducción del Sistema Métrico Decimal en la educación primaria y secundaria1.

Para el año de 1869 el gobierno imperial Francés propone la creación de una “Comisión Internacional del Metro” a la cual encarga de efectuar copias internacionales del metro y kilogramo originales para ser distribuidos entre los países nombrándolos “Metro de los archivos y kilogramo de los Archivos”. En 1872 la Comisión Internacional del Metro decide fabricar estas copias.

El 20 de mayo de 1875 se firma la “Convención del Metro” como un tratado, creando la “Conferencia General de Pesas y Medidas”(CGPM), autoridad máxima en metrología; el “Comité Internacional de Pesas y Medidas” (CIPM), organismo técnico de carácter coordinador y supervisor; y la “Oficina (Buró) Internacional de Pesas y Medidas” (BIPM)1, laboratorio científico depositario de los patrones internacionales y encargado de la realización práctica de los patrones primarios de medición.

El 04 de agosto de 1890 el encargado de Negocios de México comunica al Ministro de Negocios Extranjeros en Francia que México se adhiere a la Convención Internacional del Metro y el 30 de diciembre de ese mismo año, este ministro le comunica oficialmente al Presidente Porfirio Díaz que México es aceptado. Un año más tarde, en diciembre de 1891, llega a México el Prototipo No. 21 del kilogramo de platino iridio, con un valor de 1 kg + 0,63 mg, asignado por sorteo a nuestro país3.

Respecto a la fabricación del metro patrón y su reproducción, en Francia en 1878 y 1889, se construyen y se miden 30 metros prototipos, lo que exige comparar para reproducir con una exactitud nunca antes lograda.

En 1892 México recibe la copia No. 25 del metro. En nuestro país es emitida el 13 de mayo de1928 la Ley de Pesas y Medidas, posteriormente en 1943 se constituye la Dirección General de Normas (DGN) como la autoridad competente en ambas materias: metrología y normalización. Es entonces cuando surgen los primeros proyectos de Normalización Industrial. Estos se ven reforzados desde el punto de vista legal con la expedición de la Ley de Normas Industriales el 11 de febrero de 1946.

3 López Martínez, Ma. Isabel., (2006) La acreditación en México sus primeros años, NYCE, pág. 6

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La nueva legislación establece las bases para que México inicie contactos con los organismos internacionales de normalización que existían y los que empezaban a formarse. Para estas fechas, en el mundo da inicio un movimiento de armonización de normas a través de los diferentes organismos internacionales que se habían constituido. Luego de sufrir varias modificaciones el 01 de julio de 1992, se publica la Ley Federal sobre Metrología y Normalización que a partir de esa fecha no sufrió cambios significativos.

Esta Ley tiene por objeto lo siguiente4,

I. En Materia de Metrología:

Establecer el Sistema General de Unidades de Medida;

Precisar los conceptos fundamentales sobre metrología;

Establecer los requisitos para la fabricación, importación, reparación, venta, verificación y uso de los instrumentos para medir y los patrones de medida;

Establecer la obligatoriedad de la medición en transacciones comerciales y de indicar el contenido neto en los productos envasado

Instituir el Sistema Nacional de Calibración;

Crear el Centro Nacional de Metrología, como organismo de alto nivel técnico en la materia; y

Regular, en lo general, las demás materias relativas a la metrología.

II. En materia de normalización, certificación, acreditamiento y verificación5:

Fomentar la transparencia y eficiencia en la elaboración y observancia de normas oficiales mexicanas (NOM) y normas mexicanas (NMX);

Instituir la Comisión Nacional de Normalización para que coadyuve en las actividades que sobre normalización corresponde realizar a las distintas dependencias de la administración pública federal;

Establecer un procedimiento uniforme para la elaboración de normas oficiales mexicanas por las dependencias de la administración pública federal;

4 Artículo 2º, Ley Federal sobre Metrología y Normalización, vigente.

5 Artículo 2º, párrafo II, Ley Federal sobre Metrología y Normalización, vigente.

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Promover la concurrencia de los sectores público, privado, científico y de consumidores en la elaboración y observancia de normas oficiales mexicanas y normas mexicanas;

Coordinar las actividades de normalización, certificación, verificación y laboratorios de prueba de las dependencias de la administración pública federal;

Establecer el sistema nacional de acreditamiento de organismos de normalización y de certificación, unidades de verificación y de laboratorios de prueba y de calibración; y

En general, divulgar las acciones de normalización y demás actividades relacionadas con la materia.

Esta Ley sentó las bases para preparar a nuestro país hacia el tratado de libre comercio con América del Norte. Ya que garantizando la calidad de los productos y servicios mexicanos se eliminarían las barreras arancelarias para el libre comercio. Por ejemplo: un producto que incluya certificado de calidad no sería necesario examinarlo por el país importador. Sin embrago para poder certificar ese producto, había que crear normas para garantizar que ese producto cumpliera con ciertos atributos llamados especificaciones. Pero surge la pregunta: ¿Quien garantizaría que realmente ese producto cumple con una Norma?. Nuestra Ley también contemplo que para el cumplimiento de las normas era necesario en primer punto contar con un mecanismo de Normalización, y abrió la posibilidad de realizar trabajos de Normalización al sector privado, bajo ciertos requisitos específicos incluidos en esta Ley, como ejemplo de éstos organismos está el Instituto Mexicano de Normalización y Certificación (IMNC) quien se encarga de emitir normas como NMX-CC-9001 , NMX-EC-17025-IMNC-2006 entre otras, así como el ONNCE Organización Nacional de Normalización para la Construcción y Edificación, ANCE- Asociación Mexicana de Certificación, NYCE- Normalización y Certificación Nacional de la Industria Eléctrica Electrónica, etc. Una vez que se especificaron las actividades de Certificación, Verificación, Laboratorio de Ensayo y/o de Calibración, en segundo punto, también se contemplo la creación de un organismo que permitiera Evaluar la conformidad.

Evaluar la conformidad es evaluar el cumplimiento con alguna especificación, norma, regulación técnica reconocida etc.

Es por ello que en México se requería contar con un organismo independiente e imparcial que garantizara que las normas utilizadas en nuestro país fueran cumplidas y otorgar reconocimiento a quienes cumplieran garantizando la confiabilidad de los servicios que ofrecieran, para ello esta Ley incluyo la creación de una Entidad de Acreditación, ya que esta actividad era realizada por las dependencias del gobierno, sin embargo para garantizar la imparcialidad esta ley contemplo la creación de un organismo independiente y de tercera parte.

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La posibilidad de crear una entidad de acreditación permitiría que nuestro país contara con Organismos de Certificación, Unidades de Inspección, Laboratorios de Ensayo y de Calibración.

Para ejemplificar lo que realizan los organismos antes descritos se incluye el ejemplo de un producto certificado. Ese producto se certifica por un Organismo de Certificación de Producto, ese organismo fue reconocido previamente por una entidad de acreditación, la cual reconoce que este organismo es competente y confiable y cumple con la normativa aplicable. Siguiendo con el ejemplo el Organismo de Certificación reconoce que un producto cumple con aspectos de seguridad con un documento llamado certificado. Pero ese organismo para saber que dicho producto cumple con alguna especificación debe tener un laboratorio para que realicen pruebas al producto o mediciones de alguna característica en particular. Seguramente se han visto productos electrodomésticos con el siguiente símbolo:

Figura No. 2: Sello de certificación de producto

NOM Fuente: Elaboración propia

Este símbolo es utilizado el resultado emitido por un organismo de certificación de producto, indica que certifica que un producto cumple con una Norma Oficial Mexicana para proteger la salud o la integridad de quien lo consume (generalmente). Para poder certificarlo es necesario hacer una serie de pruebas y/o verificaciones, para constatar objetivamente que no causará daño al consumidor. Para realizar esas pruebas o verificaciones se utilizan equipos de medición, que a su vez, debieron ser calibrados por un laboratorio de calibración. Estas actividades se pueden ejemplificar como evaluación de la conformidad y la organización responsable de este sistema es la entidad mexicana de acreditación, a.c., como se mencionó anteriormente. En el ejemplo anterior se pudo ilustrar como la metrología es importante para garantizar la calidad de un producto, con la finalidad de asegurar su buen desempeño y garantizar que no afecte la salud del usuario o consumidor

Para poder competir comercialmente con Estados Unidos y Canadá, fue necesario establecer el marco legal para la creación del sistema nacional que garantizara que las mediciones que se realizaran en nuestro país fueran confiables, es por ello que se desarrollo un Centro Nacional de Metrología (CENAM). Organismo que se encarga de diseminar la trazabilidad de los patrones de medidas. También existía la necesidad de contemplar la evaluación de la conformidad y metrología en México. Fue necesario iniciar con un sistema que permitiera elevar la calidad de los productos mexicanos y para ello, se requería la elaboración de normas que permitieran garantizar que un producto, cumpliera con especificaciones. Además fue necesario verificar que esas

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normas fueran implantadas correctamente y para ello esta ley incluyo a los organismos de evaluación de la conformidad.

CENTRO NACIONAL DE METROLOGÍA

Anteriormente se menciono el concepto de Trazabilidad. Para entender ese concepto es necesario conocer que en nuestro país afortunadamente existe un Centro Nacional de Metrología (CENAM), que es el laboratorio nacional de referencia en materia de mediciones. En este Centro se realizan esfuerzos para establecer las unidades de medición con las más altas cualidades metrológicas posibles de acuerdo a las capacidades científicas y tecnológicas con que cuenta nuestro país.

El CENAM fue creado con el fin de apoyar al sistema metrológico nacional como un organismo descentralizado con personalidad jurídica y patrimonio propios, de acuerdo al artículo 29 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 1 de julio de 1992. Posteriormente sus reformas fueron publicadas en el Diario Oficial de la federación el 20 de mayo de 19976.

El CENAM es la máxima institución en materia de mediciones en nuestro país, responsable de establecer y mantener los patrones nacionales, ofrecer servicios metrológicos como calibración de instrumentos y patrones, certificación y desarrollo de materiales de referencia, cursos especializados en metrología, asesorías y venta de publicaciones. Mantiene estrecho contacto con otros laboratorios nacionales y con organismos internacionales relacionados con la metrología, con el fin de asegurar el reconocimiento internacional de los patrones nacionales de México y, consecuentemente, promover la aceptación de los productos y servicios de nuestro país.

Siendo un organismo descentralizado, el CENAM no ejerce funciones de autoridad. La Ley mencionada junto con su reglamento, establecen la responsabilidad de la Secretaría de Economía (antes Secretaría de Comercio y Fomento Industrial SECOFI) y otros organismos, como la Procuraduría Federal del Consumidor y la Comisión Nacional de Normalización para aplicar las disposiciones establecidas por la ley.

Es importante conocer que la misión de nuestro Centro de Metrología, consiste en apoyar a los diversos sectores de la sociedad en la satisfacción de sus necesidades metrológicas presentes y futuras, estableciendo patrones nacionales de medición, desarrollando materiales de referencia y diseminando sus exactitudes. Estas actividades se realizan por medio de servicios tecnológicos de la más alta calidad para

6 http://www.cenam.mx (marzo, 2008)

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incrementar la competitividad del país, contribuyendo al desarrollo y mejora de la calidad de vida de la población.

El presente trabajo se enfoca principalmente en ejemplos de metrología de longitud es necesario conocer cuál es nuestro patrón de referencia para que se diseminen las mediciones de longitud en nuestro país

Figura No. 3: Patrón Nacional de Longitud.

Fuente: www.cenam.mx/patrones

La figura anterior ilustra a nuestro patrón nacional de longitud Metro, cuyo símbolo es m, y como definición es la Longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vació durante un intervalo de tiempo de 1/299 792 458 de segundo, esa trayectoria es 1 m, con incertidumbre de ± 2,5 x 10-12 m.

El concepto de trazabilidad internacionalmente es el siguiente:

Trazabilidad: Propiedad del resultado de una medición o del valor de un patrón, tal que ésta pueda ser relacionada con referencias determinadas, generalmente patrones nacionales o internacionales, por medio de una cadena ininterrumpida de comparaciones teniendo todas incertidumbre determinadas7.

Sin embargo es un concepto difícil de entender rápidamente, pero es de suma importancia comprenderlo ya que parte fundamental de la propuesta se fundamenta en el concepto de trazabilidad, pues a través de una cadena ininterrumpida de comparaciones entre patrones de referencia e instrumentos de medición se heredan valores de incertidumbre. Para comprender este concepto se ejemplifica en la siguiente ilustración.

7 NMX-Z-055:1996 IMNC, “Vocabulario de Términos Fundamentales y Generales en Metrología”, IMNC

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Figura No. 4: Ejemplo de la cadena de trazabilidad en las mediciones

Fuente: www.cenam.mx/patrones

El esquema anterior muestra gráficamente la propuesta del presente trabajo de tesis, podemos observar cómo es que desde un patrón primario de medida se puede diseminar la trazabilidad hasta la medición de la pieza de un producto, sin embargo cada uno de esos pasos requiere ser elaborado por medio de procedimientos validados y documentados con personal con la experiencia y competencia técnica que se requiere.

1.3 SISTEMA DE UNIDADES DE MEDIDA

Como se ha descrito anteriormente, un sistema de unidades de medida es un conjunto de unidades confiables, uniformes y adecuadamente definidas que sirven para satisfacer las necesidades de medición.

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En Francia, a fines del siglo XVIII, se estableció el primer sistema de unidades de medida: el Sistema Métrico. Este sistema presentaba un conjunto de unidades coherentes para las medidas de longitud, volumen, capacidad y masa. Estaba basado en dos unidades fundamentales: el metro y el kilogramo. Su variación es decimal.

El Comité Consultivo de Unidades, integrado por el Comité Internacional de la Conferencia General de Pesas y Medidas, se dedicó a la tarea de crear un Sistema Único Internacional. Para ello analizó los tipos de sistemas de unidades existentes y adoptó unos cuyas unidades fundamentales son el metro, el kilogramo y el segundo. Este sistema ahora se conoce como Sistema MKS.

El Sistema MKS se aceptó, con ligeras modificaciones, en la XI Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) en 1960 como el Sistema Internacional de Unidades, abreviado como SI.

El Sistema Internacional es resultado de un largo trabajo que comenzó en Francia hace más de un siglo y que continuó internacionalmente para poner a disposición de toda la humanidad un conjunto de unidades confiables y uniformes.

Hoy en día el Sistema Internacional de Unidades (SI), que es una versión modernizada del sistema métrico establecido por acuerdo internacional, suministra un marco lógico interconectado con todas las mediciones de ciencia, industria y comercio.

1.3.1 SISTEMA GENERAL DE UNIDADES DE MEDIDA

Se puede observar en párrafos anteriores que La Ley Federal sobre Metrología y normalización tiene incluido dentro de su objeto en materia de Metrología, lo siguiente:

Establecer el Sistema General de Unidades de Medida

Para ello dicha ley en su artículos 5º indica lo siguiente:

“En los Estados Unidos Mexicanos el Sistema General de Unidades de Medida es el único legal y de uso obligatorio.”8

Algo de suma importancia es lo establecido por el Artículo 8 de la ley que indica:

Las escuelas oficiales y particulares que formen parte del sistema educativo nacional, deberán incluir en sus programas de estudio la enseñanza del Sistema General de Unidades de Medida

8 Artículo 5º, párrafo II, Ley Federal sobre Metrología y Normalización, vigente.

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El Sistema General de Unidades de Medida es expresado mediante la Norma Oficial Mexicana NOM-008-SCFI, tiene el propósito de establecer un lenguaje común que responda a las exigencias actuales de las actividades científicas, tecnológicas, educativas y comerciales, al alcance de todos los sectores del país. Para elaborar este Sistema General, se tomo en cuenta las resoluciones y acuerdos sobre el Sistema Internacional de Unidades (SI) llevadas a cabo en la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM).

El “SI” es el primer sistema de unidades de medición compatible, esencialmente completo y armonizado internacionalmente, fundamentado en siete unidades base, cuya materialización y reproducción objetiva de los patrones correspondientes, facilita a todas las naciones que lo adopten para la estructuración de sus sistemas metrológicos a los más altos niveles de exactitud. Al compararlo con otros sistemas de unidades, se manifiestan otras ventajas entre las que se encuentran la facilidad de su aprendizaje y la simplificación en la formación de las unidades derivadas.

El objetivo y el campo de aplicación de nuestro Sistema General de Unidades de Medida es establecer las definiciones, símbolos y reglas de escritura de las unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI) y otras medias fueras de este Sistema que acepte la CGPM9, utilizando los diferentes tipos de campos de la ciencia, la tecnología, la industria, la educación y el comercio |

El Sistema General de Unidades de Medida se integra entre otras, con las unidades básicas del Sistema Internacional de Unidades: de longitud, el metro; de masa; el kilogramo; del tiempo; el segundo; de temperatura termodinámica, el kelvin; de intensidad de corriente eléctrica, el ampere; de intensidad luminosa, la candela; y de cantidad de sustancia, el mol, así como las suplementarias. También las derivadas de las unidades base y los múltiplos y submúltiplos de todas ellas, que apruebe la Conferencia General de Pesas y Medidas y se prevean en normas oficiales mexicanas. También se integra con las no comprendidas en el sistema internacional que acepte el mencionado organismo y se incluyan en dichos ordenamientos8.

Para comprender el Sistema General, se incluyen definiciones como:

Magnitud Atributo de un fenómeno, cuerpo o sustancia que es suceptible a ser distinguido cualitativamente y determinado cuantitativamente. Sistema coherente de unidades (de medida) Sistema de unidades compuesto por un conjunto de unidades base y de unidades derivadas compatibles

9 NOM-008-SCFI-2002, Sistema General de Unidades de Medida, pág. 1

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Magnitudes de Base Son magnitudes que dentro de un “Sistema de magnitudes” se aceptan por convención, como independientes unas de otras. Unidades Si derivadas Son unidades que se forman combinando entre sí las unidades de base, o bien, combinando éstas con las unidades derivadas según las expresiones algebraicas que relacionan las magnitudes correspondientes de acuerdo a leyes simples de la física. Unidades SI de base Las unidades de base del SI son siete, correspondiendo a las siguientes magnitudes: longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente eléctrica, temperatura, termodinámica, intensidad luminosa y cantidad de sustancia. Los nombres de las unidades son respectivamente: el metro, el kilogramo, segundo, ampera, kelvin, candela y mol. Las magnitudes, unidades , símbolos y definiciones se muestran en la siguiente tabla:

Tabla No 5: Nombres, símbolos y definiciones de las unidades SI de base. Magnitud Unidad Símbolo Definición

longitud metro M Es la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299 792 458 de segundo [17a. CGPM (1983) Resolución 1]

Masa Kilogramo kg Es la masa igual a la del prototipo internacional del kilogramo [1a. y 3a. CGPM (1889 y 1901)]

Tiempo Segundo S Es la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133 [13a. CGPM (1967), Resolución 1] del kilogramo [1a. y 3a. CGPM (1889 y 1901)]

Corriente eléctrica

Ampere A Es la intensidad de una corriente constante que mantenida en dos conductores paralelos rectilíneos de longitud infinita, cuya área de sección circular es despreciable, colocados a un metro de distancia entre sí, en el vacío, producirá entre estos conductores una fuerza igual a 2x10-7 newton por metro de longitud [9ª. CGPM, (1948), resolución 2])

Temperatura termodinámica

Kelvin K Es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua [13a. CGPM (1967) Resolución 4]

Cantidad de sustancia

Mol mol Es la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales como existan átomos en 0,012 kg de carbono 12 [14a. CGPM (1971), Resolución 3]

Intensidad luminosa

Candela cd Es la intensidad luminosa en una dirección dada de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540x1012 hertz y cuya intensidad energética en esa dirección es 1/683 watt por esterradián [16a. CGPM (1979), Resolución 3]

Fuente: NOM-008-SCFI-2002- Sistema General de Unidades de Medida

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Tabla No. 6: Nombres de las magnitudes, símbolos y definiciones de las unidades SI derivadas Magnitud Unidad Símbolo Definición

Ángulo de plano

Radián Rad Es el ángulo plano comprendido entre dos radios de un círculo, y que interceptan sobre la circunferencia de este círculo un arco de longitud igual a la del radio (ISO-31/1)

Ángulo sólido Esterradián Sr Es el ángulo sólido que tiene su vértice en el centro de una esfera, y, que intercepta sobre la superficie de esta esfera una área igual a la de un cuadrado que tiene por lado el radio de la esfera (ISO-31/1)


Tabla No. 7: Ejemplo de unidades SI derivadas sin nombre especial Magnitud Unidades SI

Nombre Símbolo Superficie Volumen Velocidad Aceleración Número de ondas Masa volúmica, densidad Volumen específico Densidad de corriente Intensidad de campo eléctrico Concentración (de cantidad de sustancia) Luminancia

metro cuadrado metro cúbico metro por segundo metro por segundo al cuadrado metro a la menos uno kilogramo por metro cúbico metro cúbico por kilogramo ampere por metro cuadrado ampere por metro mol por metro cúbico candela por metro cuadrado

m2

m3

m/s m/s2

m-1

kg/m3

m3/kg A/m2

A/m mol/m3

cd/m2 Fuente: NOM-008-SCFI-2002- Sistema General de Unidades de Medida

1.3.2 SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES DE MEDIDA (SI)

El presente trabajo de tesis también tiene como objetivo presentar una versión abreviada del Sistema Internacional de Unidades -conocido como SI en todos los idiomas, que fue adoptado en 1960 por la Conferencia General de Pesas y Medidas10, máxima autoridad internacional en metrología y de la cual nuestro país es miembro.

10 Le Bureau Internacional des Poids et Mesures et la Convention du mètre, BIMP, París, 1987.

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Una información más completa está disponible en la citada Norma Oficial Mexicana NOM-008-SCFI-2002 Sistema General de Unidades, la cual puede adquirirse en la Dirección General de Normas de la Secretaría de Economía11.

El sistema es construido sobre los cimientos que forman siete unidades base, más dos unidades suplementarias. Todas las demás unidades del SI se derivan desde estas unidades. Los múltiplos y submúltiplos son expresados en un sistema decimal.

1.3.3 DEFINICIONES DE UNIDADES DE BASE Y SUPLEMENTARIAS

El metro como ya se explico anteriormente, es la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío durante un lapso de 1/299 792 458 de segundo (17a. CGPM-1983).

El kilogramo es la masa igual a la del prototipo internacional del kilogramo (la. y 3a. CGPM-1889 y 1901).

El segundo es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del átomo de cesio 133 (1ª. y 3ª. CGPM*-1967, resolución 1).

El mol es la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elemento como existen átomos en 0.012 kg de carbono 12 (14a. CGPM-1971, resolución3).

El radián es el ángulo plano comprendido entre dos radios de un círculo y que interceptan sobre la circunferencia de este círculo un arco de longitud a la del radio. (Recomendación ISO*-R31/1).

El esterradián es el ángulo sólido que teniendo su vértice en el centro una esfera, corta sobre la superficie de esta esfera un área igual a la de cuadrado que tiene por lado el radio de la esfera. (Recomendación ISO-R31/1).

* CGPM: Conferencia General de Pesas y Medidas (París, Francia). ** 1S0 Organización Internacional para la Normalización (Ginebra, Suiza).

1.3.4 MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DE LAS UNIDADES DEL SI

El metro, unidad fundamental del sistema, corresponde a la escala de lo que mide el hombre en la vida diaria; por ejemplo, casas, edificios y distancias cortas. Sin embargo, aunque con menos frecuencia, tienen que medirse otras longitudes para las que el metro resulta demasiado pequeño o demasiado grande. Por ejemplo, el metro es muy pequeño

11 Catálogo de normas, http:// www.economia.gob.mx, (Febrero 2008).

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para expresar la distancia entre la Ciudad de México y París, ya que se requeriría una cifra demasiado grande; en cambio, resulta muy grande para expresar el diámetro de una canica. Ocurre lo mismo con todas las unidades del SI.

Considerando lo anterior, se decidió establecer múltiplos y submúltiplos comunes a todas las unidades y expresarlos con prefijos convencionales de aceptación universal. Para evitar confusiones, del griego se tomaron los prefijos para formar los múltiplos (kilo, mega, giga, etc.), y del latín los prefijos para formar los submúltiplos (mili, micro, nano, etc.).

Estos prefijos se agregan a la unidad y forman palabras fáciles de identificar para designar a los múltiplos y a los submúltiplos. Por tanto, se tiene como múltiplos del metro, el kilómetro, equivalente a 1 000 metros; el megámetro, equivalente a 1 000 000 metros; el gigámetro, equivalente a 1 000 000 000 metros. Los submúltiplos del metro son el milímetro, equivalente a la milésima parte de un metro; el micrómetro, equivalente a la millonésima parte de un metro; el nanómetro, equivalente a la milmillonésima parte de un metro12.

Lo interesante de los prefijos es que, como se dijo, son comúnes o aplicables a todas las unidades del SI, por lo que puede hablarse de miligramos, mililitros, miliamperes, milipascales, etcétera.

12 NOM-008-SCFI-2002, Sistema General de Unidades de Medida, pág. 60

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Tabla No. 8: Prefijos para múltiplos y submúltiplos Nombre Símbolo Valor Yotta Y 1024 = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 Zetta Z 1021 = 1 000 000 000 000 000 000 000 Exa E 1018 = 1 000 000 000 000 000 000 Peta P 1015 = 1 000 000 000 000 000 Tera T 1012 = 1 000 000 000 000 Giga G 109 = 1 000 000 000 Mega M 106 = 1 000 000 Kilo k 103 = 1 000 Hecto h 102 = 100 Deca da 101 = 10 deci d 10-1 = 0,1 Centi c 10-2 = 0,01 Mili m 10-3 = 0,001 Micro µ 10-6 = 0,000 001 Nano n 10-9 = 0,000 000 001 Pico p 10-12 = 0,000 000 000 001 Femto f 10-15 = 0,000 000 000 000 001 Atto a 10-18 = 0,000 000 000 000 000 001 Zepto z 10-21 = 0,000 000 000 000 000 000 001 Yocto y 10-24= 0,000 000 000 000 000 000 000 001


Los múltiplos comunes con el prefijo kilo y submúltiplo común con el prefijo mili, bastan para la medición de las magnitudes más grandes y la más pequeña que la mayoría de la gente necesita.

Algo muy importante en la metrología son las reglas para la escritura de los números y su signo decimal, existen dos reglas muy importantes para los números.

Para los números, deben ser generalmente impresos en tipo romano. Para facilitar la lectura de números con varios dígitos, estos deben ser separados en grupos apropiados preferentemente de tres, contando del signo decimal a la derecha y a la izquierda, los grupos deben ser separados por un pequeño espacio, nunca con una coma, un punto, o por otro medio

Para el signo decimal, debe ser una coma sobre la línea (,). Si la magnitud de un número es menor que la unidad, el signo decimal debe ser precedido por un cero.

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Otros temas importantes a considerar e incluidos en nuestra NOM-08 son los siguientes:

- Nombres de las magnitudes, símbolos y definiciones de las unidades del SI derivadas - Unidades del SI derivadas sin nombre especial - Unidades SI derivadas que tienen nombre y símbolo especial - Ejemplos de unidades SI derivadas expresadas por medio de nombres especiales - Principales magnitudes y unidades de espacio y tiempo - Magnitudes y unidades de fenómenos periódicos y convexos - Magnitudes y unidades de mecánica - Magnitudes y unidades de calor - Magnitudes y unidades de electricidad y magnetismo - Magnitudes y unidades de luz y radiaciones electromagnéticas - Magnitudes y unidades de acústica - Magnitudes y unidades físico-química y físico-molecular - Nombres y símbolos de los elementos químicos - Símbolos de los elementos químicos y de los nuclidos - Definición de pH - Magnitudes y unidades de física nuclear - Magnitudes y unidades de reacciones nucleares y reacciones ionizantes - Unidades que no pertenecen al SI, que se conservan para usarse con el SI - Unidades que no pertenecen al SI que pueden usarse temporalmente con el SI - Ejemplos de unidades que no deben utilizarse Es importante conocer y dominar la forma correcta de expresar una magnitud o las unidades de medida, es por ello que se incluye estos apartados, para generar cultura metrológica y para expresar en forma universal las unidades metrológicas. También es importante conocer las reglas generales para escribir o expresarse metrológicamente, para ello es necesario considerar lo siguiente: 1.3.5 REGLAS GENERALES PARA LA ESCRITURA DE LOS SÍMBOLOS DE LAS UNIDADES DEL SI13

1. Los símbolos de las unidades deben ser expresados en caracteres romanos, en general, minúsculas, con excepción de los símbolos que se derivan de nombres propios, en los cuales se utilizan caracteres romanos en mayúsculas

Ejemplos: m, cd, K, A

13IDEM página 34

37

2. No se debe colocar punto después del símbolo de la unidad 3. Los símbolos de las unidades no deben pluralizarse

Ejemplos: 8 kg, 50 kg, 9 m, 5m

4. El signo de multiplicación para indicar el producto de dos o más unidades debe ser

de preferencia un punto. Este punto puede suprimirse cuando la falta de separación de los símbolos de las unidades que intervengan en el producto no se preste a confusión.

Ejemplo: N•m o Nm, también m•N pero no: mN que se confunde con milinewton, submúltiplo de la unidad de fuerza, con la unidad de momento de una fuerza o de un par (newton metro)

5. Cuando una unidad derivada se forma por el cociente de dos unidades, se puede utiliza una línea inclinada, una línea horizontal o bien potencias negativas.

Ejemplo: m/s o ms-1 para designar la unidad de velocidad: metro por segundo

6. No deben utilizarse más de una línea inclinada a menos que se agreguen

paréntesis. En los casos complicados, deben utilizarse potencias negativas o paréntesis.

Ejemplo: m/s o ms-1, pero no: m/s/s m•kg / (s3•A) o m•kg•s-3•A-1, pero no: m•kg/s3/A

7. Los múltiplos y submúltiplos de las unidades se forman anteponiendo al nombre de éstas, los prefijos correspondientes con excepción de los nombres de los múltiplos y submúltiplos de la unidad de masa en los cuales los prefijos se anteponen a la palabra “gramo”

Ejemplo: dag, Mg (decagramo; megagramo) ks, dm (kilosegundo, decímetro)

8. Los símbolos de los prefijos deben ser impresos en caracteres romanos (rectos),

sin espacio entre el símbolo del prefijo y del símbolo de la unidad.

Ejemplo: mN (milinewton) y no. m N

9. Si un símbolo que contiene a un prefijo está afectado de un exponente, indica que el múltiplo de la unidad está elevado a la potencia expresada por el exponente

Ejemplo: 1 cm3 = (10-2m)3 = 10-6 m3

1 cm-1 = (10-2m)-1 = 102 m-1

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10. Los prefijos compuestos deben evitarse Ejemplo: 1 nm (un nanómetro)

pero no: 1 mµm (un milimicrómetro)

1.4 EXPERIMENTO Y MEDICIÓN

La experiencia humana es muy variada; constantemente vemos, oímos, olemos, probamos y tocamos objetos y productos, es decir, hay un constante flujo de sensaciones. El trabajo de la metrología es describir en forma ordenada esta experiencia, un trabajo que la curiosidad del hombre ha conducido por muchos siglos y que presumiblemente nunca terminará, por fortuna.

El mundo que está poblado por las creaciones y trabajos de la imaginación e ingenio del metrólogo, es el de las unidades, sistemas de unidades, trazabilidad, patrones, normas, métodos, sistemas de certificación, especificaciones, etc. La sociedad debe distinguir entre este mundo y aquél de la simple y pura experiencia.

El metrólogo construye, por ejemplo, un experimento que es controlado en cuanto a la percepción sensorial que se tiene de él. Tres elementos lo caracterizan:

En primer lugar, en el desarrollo de un experimento el investigador abstrae deliberadamente de la experiencia total una pequeña porción para estudiarla en forma intensiva. Por ejemplo, de los fenómenos asociados con el concepto de calor, el experimentador puede elegir investigar aquél que concierne a la relación entre el calentamiento y el tamaño de un objeto.

En segundo lugar, el experimentador tiene ciertas ideas acerca del procedimiento y el resultado que él puede esperar. (Claro que él debe tener la mente suficientemente abierta y pensar que puede obtener un resultado específico.)

En tercer lugar, el investigador realiza una serie de operaciones manuales para lograr su objetivo. Él sigue activamente la naturaleza con sus cuestionamientos.

Como fue descrito anteriormente, un experimento en esencia no habla de nada, o muy poco, acerca de la cuantificación. Por muchos siglos, sin embargo el hombre ha sentido la urgencia de describir sus experimentos en términos numéricos, en otras palabras, hacer mediciones.

En la actualidad, un experimento físico que no involucre medición es considerado poco valioso. El metrólogo experimentador siente que él realmente entiende como avanzan las cosas con la pregunta ¿cuánto?, si esta tiene respuesta. En cada laboratorio, taller, línea de producción, y casi dondequiera, es posible encontrar aparatos o dispositivos con escalas, éstas con marcas y con números asociados a cada hecho relacionado con la metrología.

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Es un hecho que cada persona pensará en la medición física que le es más familiar, por ejemplo: consultar el reloj de pulsera; al hacerlo reconocerá en cada análisis la medición, leerá la hora desde la carátula con la posición de las agujas. Esto también sucede en los medidores eléctricos, reglas, medidores de corriente, voltaje y potencia, en los termómetros, rugosímetros, micrómetros, calibradores, medidores de presión, etcétera.

1.5 SIMBOLISMO EN METROLOGÍA

¿Qué es una ley metrológica? La metrología es la descripción de una parte de la experiencia humana por medio del lenguaje y la escritura. Aparte de la gran cantidad de escritura que se requeriría para exponer el resultado de los experimentos, parecería innecesaria y difícil la descripción de una medición, la cual, como se ha visto, es el tipo más importante de experimento metrológico. Ante tal situación, los experimentos metrológicos simplemente son descritos en términos de números, los cuales también son representados por símbolos cuya manipulación han simplificado los matemáticos.

Pero el simbolismo metrológico rebasa el uso de números de la aritmética. Esto puede probarse con una simple medición física, tal como el estiramiento de un alambre del cual pende un peso. La medición de la longitud del alambre por medio de un metro u otra escala, antes y después de que una particular carga haya sido colocada, se denomina la evaluación del cambio en medición o el alargamiento o elongación del alambre. Este hecho también puede denominarse la asignación de un número al símbolo por el cual se representa el alargamiento. Asimismo, en la operación de medición del peso colocado en un extremo del alambre se le asigna un número al símbolo p, el cual designa el peso. Entonces, cualquier relación encontrada entre la lista de ambos números relacionados por una constante C quedan simbolizados por la expresión algebraica:

X = Cp

1.6 MÉTODOS ESTADISTICOS

Desde un punto de vista de la metrología, los métodos estadísticos o estadística14 se emplean para manejar datos numéricos y obtener información para tomar decisiones. Así los métodos empleados para reunir y analizar los datos de una empresa, proceso o sistema, pueden considerarse del campo de la estadística. Una definición semejante, sin embargo, demasiado amplia, pero útil para fines didácticos. Para poder llamar a tales métodos estadísticos con propiedad es necesario restringir tanto la naturaleza de los datos como los motivos de estudio.

14 V. Arman, Feigenbaum (1999), Control Total de la Calidad, CECSA, Páginas365-367

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Los datos que se utilizan en los métodos estadísticos se obtienen en forma de medidas o conteos realizados de una fuente de observaciones.

La idea de que la estadística puede contribuir a garantizar la calidad de productos manufacturados no va más allá de la aparición de la producción en masa. La amplia difusión de los métodos estadísticos en problemas de garantía de calidad, es aun más reciente. Actualmente una gran variedad de problemas en la producción de un artículo pueden resolverse por métodos estadísticos.

Cuando hablamos de garantía de calidad (estadística) nos estamos refiriendo en esencia a las tres técnicas especiales:

El diagrama de control El establecimiento de límites de tolerancia El muestreo de aceptación

(Otras herramientas estadísticas básicas para el mejoramiento de la calidad son: la regla de Pareto, diagrama Ishikawa o causa efecto, histogramas, diagramas de dispersión, etc.)

Obsérvese que le palabra "calidad", cuando se emplea técnicamente como en este contexto, designa alguna propiedad medible o contable de un producto: el diámetro exterior de un cojinete de bolas, la resistencia a la ruptura de un hilo, el número de imperfecciones de una pieza de tela, la potencia de un medicamento, etc.

Durante siglos, artesanos muy diestros se han esforzado por elaborar productos que se distingan de los demás por una calidad superior, y una vez alcanzada una norma de calidad han procurado eliminar en lo posible cualquier variabilidad entre los productos que nominalmente se parecían.

1.7 DIAGRAMAS DE CONTROL

Es probable que dos piezas en apariencia idénticas y fabricadas en condiciones cuidadosamente controladas, provenientes del mismo lote de materia prima y salida una segundos después de la otra, de la misma máquina, puedan sin embargo diferir en muchos aspectos. En realidad, cualquier proceso de producción, por bueno que sea, está caracterizado por cierto grado de variabilidad que es de naturaleza aleatoria y que no puede eliminarse por completo.

Cuando la variabilidad de un proceso de producción se reduce a la variación aleatoria, se dice que el proceso se encuentra en un estado de control estadístico. Tal estado casi siempre se logra encontrando y eliminando los problemas que causan otra clase de variación, denominada variación asignable, que puede deberse:

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1. A operadores muy mal entrenados 2. A materias primas de pésima calidad 3. A maquinaria con instalación defectuosa 4. A piezas mecánicas desgastadas 5. A otras causas semejantes

1.7.1 LÍMITES DE TOLERANCIA15

Toda fase del control de calidad industrial se debe comparar con alguna característica de calidad o medición de un producto terminado con determinadas especificaciones.

Algunas veces las especificaciones, o límites de tolerancia, están establecidas por el consumidor o por el ingeniero de diseño de tal manera que cualquier desviación apreciable hará que el producto carezca de utilidad. Sin embargo, subsiste el problema de producir el artículo en tal forma que una proporción aceptablemente alta de las unidades caiga dentro de los límites de tolerancia especificados por la norma de calidad determinada.

Por otra parte, si se fabrica un producto sin especificaciones previas o si se efectúan modificaciones, es conveniente saber dentro de qué límites el proceso puede mantener una característica de calidad en un porcentaje razonablemente alto de veces.

Así, hablamos de límites de tolerancia "naturales"; esto es, dejamos que el proceso establezca sus propios límites, que según señala la experiencia, puede cumplir en la práctica.

1.7.2 MUESTREO DE ACEPTACIÓN

Algunos bienes manufacturados son embarcados a los consumidores en lotes cuyos tamaños abarcan desde unos pocos hasta muchos miles de artículos individuales. En teoría, ningún lote debería contener unidades defectuosas, pero en la práctica es casi imposible alcanzar este objetivo. Reconociendo el hecho de que algunos bienes defectuosos serán irremediablemente repartidos, aun cuando cada lote fuera inspeccionado al 100% la mayoría de los consumidores exigen pruebas basadas en una cuidadosa inspección, de que la proporción de unidades defectuosas en cada lote no sea excesiva.

Un método utilizado con mucha frecuencia y muy eficaz para dar tal evidencia es la inspección muestral, donde los artículos son seleccionados de cada lote antes de ser embarcados (o previamente a la aceptación del consumidor); basada en esta muestra se

15 Pérez Maldonado Agustín, Rojas González Felipe, Estimación de incertidumbre en las mediciones y aseguramiento de la calidad en las mediciones, CIDESI, Manual de Capacitación, 2009

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emite la decisión, de aceptar o rechazar el lote. La aceptación de un lote suele implicar que puede ser embarcado (o aceptado por el comprador), a pesar de que quizá contenga algunos artículos defectuosos. Los acuerdos entre el productor y el consumidor pueden contemplar que alguna forma de crédito sea otorgada para las unidades defectuosas subsecuentemente descubiertas por el consumidor. El rechazo de un lote no necesariamente implica que será desechado; un lote rechazado puede ser sometido a una inspección más minuciosa con el propósito de eliminar todos los artículos defectuosos.

1.7.3 PROBABILIDAD EN LAS MEDICIONES

Históricamente, la forma más antigua de medir lo incierto es el concepto clásico de probabilidad, el cual tuvo su origen en los juegos de azar. Se aplica cuando todos los resultados son igualmente posibles; decimos entonces que:

Si hay n resultados igualmente posibles, todos los cuales ocurren y S son considerados favorables o como un “éxito", entonces la probabilidad de un "éxito" está dada por:

Éxito = s/n

n = resultados posibles s = resultados favorables

En la aplicación de esta regla, los términos "favorable" y "éxito" son usados de manera vaga: "favorable" puede significar que un televisor no funcione y "éxito" puede significar que alguien se contagió de gripa.

EJEMPLO ¿Cuál es la probabilidad de sacar un as de un paquete barajado de 52 naipes?

Solución: Hay s = 4 ases entre los n = 52 naipes; así que obtenemos:

s/n = 4/52 = 1/13

La probabilidad de un evento (acontecimiento o resultado) es la proporción de las veces que eventos de la misma clase ocurrirán al repetir muchas veces el experimento.

Si decimos que la probabilidad de que un avión que vuela de Guadalajara a Monterrey llegue a tiempo es 0,78; entendemos que tales vuelos llegan a tiempo 78 % de las veces. Por otra parte, si el servicio meteorológico predice que hay un 40% de posibilidades de que llueva (que la probabilidad es 0,40), esto significa que en las mismas condiciones climatológicas lloverá 40 % de las veces. Más generalmente, decimos que un evento tiene una probabilidad de, digamos, 0,90 en el mismo sentido que diríamos que en clima frío nuestro auto arrancará el 90% de las veces. No podemos garantizar que ocurrirá en una

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ocasión particular (el auto puede arrancar o no); pero si llevamos un registro por un período largo, observaríamos que la proporción de "éxitos" es muy cercana a 0,90.

De acuerdo con la interpretación de probabilidad como frecuencia relativa, estimamos la probabilidad de un evento observando cuantas veces han ocurrido en el pasado eventos similares.

EJEMPLO: Ciertas pruebas muestran que 294 de 300 aislantes de cerámica probados podrían resistir un shock térmico, ¿cuál es la probabilidad de que cualquiera de tales aislantes pueda resistirlo?

Solución: Entre los aislantes probados, 294/300 = 0,98 pueden resistir el shock térmico, y utilizarnos esta cifra como una estimación de la probabilidad.

Al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando las efectúe la misma persona, sobre la misma pieza, con el mismo instrumento, el mismo método y en el mismo ambiente (repetibilidad); si las mediciones las hacen diferentes personas con distintos instrumentos o métodos o en ambientes diferentes, entonces las variaciones en las lecturas son mayores (reproducibilidad). Esta variación puede ser relativamente grande o pequeña, pero siempre existirá.

En sentido estricto, es imposible hacer una medición totalmente exacta, por lo tanto, siempre se enfrentarán errores al hacer las mediciones. Los errores pueden ser despreciables o significativos, dependiendo, entre otras circunstancias de la aplicación que se le dé a la medición.

Los errores surgen debido a la imperfección de los sentidos, de los medios, de la observación, de las teorías que se aplican, de los aparatos de medición, de las condiciones ambientales y de otras causas.

1.7.4 CLASIFICACIÓN DE ERRORES EN CUANTO A SU ORIGEN16

Atendiendo al origen donde se produce el error, puede hacerse una clasificación general de éstos errores y su causa:

Por el instrumento de medición Por el operador Por el método de medición (errores humanos) Por el medio ambiente en que se hace la medición


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Los errores siguientes debe conocerlos y controlarlos el operador.

Error por el uso de instrumentos no calibrados Error por la fuerza ejercida al efectuar mediciones Error por instrumento inadecuado Error por puntos de apoyo Errores por método de sujeción del instrumento Error por distorsión Error de paralaje Error de posición Error por desgaste Error por condiciones ambientales

a) Humedad b) Polvo c) Variación de Temperatura

1.7.5 MEDIDA DEL ERROR17

En una serie de lecturas sobre una misma dimensión constante, la inexactitud o incertidumbre es la diferencia entre los valores máximo y mínimo obtenidos.

Incertidumbre = valor máximo - valor mínimo

El error absoluto es la diferencia entre el valor leído y el valor convencionalmente verdadero correspondiente.

Error absoluto = valor leído - valor convencionalmente verdadero

Sea, por ejemplo, un remache cuya longitud es 5,4 mm y se mide cinco veces sucesivas, obteniéndose las siguientes lecturas:

(5,5; 5,6; 5,5; 5,6; 5,3) mm

La incertidumbre (estimada sencillamente para ejemplificar cómo varían las mediciones) será:

Incertidumbre (5,6 – 5,3) mm = 0,3 mm


45

Los errores absolutos de cada lectura serían:

(5,5 – 5,4) mm = 0,1 mm; (5,6 – 5,4) mm = 0,2 mm; (5,5 – 5,4) mm = 0,1 mm

(5,6 – 5,4) mm = 0,2 mm; (5,3 – 5,4) mm = - 0,1 mm

El signo nos indica si la lectura es mayor (signo +) o menor (signo -) que el valor convencionalmente verdadero.

El error absoluto tiene las mismas unidades de la lectura.

El error relativo es el error absoluto entre el valor convencionalmente verdadero.

Error relativo = error absoluto Valor convencionalmente verdadero

Y como el error absoluto es igual a la lectura menos el valor convencionalmente verdadero, entonces:

Error relativo = valor leído – valor convencionalmente verdadero Valor convencionalmente verdadero

Con frecuencia, el error relativo se expresa en porcentaje multiplicándolo por cien.

En el ejemplo anterior los errores relativos serán:

(0,1/5,4) = 0,0185 = 1,85 % (0,2/5,4) = 0,037 3,7 % (0,1/5,4) = 0,0185 = 1,85 % (0,2/5,4) = 0,037 = 3,7 %

(- 0,1/5,4) = - 0,0185 = - 1,85 %

El error relativo proporciona mejor información para cuantificar que un error de un milímetro en la longitud de un rollo de lámina y en el diámetro de un tornillo tiene diferente significado.

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1.8 INCERTIDUMBRE DE LA MEDICIÓN

Por definición de incertidumbre se debe entender como “Parámetro asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que podrían razonablemente, ser atribuidos al mensurando.18

La incertidumbre de la medición debe ser estimada para cada proceso de medición cubierto por el sistema de gestión de las mediciones. La estimación de la incertidumbre de la medición debe ser registrada. El análisis de la incertidumbre de la medición debe completarse antes de la confirmación metrológica del equipo de medición y de la validación del proceso de medición. Deben documentarse todas las fuentes conocidas de variabilidad de la medición.

Es posible que alguna de las componentes de la incertidumbre sea pequeña comparada con otras y por tanto su determinación detallada no se justifique con argumentos técnicos o económicos. De ser el caso, debería registrarse la decisión y la justificación. En todos los casos, el esfuerzo dedicado a determinar y registrar la incertidumbre de la medición debería ser congruente con la importancia de los resultados de la medición respecto a la calidad del producto de la organización. El registro de la incertidumbre de la medición puede presentarse como "declaraciones genéricas" para tipos de equipos de medición similares, agregando las contribuciones correspondientes para los procesos de medición individuales.

La incertidumbre del resultado de la medición debería tener en cuenta, entre otras contribuciones, la incertidumbre de la calibración del equipo de medición.

En la estimación de la incertidumbre, puede ayudar el uso apropiado de técnicas estadísticas para analizar los resultados de calibraciones previas y para evaluar los resultados de calibraciones de equipos de medición similares como se muestra más adelante, en el presente trabajo de tesis.

1.14 PROCESOS DE MEDICIÓN

Se mencionó que un experimento físico, un proceso productivo o de servicio que no involucre medición es considerado poco valioso ya que los procesos de medición que son parte del sistema de gestión de las mediciones, deben ser planificados, validados, implementados, documentados y controlados. Las magnitudes de influencia que afecten a los procesos de medición deben ser identificadas y consideradas.

18 NMX-Z-055:1996 IMNC Metrología Vocabulario de términos Fundamentales y Generales

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La especificación completa de cada uno de los procesos de medición debe incluir la identificación de todos los equipos pertinentes, procedimientos de medición, software para la medición, condiciones de uso, aptitud del operador y todos los factores que afecten a la fiabilidad del resultado de la medición. El control de los procesos de medición debe llevarse a cabo de acuerdo con procedimientos documentados.

Un proceso de medición puede estar limitado al uso de un solo equipo de medición. Un proceso de medición puede requerir la corrección de los datos, por ejemplo,

debido a las condiciones ambientales.

Al especificar los procesos de medición puede ser necesario determinar:

Qué mediciones son necesarias para asegurarse de la calidad del producto, los métodos de medición

El equipo requerido para realizar la medición y definirlo, y Las habilidades y calificaciones requeridas por el personal que realiza las

mediciones. Los procesos de medición pueden ser validados por comparaciones con los

resultados obtenidos por otros procesos validados, por comparación con los resultados obtenidos por otros métodos de medición, o por un continuo análisis de las características del proceso de medición.

La medición se puede dividir en directa (cuando el valor de la medida se obtiene directamente de los trazos o divisiones de los instrumentos) o indirecta (cuando para obtener el valor de la medida necesitamos compararla con alguna referencia)15.

1.10 LABORATORIOS DE ENSAYO Y CALIBRACIÓN

Los laboratorios de ensayo y de calibración, tienen que cumplir con los requisitos de la norma mexicana NMX-EC-17025-IMNC en su edición vigente, si desean demostrar que operan un sistema de calidad, que son técnicamente competentes y que son capaces de generar resultados técnicamente válidos19.

La aceptación de los resultados de ensayo y de calibración se facilitaría si los laboratorios cumplen con esta norma mexicana y si obtienen la acreditación de los organismos que han firmado convenios de reconocimiento mutuo con organismos equivalentes en otros países, empleando esta norma mexicana, en México la entidad mexicana de acreditación, a.c.

19 Procedimiento de acreditación, http://www.ema.org.mx, (julio, 2009)

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El uso de esta norma mexicana facilitará la cooperación entre laboratorios y otros organismos para ayudar en el intercambio de información y experiencia, así como en la armonización de normas y procedimientos.

1.10.1 ALCANCE DE MEDICIÓN

Especifica los requisitos generales sobre la competencia para llevar a cabo ensayos y/o calibraciones, incluyendo el muestreo. Cubre los ensayos y calibraciones realizados aplicando métodos normalizados, métodos no normalizados y métodos desarrollados por el laboratorio.

Es aplicable a todas las organizaciones que efectúan ensayos y/o calibraciones. Incluye, por ejemplo, a los laboratorios de primera, segunda y tercera parte, así como a los laboratorios donde el ensayo y/o la calibración forman parte de la verificación (inspección) y la certificación de producto20.

Es aplicable a todos los laboratorios independientemente de la cantidad de personal o del alcance de las actividades de ensayo y/o calibración. Cuando un laboratorio no realiza una o más de las actividades cubiertas por esta norma mexicana, tales como el muestreo y el diseño/desarrollo de nuevos métodos, los requisitos de la cláusula correspondiente no aplican.21

Esta norma mexicana es para ser utilizada por los laboratorios en el desarrollo de sus sistemas de calidad, administrativo y técnico, que gobiernan sus operaciones. Los clientes de los laboratorios, las autoridades reguladoras y los organismos de acreditación también pueden usarla para confirmar o reconocer la competencia de los laboratorios.

Existen varias normas que fijan los requerimientos para el establecimiento, implementación y control continuo de la exactitud del equipo de inspección, medición y prueba. Estas normas especifican criterios que, cuando se cumplen, son compatibles tanto para el cliente como para el proveedor.

Teniendo un panorama general de lo que es la metrología, es conveniente conocer algunos términos incluidos en el vocabulario de términos fundamentales y generales descritos en la norma mexicana NMX-Z-055-IMNC, por lo que en las siguientes páginas se describirán tal cual y se dará una breve explicación de cada uno de esos términos,

20 Entidad Mexicana de Acreditación, Manual de procedimientos, Evaluación y acreditación de laboratorios de calibración y/o ensayos (pruebas) con base en la norma NMX-EC-17025-IMNC-2006, 2009, páginas varias.

21 NMX-EC-17025-IMNC-2006 “Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y de calibración”, Instituto Mexicano de Normalización y Certificación, A.C. – Norma Mexicana

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eligiendo los más comunes y más utilizados. Cabe mencionar que existen gran número de definiciones y conceptos aplicables, sin embargo se ha elegido los más significativos y más usados.

Unidad (de medida) de base. Unidad de medida de una magnitud de base en un sistema de magnitudes dado. En cualquier sistema de unidades coherente existe solamente una unidad de base para cada magnitud. Por ejemplo, el Sistema Internacional actualmente se fundamenta sobre las site unidades de base que ya mencionamos: Metro, gramo, segundo, Ampere, Kelvin, mol y Candela. Valor verdadero (de una magnitud) Valor compatible con la definición de una magnitud particular dada. Es un valor que se obtendría por una medición perfecta. Los valores verdaderos son por naturaleza indeterminados. Lo anterior es un ejemplo de la propuesta que se presentará ya que nada es exacto en la vida, sin embargo existen métodos estadísticos para dar una aproximación al valor verdadero. Medición Conjunto de operaciones que tiene por objeto determinar el valor de una magnitud. Las operaciones pueden ser realizadas automáticamente. Metrología22 Ciencia de la medición. La metrología incluye todos los aspectos teóricos y prácticos relacionados con las mediciones; cualquiera que sea su incertidumbre en cualquier campo de la ciencia y la tecnología. Principio de medición. Base científica de una medición, Ejemplos: El efecto termoeléctrico aplicado a la medición de temperatura, el efecto Josephson aplicado a la medición de la diferencia de potencial eléctrico. El efecto Doppler aplicado a la medición de la velocidad o finalmente el efecto Raman aplicado a la medición del número de onda de las vibraciones moleculares. Método de medición Secuencia lógica de operaciones descrita de manera genérica, utilizada en la ejecución de las mediciones. Los métodos de medición pueden ser clasificados de varias formas:

Método de substitución Método diferencial Método nulo o de cero

Procedimiento (de medición) Conjunto de operaciones, descritas específicamente, para realizar mediciones particulares de acuerdo a un método dado. Un procedimiento de medición es usualmente descrito en

22 NMX-Z-055:1996 IMNC Metrología Vocabulario de términos Fundamentales y Generales

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un documento, llamado algunas veces “procedimiento” y que proporciona suficientes detalles para que un operador pueda realizar una medición sin necesitar más información

Dentro de la propuesta se ejemplifica un procedimiento de calibración de un equipo de medición el cual se repite para la medición final de nuestro mensurando para el cual se estudia la manera de asegurar su calidad.

Mensurando Magnitud particular sujeta a medición. En otras palabras: Es lo que quiero medir. Ejemplo: Presión de vapor de una muestra determinada de agua a 20 °C. La especificación de un mensurando puede requerir indicaciones acerca de magnitudes tales como tiempo, temperatura y presión. Magnitud de influencia. Magnitud que no es el mensurando pero que afecta al resultado de la medición. Ejemplos: La temperatura de un micrómetro cuando se trata de la medida de una longitud (se sabe que debido al cambio de temperatura, un material puede elongarse o contraerse) Otro ejemplo es la frecuencia en la medición de una tensión eléctrica alterna o bien la concentración de hemoglobina en una muestra de plasma sanguíneo humano. Resultado de una medición Valor atribuido a un mensurando obtenido por medición, cuando un resultado, se indicará claramente si se refiere: a la indicación, al resultado no corregido, al resultado corregido, y si el resultado es un promedio obtenido a partir de varias mediciones. Una expresión completa del resultado de una medición incluye información sobre la incertidumbre de la medición Indicación (de un instrumento de medición) Valor de una magnitud proporcionada por un instrumento de medición. El valor leído en el dispositivo de lectura se puede llamar indicación directa; esta debe ser multiplicada por la constante del instrumento para obtener la indicación, la magnitud puede ser el mensurando, una señal de medición, u otra magnitud utilizada para calcular el valor del mensurando. Para una medida materializada, la indicación es el valor que le es asignado. Resultado Corregido Resultado de una medición antes de la corrección del error sistemático. Resultado corregido. Resultado de una medición después de la corrección del error sistemático Exactitud de la medición. Proximidad de la concordancia entre el resultado de una medición y un valor verdadero del mensurando. El concepto de exactitud es cualitativo. El término precisión no debe utilizarse por exactitud. Repetibilidad (de los resultados de mediciones) Proximidad de concordancia entre los resultados de mediciones sucesivas del mismo mensurando, con las mediciones realizadas con la aplicación de la totalidad de las siguientes condiciones (condiciones de repetibilidad):

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El mismo procedimiento de medición El mismo observador El mismo instrumento de medición utilizado en las mismas condiciones El mismo lugar La recepción dentro de un periodo corto de tiempo

La repetibilidad se puede expresar cuantitativamente con la ayuda de las características de la dispersión de los resultados. Reproducibilidad (de los resultados de mediciones) Proximidad de concordancia entre los resultados de las mediciones del mismo mensurando, con las mediciones realizadas haciendo variar las condiciones de medición. Para que una expresión de la reproducibilidad sea válida, es necesario especificar las condiciones que se hacen variar, las condiciones que se hacen variar pueden ser:

Principio de medición Método de medición Observador Instrumento de medición Patrón de referencia Lugar Condiciones de uso Tiempo

La reproducibilidad puede ser expresada cuantitativamente en términos de las características de dispersión de los resultados Los resultados considerados anteriormente son habitualmente los resultados corregidos. Desviación estándar experimental23. Para una serie de n mediciones del mismo mensurando, la magnitud s que caracterizando la dispersión de los resultados, dada por la formula:

_ Siendo Xi el resultado de la iésima medición y n el promedio aritmético de los n resultados considerados. Considerando la serie de n valores como muestra una distribución, X es un estimador sin sesgo de la media µ, y s2 es un estimado sin sesgo de la varianza de esta distribución. La expresión s/n es una estimación de la desviación de X y se le llama

23 V. Arman, Feigenbaum (1999), Control Total de la Calidad, CECSA, Pagina 380

1

)( 2

1

n

xxs

n

ii

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desviación estándar experimental de la media. La desviación estándar experimental de la media es llamada algunas veces, error de la media.

Incertidumbre de medición Parámetro, asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que podrían razonablemente, ser atribuidos al mensurando. El parámetro puede ser, por ejemplo, una desviación estándar (o múltiplo de ésta) o la mitad de un intervalo de un nivel de confianza determinado. La incertidumbre de la medición comprende, en general varios componentes. Algunos pueden ser evaluados a partir de la distribución estadística de los resultados de series de mediciones y pueden ser caracterizados por las desviaciones estándar experimentales. Los otros componentes, que también pueden ser caracterizados por las desviaciones de probabilidad, según la experiencia adquirida o de acuerdo con otras formaciones. Se entiende que el resultado de la medición es el mejor estimado del valor del mensurando, y que todos los componentes de la incertidumbre, incluyendo aquéllos que provienen de efectos sistemáticos, tales que los componentes asociados a las correcciones y a los patrones de referencia, contribuyen a la dispersión. Error (de medición) Resultado de un mensurando menos un valor verdadero del mensurando. Puesto que un valor verdadero no puede ser determinado, en la práctica se utiliza un valor convencionalmente verdadero. Cuando es necesario hacer la distinción entre “el error” y “el error normalizado”, el primero a veces es llamado “error absoluto de medición”. No se debe confundir con el valor absoluto del error, el cual es el módulo del error. Desviación. Valor menos su valor de referencia. Corrección Valor agregado algebraicamente al resultado no corregido de una medición, para compensar un error sistemático. La corrección es igual al valor negativo del error sistemático estimado. Puesto que el error sistemático no puede ser perfectamente conocido, la compensación no puede ser completa. Factor de corrección Factor numérico por el cual se multiplica el resultado no corregido de una medición para compensar un error sistemático. Puesto que el error sistemático no puede ser conocido perfectamente, la compensación no puede ser completa. Ahora en lo subsecuente, se comienza a involucrar algunos conceptos y términos referentes a los instrumentos de medición, estos se ejemplifican en la propuesta para su mejor entendimiento. Instrumentos de medición Dispositivo destinado a ser utilizado para hacer mediciones, solo o asociado a uno o varios dispositivos anexos.

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Medida materializada Dispositivo destinado a reproducir o a proporcionar, de manera permanente durante su empleo, uno o varios valores conocidos de una magnitud dada. Ejemplos:

1. Una pesa 2. Una medida de volumen (de uno o varios valores, con o sin escala) 3. Una resistencia eléctrica patrón 4. Un bloque patrón 5. Un generador de señales patrón 6. Un material de referencia

La magnitud en cuestión puede ser llamada magnitud suministrada Transductor de medición Dispositivo que hace corresponder a una magnitud de salida según una ley determinada. Ejemplos: un termopar, transformador de corriente, galga extensiométrica, electrodo de pH. Sistema de medición Conjunto completo de instrumentos de medición y otros equipos ensamblados para ejecutar mediciones especificadas. Ejemplo: Instrumental para medir la conductividad de materiales semiconductores. Instrumental para la calibración de termómetros cilíndricos. El sistema puede incluir medidas materializadas y reactivos químicos. Un sistema de medición instalado permanentemente se le llama instalación de medición. Escala (de un instrumento de medición) Conjunto ordenado de marcas con toda numeración asociada, formando parte de un dispositivo indicador de un instrumento de medición. Alcance de indicación Conjunto de valores limitados por las indicaciones extremas. Para una medición analógiva puede ser llamado alcance de la escala. El alcance de indicación está expresado en la unidad de indicación. Cualquiera que sea la unidad del mensurando, y está normalmente especificado por sus límites inferior y superior. Ejemplo: De 100 °C a 200 °C Ajuste (de un instrumento de medición) Operación destinada a llevar a un instrumento de medición a un estado de funcionamiento conveniente para su uso. El ajuste puede ser automático, semiautomático o manual. Ahora iniciaremos con conceptos referentes a las características de los instrumentos de medición. Alcance nominal Alcance de las indicaciones que se obtienen para una posición dada de los controles de un instrumento de medición. El alcance nominal se expresa normalmente en términos de sus límites inferior y superior, por ejemplo “100 °C a 200 °C”. Cuando el límite inferior es cero, el alcance nominal se expresa habitualmente sólo por el límite superior, por ejemplo, a un alcance nominal de 0 V a 100 V se le llama alcance nominal de “100 V”

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Intervalo de medición Módulo de la diferencia entre los dos límites de un alcance nominal. Ejemplo: Para un alcance nominal de -10 V a 10 V, el intervalo de medida es de 20 V. En ciertos campos científicos, a la diferencia entre el valor más grande y el más pequeño se le llama intervalo. Valor nominal. Valor redondeado o aproximado de una característica del instrumento de medición que sirve de guía para su uso. Ejemplo: El valor de 100 W marcado sobre una resistencia patrón. Otro ejemplo es el valor de 1 L marcado en un matraz aforado con una sola marca. También puede ser el valor de 0,1 mol/L de la concentración de cantidad de substancia de una solución de ácido clorhídrico, HCI. El valor de 25 °C del punto de ajuste de un baño controlado termostático. Alcance de medición Conjunto de valores del mensurando par los cuales se supone el error de un instrumento de medición se encuentra entre límites especificados. El error se determina en referencia a un valor convencionalmente verdadero. Se puede ver el intervalo de medición. Sensibilidad Cociente del incremento de la respuesta de un instrumento de la respuesta de un instrumento de medición entre el incremento correspondiente de la señal de entrada. El valor de la sensibilidad puede depender del valor de la señal de entrada. Resolución (de un dispositivo indicador) La mínima diferencia de indicación de un dispositivo indicador, que puede ser percibida de manera significativa. Para un dispositivo indicador digital, es la diferencia de indicación que corresponde al cambio de una unidad de cifra la menos significativa. Este concepto aplica también a un dispositivo registrador. Exactitud de un instrumento de medición Aptitud de un instrumento de medición de dar respuestas próximas al valor verdadero. Cabe mencionar que el concepto de exactitud es cualitativo. Clase de exactitud Clase de instrumentos de medición que satisfacen ciertos requisitos metrológicos destinados a conservar los errores dentro de los límites especificados. Una clase de exactitud, es habitualmente indicada por un número o símbolo adoptado por convención llamado índice de clase.

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Figura No. 9: Manómetro tipo Bourdon

Fuente: http:// www.directindustry.es/images_di/photo-g/manom

Brevemente como ejemplo se puede determinar la clase de exactitud del manómetro de la figura anterior, la cual se determina de la siguiente manera Clase de exactitud = (división mínima del instrumento•100) /Alcance máximo Es decir para el caso de la ilustración, se tiene como división mínima 0,1 psi y en el alcance máximo de 6 psi, por tanto: Clase de exactitud (Ce) = 0,1 (100) / 6 = 1,66 % Escala total, lo anterior nos sirve para saber cómo se efectuará la calibración de este equipo. Si Ce ≥ 0,8% E.T. Se considera el instrumento como de baja exactitud, por tanto sólo se requiere la calibración en 5 puntos. De antemano los fabricantes de estos equipos indican que el instrumento debe calibrarse a partir del 10 % del alcance total. O bien si el Ce ≤ 0,8% E.T. Se considera el instrumento como de alta exactitud, por tanto se requerirá de 10 puntos de calibración. También es importante conocer la clase de exactitud debido a que la relación de clase de exactitud entre un patrón de referencia y un instrumento bajo calibración debe ser de mínimo 4 veces mejor que la del instrumento sujeto a calibrar.24 Error de Indicación de un instrumento de medición. Indicación de un instrumento de medición menos un valor verdadero de la magnitud de entrada correspondiente. Puesto que un valor verdadero no puede ser determinado, se utiliza en la práctica un valor convencionalmente verdadero. Este concepto se aplica principalmente cuando se compara el instrumento a un patrón de referencia. Para una medida materializada, la indicación es el valor que le es asignado. Ajustado (de un instrumento de medición) Aptitud de un instrumento de medición para dar indicaciones exentas de error sistemático.

24 Sánchez Alfredo, Metrología de Presión. (2008), Manual de Capacitación, Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial.

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Patrón. Medida materializada, instrumento de medición, material de referencia o sistema de medición destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad o uno o varios valores de una magnitud para servir de referencia. Ejemplos:

Patrón de masas de 1 kg Resistencia patrón de 100 W Amperímetro patrón Patrón de frecuencia de cesio Electrodo de referencia de hidrógeno Bloques patrón para instrumentos de medición de longitud

Un conjunto de medidas materializadas o de instrumentos de medición similares que, utilizados conjuntamente, constituyen un patrón, es llamado patrón colectivo. Un conjunto de patrones de valores seleccionados que, individualmente o combinados, proporcionan una serie de valores de magnitudes de la misma naturaleza, es llamado serie de patrones. Patrón Internacional Patrón reconocido por un acuerdo internacional para servir internacionalmente como base para la asignación de valores a los otros patrones de la magnitud de interés. Patrón Nacional Patrón reconocido por una decisión nacional en un país, para servir como la base para la asignación de valores a otros patrones de la magnitud de interés. Patrón Primario Patrón que es designado o ampliamente reconocido, que presenta las más altas cualidades y cuyo valor es establecido sin referirse a otros patrones de la misma magnitud. El concepto de patrón primario es válido tanto para las magnitudes de base como para las magnitudes derivadas. Patrón secundario Patrón cuyo valor es establecido por comparación con un patrón primario de la misma magnitud. Patrón de referencia. Patrón, en general, de la más alta calidad metrológica disponible en un lugar dado, o en una organización dada, de donde derivan las mediciones que ahí son realizadas. Patrón de trabajo Patrón utilizado comúnmente para calibrar o controlar medidas materializadas de los instrumentos de medición o de los materiales de referencia. Un patrón de trabajo, habitualmente se calibra con respecto a un patrón de referencia y es utilizado comúnmente para asegurar que las mediciones se llevan a cabo correctamente es llamado patrón de control. Trazabilidad Propiedad del resultado de una medición o del valor de un patrón, tal que esta pueda ser relacionada con referencias determinadas, generalmente patrones nacionales o

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internacionales por medio de una cadena ininterrumpida de comparaciones teniendo todas las incertidumbres determinadas. Frecuentemente este concepto se expresa por el adjetivo trazable. Calibración. Conjunto de operaciones que establecen, en condiciones especificadas, la relación entre los valores de las magnitudes indicadas por un instrumento de medición o sistema de medición, o los valores representados por una medida materializada o un material de referencia, y los valores correspondientes de la magnitud realizada por los patrones. El resultado de una calibración permite atribuir a las indicaciones los valores correspondientes del mensurando, o determinar las correcciones para aplicarlas a las indicaciones. Una calibración puede también determinar otras propiedades metrológicas tales como los efectos de magnitudes de influencia. El resultado de una calibración puede ser consignado en un documento, llamado informe o dictamen de calibración. Y a su vez el resultado de una medición, también puede ser expresado en un documento llamado dictamen o informe de prueba, análisis o de medición simplemente. El objetivo de incluir este capítulo fue conocer el contexto de las mediciones, desde la evolución de la metrología en general. También, saber que existe una legislación en México para las mediciones o aquellos actos que involucren la actividad de medir como el intercambio comercial, aspectos de protección al consumidor y para asegurar la calidad, entre otros. Se puede notar que estos aspectos al estar en una Ley se deben de acatar y que son obligatorios y que incluyen la actividad de medir. Otro de los objetivos es identificar la continua evolución de los conceptos metrológicos y sus definiciones, se ejemplificó que el siglo antepasado las mediciones estaban respaldadas por patrones más burdos como el metro patrón que fue fabricado con iridio y vanadio, cuando actualmente se utiliza el rayo laser estabilizado para reproducir ese valor de longitud. Así como este ejemplo, se pueden observar otros cuantos. Se mostró que todo ha sido un proceso de evolución, de los avances científicos y tecnológicos logrados por el ser humano. Que la evolución de estos conceptos y de muchos otros (que no necesariamente se refieren a metrología) se deben a la mejora de los procesos de medir, se apoyan en ellos y se demuestra esa mejora nuevamente con los conceptos de medición. Así que lo que hasta hoy se tiene definido, quizá mañana cambie de manera sencilla o radical. Otra intención fue conocer que dentro de nuestra legislación se respaldan las actividades de normalización, certificación, verificación. De la importancia de los laboratorios de calibración, medición y de análisis o pruebas. Saber que contamos con una organización que respalda los aspectos metrológicos, el CENAM. Adicionalmente conocer acerca de las actividades de acreditación, los requisitos para formar una Entidad de acreditación, sus funciones y responsabilidades.

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Capítulo II

Calidad y Servicio

El presente trabajo se enfoca en el proceso de las mediciones para cumplir con las tolerancias de un producto con fines de calidad requerida. Por ello se incluye este capítulo que en términos generales explica el concepto de calidad y servicio para tener un panorama completo, no solamente de las mediciones sino de otros factores que coadyuvan al buen desempeño de la realización de mediciones. Los laboratorios de metrología deben de cubrir éstos aspectos que están incluidos en la norma que se menciona continuamente: NMX-EC-17025-IMNC, vigente, aplicable a los laboratorios de ensayo y de calibración. El objetivo de éste capítulo es brindar el preámbulo de los conceptos más importantes sobre calidad y servicio. Posteriormente enfocarse a Sistemas de Gestión de Calidad, exclusivamente para laboratorios.

2.0 RESUMEN DEL CONCEPTO DE CALIDAD

La Calidad es el estadio más evolucionado dentro de las sucesivas transformaciones que ha sufrido el término Calidad a lo largo del tiempo. En un primer momento se habla de Control de Calidad, primera etapa en la gestión de la Calidad que se basa en técnicas de inspección aplicadas a Producción. Posteriormente nace el Aseguramiento de la Calidad, fase que persigue garantizar un nivel continuo de la calidad del producto o servicio proporcionado. Finalmente se llega a lo que hoy en día se conoce como Calidad Total25, un sistema de gestión empresarial íntimamente relacionado con el concepto de Mejora Continua y que incluye las dos fases anteriores. Los principios fundamentales de este sistema de gestión son los siguientes:

Consecución de la plena satisfacción de las necesidades y expectativas del cliente (interno y externo).

Desarrollo de un proceso de mejora continua en todas las actividades y procesos llevados a cabo en la empresa (implantar la mejora continua tiene un principio pero no un fin).

Total compromiso de la Dirección y un liderazgo activo de todo el equipo directivo. Participación de todos los miembros de la organización y fomento del trabajo en

equipo hacia una Gestión de Calidad Total. Involucración del proveedor en el sistema de Calidad Total de la empresa, dado el

fundamental papel de éste en la consecución de la Calidad en la empresa.

25 González Carlos. (1998), Calidad Total, McGraw Hill, pág. 23

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Identificación y Gestión de los Procesos Clave de la organización, superando las barreras departamentales y estructurales que esconden dichos procesos.

Toma de decisiones de gestión basada en datos y hechos objetivos sobre gestión basada en la intuición. Dominio del manejo de la información.

La filosofía de la Calidad Total proporciona una concepción global que fomenta la Mejora Continua en la organización26 y la involucración de todos sus miembros, centrándose en la satisfacción tanto del cliente interno como del externo. Podemos definir esta filosofía del siguiente modo: Gestión (el cuerpo directivo está totalmente comprometido) de la Calidad (los requerimientos del cliente son comprendidos y asumidos exactamente) Total (todo miembro de la organización está involucrado, incluso el cliente y el proveedor, cuando esto sea posible). 27

La metrología (del griego μετρoν, medida y λoγoς, tratado) es la ciencia y técnica que tiene por objeto el estudio de los sistemas de pesos y medidas, y la determinación de las magnitudes físicas, como se menciono anteriormente.

Históricamente esta disciplina ha pasado por diferentes etapas; inicialmente su máxima preocupación y el objeto de su estudio fue el análisis de los sistemas de pesas y medidas antiguos. Desde mediados del siglo XVI, sin embargo, el interés por la determinación de la medida del globo terrestre y los trabajos que pusieron de manifiesto la necesidad de un sistema de pesos y medidas universal, proceso que se vio agudizado durante la revolución industrial y culminó con la creación de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas y la construcción de patrones para el metro y el kilogramo en 1872.

Establecidos ya patrones de las unidades de medida fundamentales por la oficina mencionada, la metrología se ocupa hoy día, sin olvidar su vertiente histórica, del proceso de medición en sí, es decir, del estudio de los procesos de medición, incluyendo los instrumentos empleados, así como de su calibración periódica; todo ello con el propósito de servir a los fines tanto industriales como de investigación científica.

En Física e Ingeniería, medir es la actividad de comparar magnitudes físicas de objetos y sucesos del mundo real. Como unidades se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares, y la medición da como resultado un número que la relaciona entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.

26 Galindo C., Francisco. (2001), La cultura organizacional mexicana y su influencia en la implementación del TQM, Tesis para obtener maestría, Páginas 95-97

27 Juran Joseph J. (1997), Manual de control de calidad, McGraw Hill, Interamericana de España, Vol. I y II, 1983, Capítulo I

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La Metrología tiene dos características muy importantes reflejadas en el instrumento de medida que se use, que son la apreciación y la sensibilidad.

Los físicos y la industria utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo sus mediciones. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros, hasta potentes microscopios, medidores de láser e incluso aceleradores de partículas. No se ahondara mas en este tema dado que ya se trato en el capítulo dedicado a la metrología.

Ahora bien ¿qué creemos que es calidad? ¿Nos parecería necesario que los productos y servicios que consumimos sean de calidad? Vamos a esclarecer lo que significa esta palabra. La calidad de acuerdo con su definición, se refiere al “Conjunto de las cualidades que distinguen a una persona, objeto o servicio del resto de las de su género o especie”, esto no nos dice mucho pero una de las características que establecen dichas diferencias, de manera que cuando decimos la palabra calidad aludimos a todas y cada una de las características y detalles que hacen diferentes y singulares a las personas, objetos y servicios.

Hay que aclarar que siendo estrictos, la distinción puede ser en sentido positivo o negativo, es decir, hay buena y mala calidad dependiendo de la manera en que se de la distinción, pero en nuestras expresiones comunes la palabra calidad se asocia sólo a las cualidades superiores, por ejemplo, si nos referimos a una persona de calidad pensamos de inmediato en las cualidades que la hacen digna de una estimación y aprecio especiales y en el caso de los objetos, asumimos que se trata de algo que satisface por completo (colma) una necesidad determinada, por ejemplo una T.V. de calidad se asocia con una gran definición de la imagen y los colores, claridad en el sonido, etc., de esta manera:

Calidad es un calificativo que empleamos en nuestra expresión corriente para indicar las cualidades SUPERIORES de un área de estudio (metrología), objeto o servicio.

Una cualidad superior, en consecuencia, es aquélla que mejor puede satisfacer una necesidad de manera que en forma natural y debido a que el hombre está permanentemente interesado en satisfacer de la mejor manera posible sus necesidades, se puede concluir que el hombre tiende a la búsqueda de la calidad, esto significa que la calidad forma parte de la naturaleza humana y que metrología-calidad son un binomio, pero para que esta búsqueda esté correctamente orientada, debemos explorar y conocer los caminos que nos abran las mayores posibilidades de alcanzar el éxito dentro de nuestro estudio.

Resumir en un par de frases un concepto tan subjetivo como la calidad es una tarea difícil. Tal vez resulte más fácil explicarlo a través de cómo este término ha ido evolucionando desde aquélla escueta acepción de "cualidad que hace un producto simplemente

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aceptable" hasta lo que actualmente se conoce: una calidad que implica constantes innovaciones y nuevos desafíos28.

Parte del presente trabajo comienza explicando el papel de la Satisfacción dentro del Marketing y describiendo algunas herramientas utilizadas hoy, por algunas importantes Empresas, para determinar niveles de satisfacción en sus consumidores.

Continúa con una revisión de la literatura existente en el proceso de formación de satisfacción, que entregará una visión global de lo que las Empresas desean y que debe ser relevante para tener éxito en los mercados modernos existentes.

En la actualidad las Empresas no pueden sobrevivir por simple hecho de realizar un buen trabajo o crear un buen producto. Sólo una excelente labor de interacción con los consumidores permite tener éxito en los mercados globales29, cada vez más competitivos. Estudios recientes han demostrado que la clave para una operación rentable de la Empresa es el conocimiento de las necesidades de sus clientes y el nivel de satisfacción alcanzado por ellos al consumir el producto o servicio ofrecido.

La Satisfacción del Consumidor es un concepto crítico en el pensamiento del Marketing y las investigaciones que se llevan a cabo para saber más acerca de los consumidores. Se argumenta que generalmente si los consumidores están satisfechos con el producto o servicio, ellos lo comprarán y usarán probablemente en mayor cantidad y comentarán a otros de su favorable experiencia con dicho producto o servicio. Si ellos están insatisfechos, probablemente lo cambiarán y se quejarán a los fabricantes, a los vendedores u a otros consumidores; lo que podría ser perjudicial para la empresa en términos económicos de imagen y publicidad.

Se cree que la satisfacción de los consumidores se podría alcanzar mediante ofertas competitivas superiores, pero esto no es tan simple. Podremos darnos cuenta que no sólo el desempeño es considerado en el complejo proceso de formación de satisfacción, sino que además, variables como el esfuerzo realizado para obtener un producto o servicio, las expectativas, y los deseos de los consumidores serán fundamentales a la hora de explicar el nivel de satisfacción.

Al identificar las variables que determinan el nivel de satisfacción de los consumidores, las empresas obtendrán una importante herramienta de retroalimentación, que les permitirá desarrollar sus actividades de la manera más eficiente y rentable.

2.1 CALIDAD INDUSTRIAL

En la década de los cincuenta, junto con consolidarse el proceso de la industrialización, aparece la planeación y el desarrollo industrial. Este fenómeno trajo consigo implícita la calidad, lo que a la larga se traduciría en satisfacción para el consumidor por cuanto el

28 Banks, Jerry, (1998), Control de Calidad, Limusa, Página 31-47

29 Solís M., Benito, (1992), México hacia la globalización, Selected papers compiled by Rublik, Capítulo I

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proceso de fabricación emerge como resultado de las variables tecnológicas y las características solicitadas por el usuario.

La función de calidad y la evaluación de los procesos

A principios de la década de los sesenta, se integran dos nuevos elementos en la calidad, apuntando siempre a mejorar la satisfacción. El primero de ellos, se relaciona con el conocimiento y aplicación en nuestro medio de la calidad como una función independiente de producción, con objetivos y estrategias propias, unificando muchos de los puestos de inspección y responsabilizándose en gran medida por la calidad de los productos, y por lo menos, por el control de los mismos. El segundo elemento es medir la variación de los procesos y cambiar el modelo del control correctivo por uno dinámico, preventivo y evaluativo30.

La satisfacción con relación a la calidad total y el cliente

A comienzo de los sesenta, se inicia un movimiento encaminado a difundir los conceptos de calidad que se venían experimentando en los países desarrollados. En primer término, se integra al consumidor como fundamento esencial para el logro de los objetivos de calidad para la Empresa y la Satisfacción del Consumidor; estas tienen que ver con las necesidades de los mercados, características de los productos las cuales se convierten en especificaciones técnicas y normas para la Empresa. El modelo rompe la tradicional forma de ver en la calidad el resultado lógico e indiscutible del sistema de producción, para colocarlo en las manos de su verdadero dueño y juez, el Cliente.

En segundo término, se amplía la responsabilidad por la calidad, haciéndola extensiva a todos los integrantes de la organización. Es la calidad total, integral o la cadena conformada por todos los sistemas, la que permite asegurar la calidad de un producto o servicio que traducido al Cliente es plena satisfacción, teniendo en cuenta lo que esto significa en términos económicos; es decir, el costo, la ganancia y el valor de uso y de cambio y por último el prestigio de la Empresa.

2.2 CALIDAD Y SERVICIO

¿Qué son? y ¿Para qué sirven?

Servicio: Es toda actividad desarrollada por una persona ó institución para satisfacer las necesidades del cliente o usuario.

Calidad: Se define como el grado de satisfacción que un bien o servicio cause al ser proporcionado por alguna organización o persona según el caso.

Algunas definiciones del concepto de “calidad”:

1. “La calidad es un grado predecible de uniformidad y confiabilidad, al costo bajo y satisfizo para el mercado” Deming (1989)

30 Sherkenbach William W.,(1991), Deming´s road to continual improvement, SCP Press, USA, Capítulo II.

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2. “La calidad es aptitud para el uso”31 Juran (1998)

3. “La calidad es conformidad a los requisitos” Crosby (1999)

4. “La calidad es el (mínimo) pérdida impartida por el producto a la sociedad del tiempo el producto se envía”

5. “La calidad está cerca de ser una manera de manejar una organización “

6. “La calidad está corrigiendo y está previniendo pérdida, no viviendo con pérdida”

Calidad es:

La calidad puede definirse de muchas formas dependiendo a que ramo se aplique y quien sea el responsable de revisar los procesos de la misma.

La calidad a nivel mundial es un tema que se trata en todo tipo de empresa o asociación sin importar el giro a que esta se dedique, siendo este uno de los problemas más usuales en las empresas mexicanas las cuales a través del tiempo han creado una mala fama en cuanto a calidad se refiere, por lo que en la mayoría de grupos se han preocupado por mejorar día con día sus procesos desde producción, hasta el servicio final.

Para así poder competir con empresas internacionales las cuales han incrementado sus niveles de calidad al grado que cumplen con los más altos niveles de exigencia y con un precio excesivamente bajo siendo estas en gran mayoría empresas asiáticas las que a nivel mundial se han comprometido a un mayor nivel con los estrictos procesos de calidad que las hacen incrementar la misma en cada uno de sus productos y servicios.

Sin embargo es muy probable que aunque un producto cuente con la mejor calidad posible sea rechazado por el cliente ya que este es el ultimo en decidir si la calidad de dicho producto ó servicio; satisface las necesidades que este demanda.

Por lo que la palabra calidad no tiene un significado específico ya que cada persona crea un concepto diferente de esta, para algunos la calidad es satisfacción para el cliente, para otros la excelencia del producto o servicio y otros tantos buenos terminados y bajos precios.

Definiendo calidad como el nivel de satisfacción que el producto o servicio pretenda brindar al cliente en cuanto al valor que este represente y el costo del mismo. Lo que con el paso del tiempo conlleva a la empresa a tener un nivel de excelencia para satisfacer las necesidades de sus clientes.

31 Gutiérrez, Humberto (2005), Calidad Total y Productividad, McGraw Hill, Paginas 35-36

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La calidad encierra varios factores los cuales causan un gran efecto en caso de no llevarse a cabo de una forma correcta siendo estos: diseño, manufactura, precio de venta, utilidad, mercadotecnia, logística, etc. Ya que si estos pasos se llevan a cabo correctamente la calidad de dicho bien o servicio será satisfactoria para el cliente y consistirá en la ausencia de defectos como:

Mal servicio Retrasos en tiempos de entrega Refacciones en mal estado Logística deficiente Mala administración Mal diagnostico Papelería incorrecta, etc.

2.2 EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL CONCEPTO DE CALIDAD

A lo largo de la historia el término calidad ha sufrido numerosos cambios que conviene reflejar en cuanto su evolución histórica. Para ello, describiremos cada una de las etapas el concepto que se tenía de la calidad y cuáles eran los objetivos a perseguir32.

32 Banks, Jerry, (1998), Control de Calidad, Limusa, Págins 31-47

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Tabla No. 10: Evolución del concepto de Calidad Etapa Concepto Finalidad Artesanal Hacer las cosas bien

independientemente del costo o esfuerzo necesario para ello.

1. Satisfacer al cliente. 2. Satisfacer al artesano, por el

trabajo bien hecho. 3. Crear un producto único.

Revolución Industrial

Hacer muchas cosas no importando que sean de calidad (Se identifica Producción con Calidad).

1. Satisfacer una gran demanda de bienes.

2. Obtener beneficios.

Segunda Guerra Mundial

Asegurar la eficacia del armamento sin importar el costo, con la mayor y más rápida producción (Eficacia + Plazo = Calidad)

1. Garantizar la disponibilidad de un armamento eficaz en la cantidad y el momento preciso.

Posguerra (Japón)

Hacer las cosas bien a la primera

1. Minimizar costos mediante la Calidad

2. Satisfacer al cliente 3. Ser competitivo

Postguerra (Resto del mundo)

Producir, cuanto más mejor 1. Satisfacer la gran demanda de bienes causada por la guerra

Control de Calidad

Técnicas de inspección en Producción para evitar la salida de bienes defectuosos.

1. Satisfacer las necesidades técnicas del producto.

Aseguramiento de la Calidad

Sistemas y Procedimientos de la organización para evitar que se produzcan bienes defectuosos.

1. Satisfacer al cliente.

2. Prevenir errores.

3. Reducir costos.

4. Ser competitivo. Calidad Total Teoría de la administración

empresarial centrada en la permanente satisfacción de las expectativas del cliente.

1. Satisfacer tanto al cliente externo como interno.

2. Ser altamente competitivo.

3. Mejora Continua. Fuente: González Carlos, Calidad Total, McGraw Hill, 1996

Esta evolución nos ayuda a comprender de dónde proviene la necesidad de ofrecer una mayor calidad del producto o servicio que se proporciona al cliente y, en definitiva, a la sociedad, y cómo poco a poco se ha ido involucrando toda la organización en la consecución de este fin.

La calidad no se ha convertido únicamente en uno de los requisitos esenciales del producto sino que en la actualidad es un factor estratégico clave del que dependen la

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mayor parte de las organizaciones, no sólo para mantener su posición en el mercado sino incluso para asegurar su supervivencia.33

2.4 SISTEMAS DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD: ISO 900034

El Aseguramiento de la Calidad nace como una evolución natural del Control de Calidad, que resultaba limitado y poco eficaz para prevenir la aparición de defectos. Para ello, se hizo necesario crear sistemas de calidad que incorporasen la prevención como forma de vida y que, en todo caso, sirvieran para anticipar los errores antes de que estos se produjeran. Un Sistema de Calidad se centra en garantizar que lo que ofrece una organización cumple con las especificaciones establecidas previamente por la empresa y el cliente, asegurando una calidad continua a lo largo del tiempo. Las definiciones, según la Norma ISO 9000, son:

Aseguramiento de la Calidad: Conjunto de acciones planificadas y sistemáticas, implementadas en el Sistema de Calidad, que son necesarias para proporcionar la confianza adecuada de que un producto satisfará los requisitos dados sobre la calidad. Sistema de Calidad: Conjunto de la estructura, responsabilidades, actividades, recursos y procedimientos de la organización de una empresa, que ésta establece para llevar a cabo la gestión de su calidad. Las normas ISO 9000 Con el fin de estandarizar los Sistemas de Calidad de distintas empresas y sectores, y con algunos antecedentes en los sectores nuclear, militar y de automotriz, en 1987 se publican las Normas ISO 9000, un conjunto de normas editadas y revisadas periódicamente por la Organización Internacional de Normalización (ISO) sobre el Aseguramiento de la Calidad de los procesos. De este modo, se consolida a nivel internacional el marco normativo de la gestión y control de la calidad. Estas normas aportan las reglas básicas para desarrollar un Sistema de Calidad siendo totalmente independientes del fin de la empresa o del producto o servicio que proporcione. Son aceptadas en todo el mundo como un lenguaje común que garantiza la calidad (continua) de todo aquéllo que una organización ofrece.

En los últimos años se está poniendo en evidencia que no basta con mejoras que se reduzcan, a través del concepto de Aseguramiento de la Calidad, al control de los procesos

33 Coyne Brendon, Calidad Actual, Whitehall Press Ltd, UK, pág. 2, 1991

34 Rothery, Brian (1993), ISO 9000, Panorama, Capitulo I y II

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básicamente, sino que la concepción de la Calidad sigue evolucionando, hasta llegar hoy en día a la llamada Gestión de la Calidad Total. Dentro de este marco, la Norma ISO 9000 es la base en la que se asientan los nuevos Sistemas de Gestión de la Calidad.

2.5 EVOLUCIÓN A TRAVÉS DEL TIEMPO DE CALIDAD Y SERVICIO

La evolución de la calidad y servicio comienza cuando Japón desata una guerra comercial con estados unidos y la unión europea en los 1980; cuando en Norteamérica se pensaba que el 80% de sus productos mejoraban la calidad de los productos japoneses, siendo que los consumidores norteamericanos pensaban totalmente a la inversa de las empresas, pensando que el 80% de los productos japoneses eran de mejor calidad que los estadounidenses.

Lo que ha llevado estas diferencias al grado que las empresas han tenido ideas como cero fallas y defectos.

En la actualidad encontramos que la competencia en servicio de calidad está basada en dar el seguimiento del servicio al producto después de que este se ha vendido lo que implica servicio post-venta, preventivo y correctivo con el paso tiempo.

Esto ha causado un impacto tal que los servicios a nivel internacional cada día influyen más en la economía lo que ha logrado rebasar las fronteras ya que ahora no solo existe competencia solo a nivel nacional sino internacional lo cual es posible gracias a los avances tecnológicos lo que permite adaptar cada producto o servicio para así satisfacer las necesidades del cliente.

Lo que ha generado una gran ganancia para todas las empresas ya que en la medida que se mejora la calidad y el servicio se eliminaran costos innecesarios como: errores de producción, tiempos tardíos de entrega, etc. Si la satisfacción del cliente es total esto repercutirá en un aumento en las ventas de dicho producto o servicio.

2.5.1 EL MANUAL DE CALIDAD, LOS PROCEDIMIENTOS Y LA DOCUMENTACIÓN

OPERATIVA

Partes integrantes de un sistema de calidad

La base de un Sistema de Calidad se compone de dos documentos, denominados Manuales de Aseguramiento de la Calidad, que definen por un lado el conjunto de la estructura, responsabilidades, actividades, recursos y procedimientos genéricos que una organización establece para llevar a cabo la gestión de la calidad (Manual de Calidad), y por otro lado, la definición específica de todos los procedimientos que aseguren la calidad del producto final (Manual de Procedimientos). El Manual de Calidad nos dice ¿Qué? y ¿Quién?, y el Manual de Procedimientos, ¿Cómo? y ¿Cuándo?. Dentro de la infraestructura del Sistema existe un tercer pilar que es el de los Documentos Operativos, conjunto de documentos que reflejan la actuación diaria de la empresa.

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Manual de calidad35 Especifica la política de calidad de la empresa y la organización necesaria para conseguir los objetivos de aseguramiento de la calidad de una forma similar en toda la empresa. En él se describen la política de calidad de la empresa, la estructura organizacional, la misión de todo elemento involucrado en el logro de la Calidad, etc. El fin del mismo se puede resumir en varios puntos: Única referencia oficial.

Unifica comportamientos decisionales y operativos.

Clasifica la estructura de responsabilidades.

Independiza el resultado de las actividades de la habilidad.

Es un instrumento para la Formación y la Planificación de la Calidad.

Es la base de referencia para auditar el Sistema de Calidad.

Manual de procedimientos El Manual de Procedimientos sintetiza de forma clara, precisa y sin ambigüedades los Procedimientos Operativos, donde se refleja de modo detallado la forma de actuación y de responsabilidad de todo miembro de la organización dentro del marco del Sistema de Calidad de la empresa y dependiendo del grado de involucración en la consecución de la Calidad del producto final. Planificación estratégica y despliegue de la calidad Planificación Estratégica La Planificación Estratégica de la Calidad es el proceso por el cual una empresa define su razón de ser en el mercado, su estado deseado en el futuro y desarrolla los objetivos y las acciones concretas para llegar a alcanzar el estado deseado. Se refiere, en esencia, al proceso de preparación necesario para alcanzar los objetivos de la calidad. Los objetivos perseguidos con la Planificación Estratégica de la Calidad son: Proporcionar un enfoque sistemático.

Fijar objetivos de calidad.

Conseguir los objetivos de calidad.

Orientar a toda la organización.

Válida para cualquier periodo de tiempo.

35 Cascio Josep, Woodside Gayle, Mitchel Phillip. (1997), Guía ISO 14000, Las nuevas normas internacionales para la administración ambiental, Página 66

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La Planificación Estratégica requiere una participación considerable del equipo directivo, ya que son ellos quienes determinan los objetivos a incluir en el plan de negocio y quienes los despliegan hacia niveles inferiores de la organización para, en primer lugar, identificar las acciones necesarias para lograr los objetivos; en segundo lugar, proporcionar los recursos oportunos para esas acciones, y, en tercer lugar, asignar responsabilidades para desarrollar dichas acciones. Los beneficios derivados del proceso de planificación son éstos:

Alinea áreas clave de negocio o empresa para conseguir aumentar: la lealtad de clientes, el valor del accionista y la calidad y a su vez una disminución de los costos.

Fomenta la cooperación entre departamentos.

Proporciona la participación y el compromiso de los empleados.

Construye un sistema sensible, flexible y disciplinado.

Los principales elementos dentro de la Planificación Estratégica de la Calidad son:

La Misión, cuya declaración clarifica el fin, propósito o razón de ser de una organización y explica claramente en qué negocio se encuentra.

La Visión, que describe el estado deseado por la empresa en el futuro y sirve de línea de referencia para todas las actividades de la organización.

Las Estrategias Clave, principales opciones o líneas de actuación para el futuro que la empresa define para el logro de la visión.

Planificación de todas las estrategias Son muchos los beneficios del trabajo en equipo en cualquier proceso de mejora de calidad. En el equipo, cada uno de los componentes aporta distintas experiencias, habilidades, conocimientos y perspectivas sobre los temas que abordan diariamente. Una única persona intentando eliminar un problema o un defecto raras veces conseguirá dominar un proceso de trabajo completo. Los beneficios más significativos en calidad, normalmente, los logran los equipos: grupos de individuos que unen su talento y la experiencia que han desarrollado trabajando en distintas etapas del proceso que comparten. Los equipos de mejora consiguen resultados duraderos porque pueden abordar aspectos mayores que una persona sola, pueden comprender completamente el proceso, tienen acceso inmediato a los conocimientos y habilidades técnicas de todos los miembros del equipo, y finalmente pueden confiar en el apoyo mutuo y en la cooperación que surge entre los componentes del grupo.

Un equipo es un conjunto de personas comprometidas con un propósito común y del que todos se sienten responsables. Dado que los componentes del equipo representan a varias funciones y departamentos, se obtiene una profunda comprensión del problema, permitiendo a la organización resolver los problemas que afectan a varios departamentos y

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funciones. Para mejorar la eficacia del trabajo en equipo es necesario dominar una serie de habilidades:

Toma de decisiones, mediante tres pasos: Inputs (recogida y presentación de información relevante), Proceso del equipo (lograr una comprensión común de los hechos y un acuerdo sobre las opiniones e ideas de los componentes del equipo mediante técnicas de comunicación eficaces) y Resultados (donde se decide sobre las acciones apropiadas).

Recogida y transmisión de información. La comunicación efectiva en cuanto a cómo se recoge la información es esencial en el proceso, desarrollando técnicas como la capacidad de escucha o la capacidad de preguntar.

Celebración de reuniones, las cuales proporcionan la base comunicativa del equipo y que hay que establecer, planificar, dirigir, evaluar y preparar.

Relaciones interpersonales. Las distintas personalidades, actitudes y necesidades de cada uno de los componentes pueden crear barreras que interfieran en las interacciones del equipo. La plena participación de todos los miembros implica el conocimiento de estas posibles barreras y la forma de superarlas y solucionarlas.

Trabajo en equipo Aprender a trabajar de forma efectiva como equipo requiere su tiempo, dado que se han de adquirir habilidades y capacidades especiales necesarias para el desempeño armónico de su labor. Los componentes del equipo deben ser capaces de: gestionar su tiempo para llevar a cabo su trabajo diario además de participar en las actividades del equipo; alternar fácilmente entre varios procesos de pensamiento para tomar decisiones y resolver problemas, y comprender el proceso de toma de decisiones comunicándose eficazmente para negociar las diferencias individuales.

El proceso de mejora continua36 La Mejora de la Calidad es un proceso estructurado para reducir los defectos en productos, servicios o procesos, utilizándose también para mejorar los resultados que no se consideran deficientes pero que, sin embargo, ofrecen una oportunidad de mejora. Un proyecto de mejora de la calidad consiste en un problema (u oportunidad de mejora) que se define y para cuya resolución se establece un programa. Como todo programa, debe contar con unos recursos (materiales, humanos y de formación) y unos plazos de trabajo. La Mejora de la Calidad se logra proyecto a proyecto, paso a paso, siguiendo un proceso estructurado como el que se cita a continuación:

36 Moreno, María, Peris, Fernando, González, Tomás (2001). Gestión de la calidad y diseño de las organizaciones. Pretice Hall, Pág. 39-42

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Verificar la misión.

Diagnosticar la causa raíz.

Solucionar la causa raíz.

Mantener los resultados.

En un primer momento, se desarrolla una definición del problema exacto que hay que abordar, es decir, se proporciona una misión clara: el equipo necesita verificar que comprende la misión y que tiene una medida de la mejora que hay que realizar. Las misiones procederán de la identificación de oportunidades de mejora en cualquier ámbito de la organización, desde el Plan estratégico de la empresa hasta las opiniones de los clientes o de los empleados. Eso sí, la misión debe ser específica, medible y observable.

Diseño y planificación de la calidad El liderazgo en calidad requiere que los bienes, servicios y procesos internos satisfagan a los clientes. La planificación de la calidad es el proceso que asegura que estos bienes, servicios y procesos internos cumplen con las expectativas de los clientes La planificación de la calidad proporciona un enfoque participativo y estructurado para planificar nuevos productos, servicios y procesos. Involucra a todos los grupos con un papel significativo en el desarrollo y la entrega, de forma que todos participan conjuntamente como un equipo y no como una secuencia de expertos individuales. La planificación de la calidad no sustituye a otras actividades críticas involucradas en la planificación. Representa un marco dentro del cual otras actividades pueden llegar a ser incluso más efectivas. El proceso de planificación de la calidad se estructura en seis pasos37:

1. Verificación del objetivo. Un equipo de planificación ha de tener un objetivo, debe examinarlo y asegurarse de que está claramente definido.

2. Identificación de los clientes. Además de los clientes finales, hay otros de quienes depende el éxito del esfuerzo realizado, incluyendo a muchos clientes internos.

3. Determinación de las necesidades de los clientes. El equipo de planificación de calidad tiene que ser capaz de distinguir entre las necesidades establecidas o expresadas por los clientes y las necesidades reales, que muchas veces no se manifiestan explícitamente.

4. Desarrollo del producto. (bienes y servicios). Basándose en una comprensión clara y detallada de las necesidades de los clientes, el equipo identifica lo que el producto requiere para satisfacerlas.

37 Quinlam C. Joseph, Editorial to Quality in Manufacturing, USA, 1990

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5. Desarrollo del proceso. Un proceso capaz es aquél que satisface, prácticamente siempre, todas las características y objetivos del proceso y del producto.

6. Transferencia a las operaciones diarias. Es un proceso ordenado y planificado que maximiza la eficacia de las operaciones y minimiza la aparición de problemas.

La estructura y participación en la planificación de la calidad puede parecer un aumento excesivo del tiempo necesario para la planificación pero en realidad reduce el tiempo total necesario para llegar a la operación completa. Una vez que la organización aprende a planificar la calidad, el tiempo total transcurrido entre el concepto inicial y las operaciones efectivas es mucho menor.

La satisfacción del cliente Las características de un producto o servicio determinan el nivel de satisfacción del cliente. Estas características incluyen no sólo las características de los bienes o servicios principales que se ofrecen, sino también las características de los servicios que les rodean. La satisfacción de las necesidades y expectativas del cliente constituye el elemento más importante de la gestión de la calidad y la base del éxito de una empresa. Por este motivo es imprescindible tener perfectamente definido para cada empresa el concepto de satisfacción de sus clientes desarrollando sistemas de medición de satisfacción del cliente y creando modelos de respuesta inmediata ante la posible insatisfacción. Agregar un valor añadido al producto adicionando características de servicio puede aumentar la satisfacción y decantar al cliente por nuestro producto.

Históricamente, la gestión de las relaciones con los clientes ha experimentado la siguiente evolución:

Creación de Departamentos de Servicio al Cliente y gestión de reclamaciones, a través del Análisis de Reclamaciones y Quejas, primer paso para identificar oportunidades de mejora.

Creación de Sistemas de Medición de la satisfacción del cliente, con estudios periódicos que evalúen el grado de satisfacción del cliente, sin esperar a su reclamación.

Creación del concepto de Lealtad y gestión de la fidelización al cliente, llegando a conocer en profundidad los factores que provocan la lealtad y la deslealtad mediante una metodología de trabajo que incremente la fidelidad de los clientes.

Esta es la evolución que se sigue en cuanto a satisfacción del cliente, objetivo ineludible de todas las empresas, no como un fin en sí mismo sino a través de la lealtad o fidelidad de los clientes, factor que tiene una relación directa con los resultados del negocio38. Para

38 Craig C.C., Progreso de la Calidad, QC Story, USA, pág. 18

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gestionar la lealtad de los clientes, las empresas líderes en calidad siguen una evolución consistente en organizar unos sistemas de gestión de las reclamaciones, posteriormente diseñar y administrar una serie de encuestas de satisfacción del cliente para finalmente conocer cuáles son los factores que influyen en la lealtad y en la deslealtad, con objeto de adoptar medidas sobre ellos y gestionar adecuadamente la fidelidad de los clientes.

Las relaciones con los proveedores39 La calidad de un producto o servicio no depende solamente de los procesos internos de las empresas, sino también de la calidad de productos y servicios suministrados, lo que implica trabajar conjuntamente con los proveedores para que éstos asuman su parte de responsabilidad en la consecución del fin común de todos: la satisfacción final del cliente40. La relación cliente-proveedor es una forma muy eficaz de gestionar la calidad del proveedor y suministrar al cliente o usuario final la mejor calidad. Estas relaciones nos llevan a una nueva forma de hacer negocios que enfatiza la calidad en perjuicio del precio, el largo plazo frente al corto plazo, y los acuerdos de colaboración en contra de los de adversidad. Tanto los clientes como los proveedores tienen la mutua responsabilidad de, por un lado, suministrar y obtener las necesidades de cada uno, y por otro lado, proporcionar y actuar según el feedback (retroalimentación) recibido.

Está plenamente asumido que se servirá mejor al cliente externo si se reconocen las cadenas internas cliente-proveedor y se usan equipos interfuncionales para planificar y mejorar nuestra calidad. Por tanto, no es sorprendente el hecho de que el cliente final reciba una mejor calidad si los proveedores trabajan en "colaboración". Esta colaboración se caracteriza por proyectos conjuntos de planificación y mejora de la calidad, compartiendo por ambas partes el control de la calidad y realizando esfuerzos conjuntos para conseguir un beneficio mutuo: la satisfacción final del cliente.

Los resultados esperados a través de estas nuevas relaciones consisten en una reducción del número de proveedores, una mayor agilidad y flexibilidad en la gestión de compras y aprovisionamientos, y la participación en proyectos de mejora conjuntos, lo que produce importantes ahorros de costos, mejoras de la calidad y acortamientos de tiempos de ciclos.

Las empresas más avanzadas en estos modelos están relacionadas con la industria del automóvil, pero éste es un modelo extensible a cualquier sector de actividad: solamente se requiere asumir los principios que inspiran las nuevas reglas del juego en las actuales relaciones cliente-proveedor.

39 Moreno, María, Peris, Fernando, González, Tomás (2001). Gestión de la calidad y diseño de las organizaciones. Pretice Hall, Pág. 41-42

40 González Carlos, Calidad Total, McGraw Hill, Pág. 33

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2.6 TÉCNICAS AVANZADAS DE GESTIÓN DE LA CALIDAD: BENCHMARKING

El Benchmarking es un proceso en virtud del cual se identifican las mejores prácticas en un determinado proceso o actividad, se analizan y se incorporan a la operativa interna de la empresa.

Dentro de la definición de Benchmarking como proceso clave de gestión a aplicar en la organización para mejorar su posición de liderazgo encontramos varios elementos clave:

Competencia, que incluye un competidor interno, una organización admirada dentro del mismo sector o una organización admirada dentro de cualquier otro sector.

Medición, tanto del funcionamiento de las propias operaciones como de la empresa Benchmark, o punto de referencia que vamos a tomar como organización que posee las mejores cualidades en un campo determinado.

Representa mucho más que un Análisis de la Competencia, examinándose no sólo lo que se produce sino cómo se produce, o una Investigación de Mercado, estudiando no sólo la aceptación de la organización o el producto en el mercado sino las prácticas de negocio de grandes compañías que satisfacen las necesidades del cliente.

Satisfacción de los clientes, entendiendo mejor sus necesidades al centrarnos en las mejores prácticas dentro del sector.

Apertura a nuevas ideas, adoptando una perspectiva más amplia y comprendiendo que hay otras formas, y tal vez mejores, de realizar las cosas.

Mejora Continua: el Benchmarking es un proceso continuo de gestión y auto-mejora.

Existen varios tipos de Benchmarking: Interno (utilizándonos a nosotros mismos como base de partida para compararnos con otros), Competitivo (estudiando lo que la competencia hace y cómo lo hace), Fuera del sector (descubriendo formas más creativas de hacer las cosas), Funcional (comparando una función determinada entre dos o más empresas) y de Procesos de Negocio (centrándose en la mejora de los procesos críticos de negocio)41.

Un proyecto de Benchmarking suele seguir las siguientes etapas: Preparación (Identificación del objeto del estudio y medición propia), Descubrimiento de hechos (Investigación sobre las mejores prácticas), Desarrollo de acciones (Incorporación de las mejores prácticas a la operativa propia) y Monitorización y re calibración.

41 Banks, Jerry, (1998), Control de Calidad, Limusa, Página 157

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2.6.1 TÉCNICAS AVANZADAS DE GESTIÓN DE LA CALIDAD: LA REINGENIERIA DE PROCESOS

La reingeniería de procesos es una técnica en virtud de la cual se analiza en profundidad el funcionamiento de uno o varios procesos dentro de una empresa con el fin de rediseñarlos por completo y mejorar radicalmente.

La reingeniería de procesos surge como respuesta a las ineficiencias propias de la organización funcional en las empresas y sigue un método estructurado consistente en42:

Identificar los procesos clave de la empresa.

Asignar responsabilidad sobre dichos procesos a un "propietario".

Definir los límites del proceso.

Medir el funcionamiento del proceso.

Rediseñar el proceso para mejorar su funcionamiento.

Un proceso es un conjunto de actividades organizadas para conseguir un fin, desde la producción de un objeto o prestación de un servicio hasta la realización de cualquier actividad interna (Vg.: elaboración de una factura). Los objetivos clave del negocio dependen de procesos de negocio interfuncionales eficaces, y, sin embargo, estos procesos no se gestionan. El resultado es que los procesos de negocio se convierten en ineficaces e ineficientes, lo que hace necesario adoptar un método de gestión por procesos.

Durante muchos años, casi todas las organizaciones empresariales se han organizado verticalmente, por funciones. Actualmente, la organización por procesos permite prestar más atención a la satisfacción del cliente, mediante una gestión integral eficaz y eficiente: se produce la transición del sistema de gestión funcional al sistema de gestión por procesos. La gestión por procesos se desarrolla en tres fases, después de identificar los procesos clave y asignar las responsabilidades (propietarios y equipos) 33.

Las herramientas para la mejora de la calidad: Tabla de aplicaciones

A continuación se enumeran todas las fases a realizar en cualquier proceso de mejora de la Calidad y las posibles herramientas de mejora que se pueden aplicar en cada una de las fases y etapas.

Cada herramienta de mejora se desarrollará individualmente en los próximos capítulos.

42 Cárdenas Herrera, Raúl. (1993). Cómo lograr la calidad en bienes y servicios. Limusa, Páginas 135-136

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Análisis de costo-beneficio

Concepto: Un análisis de costo-beneficio se utiliza para determinar si los beneficios de un proceso o procedimiento dado están en proporción con los costos. Se aplica frecuentemente para determinar cuál de las distintas opciones ofrece mejor rendimiento sobre la inversión. Esta herramienta es especialmente útil en Proyectos de mejora de la calidad, cuando un equipo está evaluando las alternativas de solución a una situación determinada.

Cómo interpretar un análisis de costo-beneficio: Aunque no es una ciencia exacta, se trata de un sistema muy útil para identificar todos los costos y beneficios que se esperan de una solución propuesta. Dado que la cuantificación económica no resulta fácil en ocasiones, la pregunta a formularse debería ser: ¿Cuál de las soluciones ofrece los mayores beneficios en relación con los recursos invertidos? en vez de ¿Qué solución es la más barata? Además, incluso una solución con una relación de costo-beneficio óptima puede desestimarse a causa de otros factores más importantes.

Cómo elaborar un análisis de costo-beneficio:

Estimar los costos de inversión.

Estimar los costos operativos adicionales anuales.

Estimar los ahorros de costos anuales.

Clasificar el impacto de las alternativas estudiando qué problemas eliminan.

Evaluar la satisfacción del cliente eliminando las alternativas que lo reduzcan.

Calcular los costos operativos anuales netos.

Calcular los costos anuales de los costos de inversión.

Calcular los costos totales anuales (suma de los anteriores).

Revisar los datos y clasificar las alternativas según orden relativo de importancia.

Servicio se caracteriza por ser Intangible ya que este no se puede ni tocar, ni oler, ni probar siendo esto lo que los diferencia de los productos.

Heterogéneo ya que puede ser realizado por cualquier tipo de persona, grupo asociación ó empresa sin importar sexos, horarios, destinos o actividades que estas realicen.

El servicio se caracteriza por ser inseparable de su producción y su consumo ya que todo servicio debe ser producido y realizado a la vez, regularmente interactuando con el cliente siendo este quien solicitara el servicio y lo valorara según su criterio y satisfacción con respecto a la realización de este; ya que si no satisface las expectativas del cliente aunque el servicio sea bien realizado a menudo el cliente lo catalogara como servició deficiente.

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Lo cual nos indica que un servicio debe ser además de bien realizado, tiene que satisfacer las expectativas del cliente al 100% y solo así se lograra un servicio de calidad.

2.6.2 SISTEMA DE SERVICIO, COMO ACTÚAN EN LA SATISFACCIÓN DEL CLIENTE

Conceptualización de los clientes

Concepto: Cuando se habla de Cliente, se trata de la persona que recibe los productos o servicios resultantes de un proceso, en el intento de satisfacer sus necesidades y de cuya aceptación depende la sobrevivencia de quien los provee. Sin embargo, si visualizamos a los Clientes de una Empresa en un concepto más amplio e integral, podríamos decir que están constituidos por todas las personas cuyas decisiones determinan la posibilidad de que la organización prospere en el tiempo.

Clasificación de algunos tipos de clientes:

Al hablar del Cliente, debemos necesariamente ampliar el tradicional concepto de Cliente, entendiendo como aquél que compra algo al proveedor, e introducir a esta definición un concepto importantísimo, que es la calidad de Cliente "interno" y "externo" que este pueda revestir.

A partir de este último concepto emergen básicamente dos tipos de Clientes a los cuales la empresa debe prestar atención.

Cliente externo: Es el Cliente final de la Empresa, el que esta fuera de ella y el que compra los productos o adquiere los servicios que la Empresa genera.

Cliente interno: Es quien dentro de la Empresa, por su ubicación en el puesto de trabajo, sea operativo, administrativo o ejecutivo, recibe de otros algún producto o servicio, que debe utilizar para alguna de sus labores. No es puede departamentalizar el servicio, es decir, en la Empresa, todos son productos, todos son Clientes, todos son proveedores, por lo tanto, todas las personas que la conforman son la base de la Satisfacción dentro de la calidad y servicio.

Clientes finales, (El más importante para nuestro estudio): Se refiere a las personas que utilizaran el producto o servicio adquirido a la Empresa y que se espera se sientan complacidas y satisfechas. También se les denomina usuarios finales o beneficiarios.

Clientes intermedios: Son los distribuidores que hacen que los productos o servicios que provee la Empresa estén disponibles para el usuario final o beneficiario

Satisfacción; visto como un concepto de servicio: En el servicio prestado por una Empresa, están incluidas todas aquéllas prestaciones, tanto de uso como socio-culturales, que hacen más ventajosa a los intermediarios la venta del producto y que permite conseguir a los consumidores la máxima satisfacción. Así como, todas

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las combinaciones de elementos físicos y recursos humanos ofrecen un producto intangible que no se toca, no se coge, no se palpa, generalmente no se experimenta antes de la compra, pero permite satisfacciones que compensan el dinero invertido en la realización de deseos y necesidades de los Clientes.

Definición de función de servicio: El concepto servicio surge especialmente cuando se acepta la filosofía de la Empresa Orientada Hacia el Consumidor. Una vez que el punto unión de la actividad empresarial se ha desplazado de la venta de bienes a la Satisfacción de las Necesidades de los Clientes, se comprende que el servicio a aquéllos llegue a prevalecer sobre la venta misma. Puede agregarse que es una economía de mercado, la competencia no se presenta entre lo que producen las empresas en sus fabricas, sino principalmente en las distintas formas de servicio que agregan a lo que sale de la fabrica y que el cliente estima y valora.

Cuando se toma conciencia de que no se vende un producto, sino los servicios que este puede proporcionar, y de que no se vende un producto solamente, sino un complejo servicio que responde a ciertas medidas a las necesidades del Cliente, se deberá concluir que el servicio es objetivo general de la Empresa y, en especial, una finalidad de la comercialización.

De aquí se deduce que para que la Empresa se dirija verdaderamente hacia el mercado y el consumidor, debe asumir la función "Servicio", entendido en el sentido global mencionado, como política global integral de la Empresa. Por lo tanto, deberá tenderse a tener cada vez mayores servicios englobados en los productos o en el simple acto de venta y menores servicios especializados ofrecidos en forma separada. Además, deberá tenderse a aceptar el servicio como "filosofía" empresarial para todos los sectores operativos: desde el proyecto hasta la fabricación, desde la venta y distribución hasta la utilización o consumo.

De todo lo dicho anteriormente se desprende que ya no se puede hablar de un producto, en su estado esencial de simple producto, sino también de los servicios que lo acompañan.

En este sentido los servicios que las firmas ofrecen a los Clientes son de una variación limitada y podrían definirse como:

SERVICIO: "Todos los ofrecimientos de valor para la clientela de una Empresa, ya sea separado o incluido en un producto y que se pueden proporcionar antes, durante y después de la venta”.43 Se parte de la premisa que el producto es un conjunto de servicios que van a Satisfacer las Necesidades del Consumidor.

43 Gryna Jurán. (1995), Análisis y planeación de la Calidad, McGraw Hill, Capítulo II

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2.6.3 CARACTERISTICAS DE LOS SERVICIOS

Las características básicas del servicio, que los diferencia de los productos son:

No es repetible, es una experiencia (cada vez distinta). Sus resultados están asociados estrechamente al oferente y al consumidor, su calidad es altamente variable (momento, consumidor, oferente).

Perecible: Los servicios no pueden ser almacenados:

Una característica de los servicios es que, una vez producido, debe ser consumido. No hay posibilidad, de que pueda ser almacenado para la venta o consumo futuro. Si no se adquiere y ocupa, cuando esta disponible, perece.

Proteccion: difícil que pueda ser protegido por patentes:

Son fácilmente copiados y de difícil protección por patentes. Por esta razón, es importante que el servicio disfrute de una buena imagen de marca, diferenciándose de los similares, estratégicamente.

Subjetividad: Su precio es individual:

El servicio se apoya principalmente en el trabajo humano, y la satisfacción que se puede ofrecer al Consumidor, son valorados subjetivamente por quién lo produce, y por el mercado.

2.7 OBJETIVOS Y POLITICAS QUE BUSCAN SATISFACCION PARA EL CONSUMIDOR DESDE LA PERSPECTIVA DE LOS SERVICIOS

Este tema se refiere a las metas que se persiguen al dar énfasis al ofrecimiento de Servicio al Cliente, a su definición, y a las diferentes clases de servicios que se prestan a la clientela, refiriéndose a que toda la Empresa debe estar orientada a dar Satisfacción al Consumidor.

Análisis de “Triángulo de Servicio”:

Cultura de servicio44

La cultura de servicio es aquella filosofía que induce a las personas a comportarse y relacionarse con orientación al Cliente. Lo cual significa que las señales que influencian el comportamiento de las empresas están fuertemente condicionadas por los motivos de servicios.

44 Cantú Delgado, Humberto. (2001), Desarrollo de una cultura de calidad, McGraw Hill, Página 62

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Como hemos dicho anteriormente esta es la misión de la Empresa, involucrando a todas las personas de la organización, desde el más alto ejecutivo hasta el nivel más bajo de la compañía.

Sólo al existir una cultura de servicio, en la Empresa, se logra el compromiso de su personal, se logra el compromiso de su personal, en el largo plazo, para entregar un servicio de calidad.

Factor humano45

Al interior de la Empresa existen empleados que le prestan servicio al personal de primera línea, que son los que tienen contacto con los Clientes. Todas las funciones y departamentos en una organización de servicio están interrelacionados y cada una depende entre sí, en distintos grados, para cumplir con su misión de servicio total.

El propósito de la organización es ser el soporte de los esfuerzos que deben realizar los empleados de primera línea para cumplir con la calidad de servicio exigida.

"Las personas hacen la diferencia, el factor humano es nuestro más importante recurso. Los empleados de primera línea son los que hacen el negocio o producen el fracaso".46

Por otro lado, "Empleados contentos atienden mejor a los Clientes", y también existe gran evidencia de que los mejoramientos en servicios al Clientes van directamente relacionados con la rotación de empleados.

A pesar de que cada operación de servicio es diferente existen algunos aspectos comunes que se deben considerar para mantener a los Cliente leales a la Empresa. Para lograr la lealtad del cliente a través de un servicio de calidad es necesario conocer sus necesidades, actitudes, percepciones, y motivación de compra.

Cuando la Empresa aprende a mirar a través de los ojos de los clientes, ésta podrá interpretar mejor sus necesidades, desarrollar y proporcionar el producto o servicio adecuadamente, mejorar sus campañas publicitarias y obtener mayor participación en el mercado.

Los ofrecimientos de servicio al cliente

Aunque los servicios constituyen supuestos beneficios para los Clientes, las empresas los ofrecen o deben ofrecerlos siempre y cuando ellas también se beneficien con ellos, ya que la finalidad que toda Empresa persigue es aumentar sus ganancias a corto y largo plazo.

45 Marazaga Jorge, Pascual Alejandra. (2003), Organización basada en procesos, Alfaomega, Página 237

46 Wiley John, Total Quality Management, RAO, 1996, New York

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Si la Empresa decide poner en práctica un programa de servicio al Cliente, debe de hacerlo pensando en que sus consumidores objetivos prefieran éste, al de la competencia. Para alcanzar esta meta, la firma debe tratar de averiguar que es lo que actualmente hace falta a los Clientes, qué verían con agrado y qué valor atribuyen a cada uno de sus deseos y necesidades.

Además la organización debe estar al tanto de las ofertas de los competidores para saber lo que pretenden dar a los Clientes y en qué medida lo hacen realmente. Con respecto a todo ello, la administración de los servicios a los Cliente es similar al planeamiento de producción.

Esta administración implica una decisión esencial en cuanto a la elección de los clientes objetivos o que queremos alcanzar en un futuro próximo. Muchas veces una firma debe decidirse entre mayores servicios o bajar los precios. Por eso la Empresa debe decidir si busca a los Clientes que prefieran mayores servicios o aquéllos para los cuales el precio es lo más importante, o bien la opción de atraer a ambos Clientes a la vez.

Los servicios a los Clientes son sumamente flexibles, pueden ofrecerse a todos por igual o más selectivamente a unos que a otros. Pueden brindarse con mayor eficacia en ciertas épocas que en otras. Los servicios son posibles de administrar en tal forma que se ofrezcan a los Clientes actuales o futuros en el momento apropiado y de una manera capaz de Satisfacer los Objetivos de la Organización. Se distinguen de los precios, diseño de producto, y publicidad, en el hecho de que se dirigen esencialmente de igual manera a todos los Clientes.

El propósito de las organizaciones al establecer un programa de servicio, como ya se dijo, será el de lograr mayores utilidades en el futuro. Aunque es difícil calcularlas en forma confiable, es necesario estimarlas de la mejor manera posible.

Las metas intermedias más importantes para Satisfacer a los Clientes a través de programas de Servicios son:

Atraer nuevos clientes:

Los servicios han de ser diseñados como para atraer al Cliente y servirlo a la vez. El servicio por definición está destinado a Satisfacer al Cliente y es posible que influyan en su comportamiento. Un programa de servicio bien diseñado incrementará los atractivos de una organización, para favorecer la visión de los Clientes actuales así como de Clientes nuevos.

Aumento de ventas a los clientes actuales:

Estos pueden ser los mejores candidatos para futuras ventas, mayores pedidos por parte de los mismos y sobre todo evitar el arrepentimiento de algunos consumidores lo que implica conservar al Cliente. Es evidente que si la organización al ofrecer servicios tiende a conservar por más tiempo a los Clientes actuales, de venderles más y de evitar reclamos,

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está logrando beneficios significativos. El valor de estos debe calcularse aproximadamente y junto con otros beneficios, compararse con el costo de otros servicios.

Mejores precios por los productos:

Es razonable que una organización pida un precio más alto si ofrece servicios que los Clientes encuentran valiosos.

Menor vulnerabilidad a la competencia de precios:

Los competidores pueden imitar las estrategias de una organización de manera mucho más rápida que otra. El precio es lo más fácil de imitar, no tanto la publicidad y ventas personales, pero en todo caso es más difícil igualar los servicios de un competidor.

2.8 CARACTERISTICAS DE LAS EMPRESAS LÍDERES EN SATISFACCION AL CLIENTE A TRAVES DEL SERVICIO

Las Empresas líderes que buscan Satisfacer a sus Clientes como su principal objetivo tienen algunas características particulares.47

Aquí veremos algunas de las más comunes:

Visión de servicio:

Los líderes conciben la calidad de servicio como la clave del éxito si se quiere Satisfacer al Consumidor. Ven el servicio como parte integral del futuro de la organización, no como algo periférico. Creen fundamentalmente que un servicio es la mejor estrategia del éxito y la mejor estrategia para generar beneficios. Al margen de los objetivos del mercado, del portafolio de servicios o de las políticas de precio seguidas, los líderes de la Satisfacción al Cliente conciben la calidad de servicio como la base de la competencia. Desde cualquier ángulo que se mire, la idea del servicio, constituye la idea fundamental.

Los líderes del Servicio al Cliente nunca seden en su compromiso de ofrecer Satisfacción a sus Consumidores. Ven el servicio de calidad como una tarea que nunca acaba, en la que la opción efectiva es insistir en la búsqueda de una mejor calidad cada día de cada semana de cada mes de cada año. Entienden que la calidad del servicio no es un programa; no hay soluciones rápidas, ni fórmulas mágicas, ni "píldoras de calidad" que se puedan tomar.

Los líderes del servicio entienden que la Satisfacción del Consumidor requiere de una permanente y repetida vigilancia.

47 Sangüensa Martha, Mateo Ricardo, Ilzarbe Laura. (2006), Teoría y práctica de la Calidad, Thomson Learning, Páginas varias.

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Altos estándares de calidad:

Los verdaderos líderes de la calidad aspiran a un servicio que se convierta en algo legendario; son conscientes de que un buen servicio puede no ser lo suficientemente bueno como para diferenciar su Empresa de las demás.

Los líderes del servicio están interesados en los detalles y matices del servicio, ven oportunidades en pequeñas acciones que los competidores podrían encontrar triviales. Creen que la forma en que una Empresa sepa llevar los pequeños detalles define el estilo con que se llevarán los grandes (detalles). También creen que las pequeñas cosas añadidas en beneficios del usuario marcan la diferencia.

Liderazgo sobre terreno:

Dirigen las operaciones a donde está la acción, en vez de dar órdenes desde su escritorio. Están siempre visibles para sus empleados; siempre entrenando, corrigiendo, persuadiendo, hablando, sermoneando, observando, preguntando y escuchando. Ponen énfasis en mantener una comunicación de dos vías con su personal.

Utilizan un enfoque de permanente motivación para conseguir un clima de trabajo en equipo en la organización. Incitan a las unidades operativas con el fin de alcanzar la perfección en el servicio (y no solo al empleado como individuo) y utilizan la influencia de sus ejecutivos para lograr que el equipo se congregue con frecuencia en reuniones, juntas y celebraciones.

Integridad:

Una de las características esenciales del liderazgo del servicio es la integridad personal. La más importante cualidad del liderazgo es el valor que se asigna a hacer lo correcto, aun cuando no sea conveniente o sea muy costoso. Los lideres asignan un valor extra al hecho de ser justos, consistentes y fiables y, como, resultado ganan la confianza plena de sus colaboradores.

Los líderes en el servicio reconocen la imposibilidad de establecer una actitud orientada al servicio en una Empresa cuya dirección carece de integridad. Reconocen la estrecha relación que existe entre la calidad del servicio y el orgullo que sienten los empleados y entienden que esa actitud de orgullo se debe, en parte, a la percepción que tienen los empleados de una dirección justa.

Principales clases de servicios que otorgan satisfaccion

Hay un número infinito de opciones de servicio que ofrecen las empresas, por lo tanto en la presente calificación se refiere solo a lo más esencial.

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Servicio para acrecentar el rendimiento:

En general, los comercializadores desean que su producto dé un buen rendimiento al Cliente y que otorgue la máxima satisfacción, para evitar las devoluciones y los reclamos, por razones obvias.

Propósitos: Que el Cliente vuelva a comprar. Porque es fuerte el poder de la opinión difundida de boca en boca, acerca de un producto. La promesa de buenos servicios atraerá mayor clientela. Estas consideraciones inducen a la Empresa a proveer de servicios especiales, destinados a acrecentar el rendimiento. Servicio de prolongación de la vida útil:

Los servicios más importantes ofrecidos por los proveedores, en función del dinero gastado, son los destinados a mantener el producto en condiciones satisfactorias de operación, durante un tiempo prolongado. Su propósito es brindar al Cliente una mayor satisfacción con el producto, y más aún, evitar una situación que lo obligue a descartar un ítem costoso por falta de una pieza o de un técnico que pueda repararla.

La creciente complejidad de los productos, la reacción de los Clientes, la competencia y el reconocimiento de que los servicios de mantenimiento y reparación pueden resultar altamente provechosos, han contribuido a su enorme expansión en las últimas dos décadas.

Servicio de reducción de riesgos:

Cualquier compra implica un riesgo y los Clientes tratan de evitarlo y, para evitarlo, muchas veces postergan o evitan la compra con menos riesgo, por su puesto que el comprador lo preferirá a otros.

Incluso la posibilidad de devolución y garantías, constituyen los principales servicios de reducción de riesgos que se ofrecen. Es una práctica común de los negocios que privilegian a sus Clientes, aceptar la devolución, aun cuando el producto no tenga ninguna falla.

En los casos de garantías, la forma principal del arreglo, en respuesta a un reclamo de un Cliente, consiste en la compostura gratuita que devuelve al producto todas sus condiciones de acción.

Otros arreglos constituyen la restitución parcial o total del precio de compra (con devolución del producto o sin ella).

Una política de garantía, igual que todos los demás servicios pueden diseñarse con éxito, sólo si se posee un conocimiento cabal de las características de los Clientes potenciales. Siempre debe disponerse de cierta amplitud para poder adaptar los arreglos a determinados Clientes y circunstancias.

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Cuando una Empresa no cumple sus promesas de ciertos servicios que el Cliente espera, no sólo afecta la animosidad del mismo, sino que despierta su disconformidad e insatisfacción.

Servicio de disminución de trabajo

Este servicio tiende a facilitar la compra del Cliente haciéndola más cómoda y fácil. Apela a todos los tipos de compradores, pero se ofrece más a los consumidores últimos, a nivel minorista.

Ejemplo:

Dar información al Cliente potencial, ya sea en mostrador o por medio de vendedores; contestar a diversas preguntas sobre los artículos. Se pueden idear servicios especiales, en este sentido por ejemplo: bolsas de papel, climatización del local, servicio de entrega a domicilio (suele ser uno de los más importantes). Servicios como estos son básicos y marcan una gran lealtad y Satisfacción a los Clientes.

Otros servicios, para evitar trabajo:

Toma de pedido por teléfono

Estacionamiento de automóviles (la falta de estacionamiento puede alejar a los clientes, ya sea actuales o potenciales).

Servicio de financiamiento:

El servicio de financiamiento puede ser beneficioso para todo tipo de Clientes. El diseño de un servicio de crédito requiere decisiones acerca de sus límites, tipos de interés, plazos de amortización y selección de Clientes. Los créditos son ejemplos claros de servicios utilizados por los Clientes, pero no por todos, también existe un abuso del crédito en términos de usura que minara la satisfacción del consumidor por los cobros excesivos.

Servicio de incremento de ventas

La capacitación de los vendedores y distribuidores, con respecto a las técnicas de ventas, constituirán probablemente el más valioso de los incrementos de ventas. Quizá este servicio es uno de los más importantes a la hora de medir satisfacción por el contacto que el personal tiene con los Clientes.

2.9 SISTEMA DE GESTIÓN DE CALIDAD PARA LABORATORIOS DE CALIBRACIÓN Y ENSAYOS.

Como necesidad de contar con mediciones confiables por las razones expuestas en capítulos anteriores, a partir de 1999 fue emitida una norma específica para laboratorios de calibración y ensayo. Como producto de la experiencia del Comité de Normalización de ISO/CASCO con la implementación de la Guía ISO/IEC 25 y de la norma EN 45001, se

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decide sustituirlas por la edición de la norma ISO/IEC 17025. En nuestro país se analiza esta norma, se adecua y finalmente en el año 2000 es emitida como NMX-EC-17025-2000 “Requisitos para la competencia de los laboratorios ensayo y de calibración”. Esta norma aún no empataba con los principios fundamentales de la ISO-9000. Es por ello que en el año 2005, el Comité ISO/CASCO realiza una actualización. Si los laboratorios de ensayos y de calibración cumplen los requisitos de la NMX-EC-17025, actuarán bajo un sistema de gestión de la calidad para sus actividades de ensayo y de calibración que también cumplirá los principios de la norma NMX-CC-9001-IMNC, sin embargo la norma 17025 cubre requisitos para la competencia técnica que no están cubiertos por la 9001. Finalmente en nuestro país es emitida la versión que hasta la presente fecha está vigente: NMX-EC-17035-IMNC-2006, la cual entró en vigor en el año 2006.

2.9.1 OBJETIVO DE LA NMX-EC-17025-IMNC-2006

El objetivo principal que tiene esta Norma Mexicana, es establecer los requisitos para la competencia en la realización de ensayos, calibraciones y mediciones, incluyendo el muestreo. Cubriendo los ensayos y las calibraciones que se realizan utilizando métodos normalizados, métodos no normalizados y métodos desarrollados por el propio laboratorio.

Esta norma se realizó con la finalidad de aplicarla a todo tipo de organizaciones donde se realicen calibraciones o ensayos, pudiendo ser laboratorios que pertenecen a una organización más grande o bien como laboratorio que inspecciona a proveedores, por ejemplo, o bien para laboratorios que única y exclusivamente realicen ensayos y/o calibraciones a terceros. A estos laboratorios bajo esas características se les denomina de primera, segunda y tercera parte, sucesivamente.

Dentro de esta norma no se distingue la cantidad de empleados, pudiendo implementarse en un laboratorio desde una persona hasta n. Y en algunas ocasiones puede haber requisitos que por naturaleza del laboratorio no aplique, como el muestreo (para laboratorios de calibración generalmente no aplica), el diseño o desarrollo de nuevos métodos, en esos casos los apartados correspondientes no les aplican.

Esta norma es para que la utilicen laboratorios cuando desarrollan sus sistemas de gestión para actividades de calidad propias y de sus clientes, administrativas y técnicas. A su vez puede ser utilizada por los clientes de los laboratorios, autoridades reglamentarias y los organismos de acreditación cuando confirman o reconocen la competencia de los laboratorios. El hecho de implementar esta norma y mostrar su complimiento, no quiere decir que pueda ser utilizada para la Certificación de los laboratorios como ISO-9000.

Esta norma tiene sus fundamentos y referencias con base a las siguientes normas:

NMX-EC-17000-IMNC, Evaluación de la Conformidad – Vocabulario y principios generales

NMX -055- IMNC, Vocabulario de Términos fundamentales y generales

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2.9.2 REQUISITOS MAS IMPORTANTES DE LA NMX-EC-17025-IMNC-2006

2.9.2.1 ORGANIZACIÓN

Dentro de éste requisito, la norma indica que el laboratorio u organización de la cual forma parte, debe ser una entidad con responsabilidad legal. Éste requisito es importante porque el producto final de un laboratorio de Ensayos o Calibración es un informe o dictamen de Calibración, de análisis o de ensayo o prueba. Este informe a su vez tiene repercusiones en otras actividades, como se mencionó anteriormente, pudiera ser el caso de una certificación de producto, o bien para un instrumento de medición con el que se inspecciona algún material o sustancia. La intención del requisito es garantizar que exista un ente legal que asuma la responsabilidad de esos resultados para cualquier situación derivada de esos resultados.

Otro de los requisitos más significativos es el hecho de requerir que el laboratorio tenga personal directivo y técnico que independientemente de otras responsabilidades, tenga autoridad y recursos necesarios para desempeñar sus tareas, incluyendo la implementación, el mantenimiento y la mejora del sistema de gestión. También para identificar la ocurrencia de desvíos al sistema de gestión o de los procedimientos de ensayo o de calibración, e iniciar acciones correctivas destinadas a prevenir o minimizar dichos desvíos.

También la intención de esta norma es que se tomen las medidas por parte de la Dirección del laboratorio y de su personal se aseguren de estar libres de cualquier presión o influencia indebida, interna o externa, comercial, financiera o de otro tipo que pueda perjudicar la calidad de los trabajos desempeñados. Este es un punto muy importante por ejemplo, un laboratorio que realiza análisis químicos o de prueba a un producto, debe asegurar que su dictamen es imparcial y que no favorece a terceras personas u organizaciones, puede ser el caso que por alguna presión se obligue a apobar o emitir resultados positivos de algo que no cumplía con especificaciones. Esto podría llegar a afectar a terceros y poner en riesgo muchas cosas.

2.9.2.2 SISTEMA DE GESTIÓN DE UN LABORATORIO

Otro de los requisitos importantes es que el laboratorio establezca, implemente y mantenga un sistema de gestión apropiado al alcance de sus actividades. Se solicita que documente sus políticas, sistemas, programas, procedimientos e instrucciones tanto como sea necesario para que se asegure la calidad de los resultados de las calibraciones y/o ensayos. Esta documentación debe ser comunicada al personal pertinente y sobre todo debe ser comprendida, estar a su disposición e implementada por él. Este requisito es fundamental para que se garantice que la organización trabaja con un enfoque basado en procesos48. Además, que en cualquiera de sus etapas es suceptible a mejorar y que las

48 Marazaga Jorge, Pascual Alejandra. (2003), Organización basada en procesos, Alfaomega, Página 53

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actividades son sistematizadas con la finalidad de asegurar que se trabaja con sustentos previamente planeados y desarrollados por la organización vaciados en procedimientos, políticas y procedimientos.

Como todo sistema de gestión esta norma requiere que las políticas de gestión del laboratorio concernientes a la calidad, estén definidas dentro de un manual de calidad (o como sea designado), así como establecer los objetivos generales y que estos se revisen continuamente. La declaración de la política de la calidad, debe ser emitida por la alta dirección y la norma solicita que incluya lo siguiente:

Compromiso de la dirección del laboratorio con la buena práctica profesional y con la calidad de sus ensayos y calibraciones durante el servicio a sus clientes.

Declaración de la dirección con respecto al tipo de servicio ofrecido por el laboratorio

El propósito del sistema de gestión de la calidad

Un requisito de que todo el personal relacionado con las actividades de ensayo y de calibración dentro del laboratorio se familiarice con la documentación de la calidad e implemente las políticas y los procedimientos en su trabajo, y

El compromiso de la dirección del laboratorio de cumplir con la Norma17025 y mejorar continuamente la eficacia del sistema de gestión

Éste requisito es de suma importancia, y se indica que sea emitido por la alta dirección porque es necesario que estén involucrados y comprometida la alta dirección debido a que es quien dota de recursos a la organización y es quien debe definir el rumbo de la organización o realizar una planeación estratégica del laboratorio. Si no se tiene involucrada a la alta dirección simple y sencillamente el laboratorio u organización no van a tener objetivos claros o un rumbo a seguir, sería como navegar un barco sin capitán.

Adicionalmente entre los requisitos más sobresalientes está el de la Revisión de los pedidos, ofertas y contratos, en este punto se solicita que el laboratorio establezca y mantenga procedimientos para tal acción. Que cuente con políticas y procedimientos para revisar los contratos o convenios, según lo denomine el laboratorio para la realización de un ensayo o calibración. Se pide que el laboratorio revise su capacidad instalada previo a iniciar cualquier trabajo para determinar si cuenta con los recursos suficientes que respalden ese servicio. También que seleccione un método apropiado que sea capaz de satisfacer los requisitos de los clientes.

Por otro lado existe un requisito para las compras de servicios y suministros. En este punto la intención es que todo aquel insumo que tenga efecto significativo en las mediciones o calibraciones que realiza el laboratorio sea inspeccionado antes de ser puestos en funcionamiento y se revisen sus especificaciones técnicas. Para la realización de estas actividades se debe contar con procedimientos documentados y con una política al

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respecto. Puede ser el caso de un material de referencia que ocupe un laboratorio para realizar determinadas pruebas que tiene un impacto directo en las mediciones, este elemento debe ser inspeccionado antes de usarse, como una verificación de la fecha de caducidad, de porcentaje de concentración o de otras características. O bien si se utiliza un equipo para pesar o medir temperatura, verificar el estado físico y de funcionamiento del equipo, así como el cumplimiento de características técnicas como resolución, exactitud, etc., antes de utilizarse.

2.9.2.3 SERVICIO AL CLIENTE (PARA LABORATORIOS)

Este requisito es hasta cierto punto subjetivo. Lo que solicita el requisito es que el laboratorio esté dispuesto a cooperar con sus clientes o representantes para aclarar el pedido del cliente y para realizar el seguimiento del desempeño del laboratorio en relación con el trabajo realizado, siempre que el laboratorio garantice la confidencialidad hacia otros clientes. Lo subjetivo se encuentra al indicar la disposición y surge la pregunta: ¿hasta dónde puede estar dispuesto a cooperar con sus clientes? Sin embargo la entidad que evalúa a estos laboratorios cuenta con criterios de aplicación de la norma NMX-EC-17025-IMNC-200649 donde se aclaran los términos en que se evaluará este requisito.

Algunos otros requisitos como se menciono al inicio del presente capítulo, se empatan con los requisitos de ISO 9000, por lo que a continuación se abordarán los temas técnicos que son los que marcan la diferencia entre ambas normas. De hecho, la ISO 9000, es una norma auditable, mientras que la ISO 17025 es una norma evaluable, debido a que abarca aspectos de conocimientos, habilidades, experiencia y destreza de personal, misma que no podría auditarse sino comprobarse a través de evaluaciones. Otro aspecto son las condiciones ambientales controladas para algunos casos o bien los equipos con los que se realizan las mediciones o ensayos.

2.9.3 REQUISITOS TÉCNICOS

Los factores que influyen en las mediciones/calibraciones y ensayos, con los cuales se determina la confiabilidad y exactitud de ellas, son los siguientes:

1. Factores humanos

2. Instalaciones y condiciones ambientales

3. Métodos de ensayo y de calibración, en conjunto con la validación del método

4. Equipos

49 Criterios de aplicación de la Norma NMX-EC-17025-IMNC-2006/ISO/IEC 17025:2005, Manual de procedimientos, Entidad Mexicana de Acreditación, A.C., varias páginas.

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5. Trazabilidad en las mediciones

6. Muestreo

7. Manipulación de los equipos de ensayo y de calibración

Para cada uno de estos elementos la norma describe cuales son los requisitos mínimos a cumplir para garantizar la confiabilidad de las mediciones.

2.9.3.1 PERSONAL

Para el personal que forma parte del trabajo de calibraciones y pruebas, se debe asegurar la competencia de todos los que operan equipos específicos, realizan ensayos o calibraciones, evalúan los resultados y firman los informes de ensayos y/o dictámenes de calibración.

Para los casos que se empleen personal en formación, se solicita proveer una supervisión apropiada. El personal que realiza tareas específicas debe estar calificado sobre la base de una educación, una formación, una experiencia apropiadas y de habilidades demostradas, según se requiera en el laboratorio. Es crítico que quien maneja equipo delicado o especializado esté capacitado para utilizarlo, además de contar con una formación que le permita decidir en circunstancias especiales cuando éstas surjan, es por ello que la norma incluye este punto. También porque los resultados de un laboratorio tienen que analizarse antes de ser entregados o emitidos a algún cliente. En este punto se solicita adicionalmente que sean formuladas las metas de educación, formación y habilidades del personal del laboratorio. Inclusive se solicita contar con política y procedimiento para ello.

El personal que sea empleado por el laboratorio debe asegurarse su supervisión, su competencia técnica y que trabaje de acuerdo con el propio sistema de gestión del laboratorio,

2.9.3.2 INSTALACIONES Y CONDICIONES AMBIENTALES

En este punto se requiere que las instalaciones del laboratorio (donde se efectúan las mediciones o calibraciones y/o ensayos) como las fuentes de energía, iluminación y condiciones ambientales faciliten la realización correcta de las mismas. Para algunos servicios que no se realizan en el laboratorio, como las calibraciones de una máquina de medición de fuerza para pruebas a concreto, no se requiere del control de algunos de estos puntos, pero si deben considerarse para el cálculo de resultados y estimación de incertidumbres.

Y como requisito se debe asegurar que las condiciones no invaliden los resultados ni comprometan la calidad requerida de las mediciones. Los requisitos técnicos que apliquen para cada tipo de ensayo y/o calibración refiriéndose a instalaciones y condiciones ambientales deben estar documentados. Una vez documentados el laboratorio debe

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realizar el seguimiento, controlar y registrar las condiciones ambientales según lo requieran las especificaciones, métodos y procedimientos correspondientes, o cuando éstas puedan influir en la calidad de los resultados.

2.9.3.3 METODOS DE ENSAYO Y CALIBRACIÓN Y VALIDACIÓN DE LOS MÉTODOS

Aquí es importante que el laboratorio de preferencia aplique métodos y procedimientos apropiados para todos los ensayos o calibraciones dentro de su alcance. Estos incluyen desde la preparación de los elementos a calibrar o a ensayar y, cuando corresponda, la estimación de la incertidumbre de la medición así como técnicas estadísticas50 para el análisis de los datos de los ensayos o de las calibraciones.

Nuevamente solicita que se tengan instrucciones para ello y para el uso y funcionamiento de todo el equipo pertinente, y para la manipulación y la preparación de los elementos a calibrar, medir o ensayar. Estas instrucciones, normas, manuales y datos de referencia correspondientes al trabajo del laboratorio se deben mantener actualizados y deben estar fácilmente disponibles para el personal.

Preferentemente el laboratorio debe utilizar métodos que satisfagan a su cliente y apropiados que sean publicados como normas internacionales, regionales o nacionales. Para los casos en que no existan (que es muy frecuente) se deben desarrollar por el laboratorio, esta actividad debe ser planificado y ser asignada a personal calificado, provisto de los recursos adecuados.

Los métodos no normalizados deben ser acordados también con su cliente y deben incluir una especificación clara de los requisitos del cliente y del objetivo del ensayo y o de la calibración. El método desarrollado debe haber sido validado adecuadamente antes de su uso, cumpliendo con lo siguiente:

a) Una identificación adecuada

b) El alcance definido

c) Describirse los parámetros o magnitudes e intervalos determinados

d) Los aparatos y equipos, incluidos los requisitos técnicos de funcionamiento

e) Los patrones de referencia y los materiales de referencia requeridos

f) Las condiciones ambientales requeridas y cualquier periodo de estabilización que sea necesario

g) Los criterios o requisitos para la aprobación o el rechazo

50 Cárdenas Herrera, Raúl. (1993). Cómo lograr la calidad en bienes y servicios. Limusa, Páginas 196

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h) Los datos a ser registrados y el método de análisis y de presentación

i) La incertidumbre o el procedimiento para estimarla

Adicionalmente requiere que este método sea validado, que es la confirmación a través del examen y el aporte de evidencias objetivas de que se cumplen los requisitos particulares para un uso específico previsto.

2.9.3.4 EQUIPOS

Una parte fundamental para la realización de las calibraciones y mediciones son los equipos, para lo cual en la norma se desarrollo un punto para garantizar que cumplan con las características metrológicas idóneas para el servicio que se pretende realizar.

En este punto el laboratorio debe estar provisto con todos los equipos para las mediciones requeridas para la correcta ejecución de las calibraciones. Y para aquellos casos en los que el laboratorio necesite utilizar equipos que estén fuera de su control permanente, debe asegurarse de que se cumplan con los requisitos de esta norma.

También se incluyen a equipos y su software utilizado para las mediciones con la finalidad de que se logren las exactitudes requeridas. Para estos equipos se deben establecer programas de calibración para los valores esenciales de los instrumentos cuando dichas propiedades afecten significativamente a los resultados. Antes de poner en servicio un equipo se debe calibrar o verificar con el fin de asegurar que responde a las exigencias especificadas del laboratorio y cumpla las especificaciones normalizadas pertinentes. El equipo debe ser verificado o calibrado antes de su uso.

Es de gran importancia que los equipos utilizados sean operados por personal autorizado. Las instrucciones actualizadas sobre el uso y el mantenimiento de los equipos (incluidos manuales) deben estar disponibles para ser utilizados por el personal del laboratorio.

2.9.3.5 TRAZABILIDAD EN LAS MEDICIONES

Todos los equipos utilizados para los ensayos o las calibraciones, incluidos los equipos para mediciones auxiliares (por ejemplo, de las condiciones ambientales) que tengan efecto significativo en la exactitud o en la validez del resultado de ensayo, de la calibración o del muestreo, deben ser calibrados antes de ser puestos en servicio. El laboratorio debe establecer un programa y un procedimiento para la calibración de sus equipos.

Es conveniente que dicho programa incluya un sistema para seleccionar, utilizar, calibrar, verificar, controlar y mantener los patrones de medición, los materiales de referencia utilizados como patrones de medición, y los equipos de ensayo y de medición utilizados para realizar los ensayos y las calibraciones.

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2.9.3.5 REQUISITOS SOBRE LA CALIBRACION

Como se pudo observar, es de gran relevancia contar con un programa de calibración (entre otros), sin embargo, el programa de los equipos debe ser diseñado y operado de modo que se asegure que las calibraciones y las mediciones hechas por el laboratorio sean trazables al Sistema Internacional de Unidades (SI).

Un laboratorio de calibración establece la trazabilidad de sus propios patrones de medición por medio de una cadena ininterrumpida de calibraciones o de comparaciones que los vinculen a los pertinentes patrones primarios de las unidades de medida en Sistema Internacional. Los patrones de medición nacionales pueden ser patrones primarios, que son realizaciones primarias de las unidades del SI o representaciones acordadas de las unidades SI, basadas en constantes físicas fundamentales, o pueden ser patrones secundarios, que son patrones calibrados por otro instituto nacional de metrología. Cuando se utilicen servicios de calibración externos, se debe asegurar la trazabilidad de la medición mediante el uso de servicios de calibración provistos por laboratorios que puedan demostrar su competencia su capacidad de medición y trazabilidad. Los certificados de calibración emitidos por estos laboratorios deben contener los resultados de la medición, incluida la incertidumbre de la medición o una declaración sobre la conformidad con una especificación metrológica identificada.

Los laboratorios de calibración que cumplan con esta norma mexicana son considerados competentes. Cabe hacer una aclaración muy importante: Un certificado de calibración que lleve el logotipo de un organismo de acreditación, emitido por un laboratorio de calibración acreditado según esta norma mexicana para la calibración concerniente, es suficiente evidencia de la trazabilidad de los datos de calibración contenidos en el informe.

Otros aspectos que incluyen van referenciados a las características que deben cumplir los ensayos, así como los patrones de referencia y materiales de referencia que intervienen en los procesos de calibración y pruebas. Adicionalmente abarca requisitos para las verificaciones intermedias de éstos equipos, el transporte y almacenamiento.

Otro requisito es para el muestreo de análisis de pruebas, la manipulación de los elementos sujetos a medir, calibrar o ensayar.

2.9.3.6 ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD DE LOS RESULTADOS DE ENSAYO Y DE CALIBRACIÓN

Así como en la industria o en algún proceso productivo, donde se debe contar con un departamento que de alguna manera inspeccione la calidad de lo que se produce, en los laboratorios también es necesario la implementación de un mecanismo que asegure que su producción (en este caso informes de medición, calibración y/o ensayo). Para ello en la norma encontramos que el laboratorio deba tener procedimientos para el control de la calidad para realizar el seguimiento de la validez de las calibraciones o mediciones llevadas a cabo. Los datos que resultan de estas actividades deben registrarse en forma tal

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que se puedan detectar las tendencias y, cuando sea posible, aplicar técnicas estadísticas para la revisión de los resultados. Dicho seguimiento debe ser planificado y revisado y puede incluir, entre otros, los elementos siguientes:

a) El uso regular de materiales de referencia certificados o un control de la calidad interno utilizando materiales de referencia secundarios.

b) La participación en comparaciones interlaboratorios o programas de ensayo de aptitud.

c) La repetición de ensayos o calibraciones, utilizando el mismo método o métodos diferentes

d) La repetición del ensayo o de la calibración de los objetos retenidos

e) La correlación de los resultados para diferentes características de un elemento

En los casos que se mencionaron, los datos de control de calidad deben ser analizados y, si no satisfacen los criterios predefinidos, se deben tomar las acciones planificadas para corregir el problema y evitar consignar resultados incorrectos.

El objetivo de éste capítulo fue en primera instancia conocer los conceptos tradicionales de calidad, al menos los más sobresalientes o utilizados en las empresas que trabajan bajo sistemas de gestión de la calidad. Una vez que se conocen éstos conceptos se introduce con la normativa que aplica a los laboratorios para conocer los requisitos aplicables que permiten garantizar que si se cumple con esta norma, seguramente se lograra se un laboratorio competente, confiable y que demuestre que trabaja con un enfoque basado en procesos.

También el objetivo es observar cómo se diferencia la normativa aplicable a las empresas que se certifican bajo ISO 900051 y cómo se distingue de los requisitos para un laboratorio, que básicamente son aspectos técnicos que no contiene la ISO 9000. En cambio la 7025 rebasa estos aspectos porque se ven involucrados para efectuar mediciones.

No está por demás hacer la aclaración que la NMX-EC-17025 NO es para todo tipo de laboratorios en general. Por ejemplo, para los laboratorios clínicos aplica la norma NMX-EC-15189-IMNC-2008 “Laboratorios clínicos – Requisitos particulares para la calidad y competencia”52 que esta es basada principalmente en la anterior pero que abarca algunas particularidades como pueden ser los patrones. En una medición o calibración puede estar

51 Rothery, Brian (1993), ISO 9000, Panorama, Capitulo I

52 http://www.imnc.org.mx/archivos/IMNC-NBP%20N368.pdf

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claro que un patrón de calibración sea un bloque patrón o un instrumento de medición de más alta exactitud que sujeto a calibrar.

En cambio, para un laboratorio clínico en un análisis de sangre no ocurre lo mismo porque podría suponerse que tendríamos una sangre patrón de mayor exactitud y eso es imposible de obtener, para ello aplican otras técnicas y otra normativa basada en el desarrollo de una organización europea llamada Eruachem53

Otra particularidad es con los laboratorios forenses donde recientemente se ha avanzado con la infraestructura para la evaluación de éstos laboratorios y hasta el momento sólo se cuenta con guías de evaluación desarrolladas por otros países. También para los laboratorios de Investigación se está analizando la forma en que se les evaluará o bien si se desarrollará normativa particular para éste tipo de laboratorios.

53 www.eurachem.org/index.html

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Capítulo III

Normas y Normalización

3.1 MARCO LEGAL DE LA NORMALIZACIÓN EN MÉXICO.

El objetivo de este capítulo es conocer la importancia de la elaboración de las normas en nuestro país. El desarrollo de la normalización en los países, lleva una relación de proporcionalidad con el desarrollo económico de ellos mismos. Las economías más grandes del mundo son países con altos avances en normalización. De ello dependen muchas cosas como la protección de su población, su medio ambiente o sus telecomunicaciones, entre otras muchas otras cosas.

En nuestro país actualmente se desarrollan diversas normas, y se cuenta con algunas Normas Oficiales Mexicanas y Normas Mexicanas, pero una necesidad que existe en nuestro país es la observancia de las mismas, es decir: ¿Quién se encarga de constatar objetivamente que se cumplan éstas?

Precisamente los organismos de evaluación de la conformidad como se mencionó con anterioridad son los responsables de la observancia de cumplimiento de las mismas. Los agentes de evaluación de la conformidad son: Las dependencias del gobierno como la Secretaría del Trabajo y Previsión Social, Profeco, SCT, etc. Adicionalmente están las Unidades de Verificación, los Organismos de Certificación y los Laboratorios de Calibración y Ensayo. A su vez ellos también deben ser reconocidos por una Entidad de Acreditación. Y finalmente esa Entidad de Acreditación es aprobada por organizaciones como el Internacional Accreditation Forum (IAF) y InterAmerican Accreditation Cooperation (IAAC), estos organismos o foros, son los responsables de reconocer a nivel internacional a las Entidades de Acreditación que muestren ser competentes. En nuestro país contamos con la Entidad Mexicana de Acreditación, A.C. (ema, a.c.) que reconoce en conjunto con las dependencias del ejecutivo federal, la competencia de quien realiza Evaluación de Conformidad. Para estas actividades se emplean normas para posteriormente aplicarlas. Es por ello que se incluye el presente capítulo para conocer como son contempladas en nuestro marco jurídico y a su vez cada una en su contexto en nuestro país. Para ilustrar lo anterior se muestra el siguiente esquema.

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Tabla No. 11: Evolución del concepto de Calidad

Fuente: Elaboración propia

Como se mencionó dentro del capítulo de metrología, en nuestro país contamos con un marco jurídico que nos define qué tipos de normas tenemos en México, el cual es La ley Federal sobre Metrología y Normalización que en el Artículo III, nos define lo siguiente:

X. Norma mexicana54: La que elabore un organismo nacional de normalización o la Secretaría, en los términos de esta Ley, prevé para un uso común y repetido reglas, especificaciones, atributos, métodos de prueba, directrices, características o prescripciones aplicables a un producto, proceso, instalación, sistema, actividad, servicio o método de producción u operación, así como aquellas relativas a terminología, simbología, embalaje, marcado o etiquetado;

X-A. Norma o lineamiento internacional: la norma, lineamiento o documento normativo que emite un organismo internacional de normalización u otro organismo internacional relacionado con la materia, reconocido por el gobierno mexicano en los términos del derecho internacional;

XI. Norma oficial mexicana: la regulación técnica de observancia obligatoria expedida por las dependencias competentes, conforme a las finalidades establecidas en el artículo 40, que establece las reglas, especificaciones, atributos, directrices, características o prescripciones aplicables a un producto, proceso, instalación, sistema, actividad, servicio o

54 Ley Federal Sobre Metrología y Normalización, edición vigente, Artículo 3º Fracc. X

Evalúa con norma ISO 19011, ISO 17011 ISO 17000, GUÍAS ILAC

IAAC – ILAC- APLAC- IAFF

Entidad Mexicana de Acreditación Evalúa con norma: NMX 17025, NMX 17020, NMX 15189, NMX-EC-065-IMNC-2000, NMX-EC-17024-IMNC-2004, ISO/IEC-17021:2006 Organismos de

Certificación

Laboratorios de calibración y/o ensayos

Unidades de verificación

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método de producción u operación, así como aquellas relativas a terminología, simbología, embalaje, marcado o etiquetado y las que se refieran a su cumplimiento o aplicación;

Posteriormente nos indica que Artículo 67 que las entidades de la administración pública federal deberán constituir comité de normalización para la elaboración de normas de referencia conforme a las cuales adquieran, arrienden o contraten bienes y servicios, cuando las normas mexicanas o internacionales no cubran los requerimientos de las mismas, o bien las especificaciones contenidas en dichas normas se consideren inaplicables u obsoletas.

En resumen el tipo de normas que tenemos en nuestro país, con base a nuestras leyes son:

1. Normas Oficiales Mexicanas; 2. Normas Mexicanas; 3. Normas internacionales; 4. Normas de referencia.

3.2 OBLIGATORIEDAD DEL USO DE NORMAS OFIACIALES MEXICANAS Y NORMAS MEXICANAS EN NUESTRO PAÍS

Aunado a lo anterior, dentro de esta ley se indica que Las normas mexicanas constituirán referencia para determinar la calidad de los productos y servicios de que se trate, particularmente para la protección y orientación de los consumidores55.

El Artículo 55 menciona que en las controversias de carácter civil, mercantil o administrativo, cuando no se especifiquen las características de los bienes o servicios, las autoridades judiciales o administrativas competentes en sus resoluciones deberán tomar como referencia las normas oficiales mexicanas y en su defecto las normas mexicanas.

Sin prejuicio de lo dispuesto por la ley de la materia, los bienes o servicios que adquieran, arrienden o contraten las dependencias y entidades de la administración pública federal, deben cumplir con las normas oficiales mexicanas y en su caso, con las normas mexicanas y a falta de éstas, con las internacionales.

Para la evaluación de la conformidad con dichas normas se estará a lo dispuesto en el Título Cuarto.

Cuando las dependencias y entidades establezcan requisitos a los proveedores para comprobar su confiabilidad o sus procedimientos de aseguramiento de calidad en la producción de bienes o servicios, dichos requisitos se deberán basar en las normas

55 Ley Federal Sobre Metrología y Normalización, edición vigente. Articulo 54º

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expedidas conforme a esta Ley, y publicarse con anticipación a fin de que los proveedores estén en condiciones de conocerlos y cumplirlos.

3.2.1 NORMAS Y NORMALIZACIÓN

La vida civilizada implica una serie de reglamentaciones, costumbres, y leyes que nos permiten vivir en comunidad, con un comportamiento honesto y de respeto hacia nuestros semejantes, y facilitan el orden, la eficiencia y las interrelaciones. Algunos ejemplos son: la hora oficial, la circulación de los vehículos por la derecha, el comportamiento comercial, los sistemas monetarios de cada país, etcétera.

Al conjunto de este tipo de reglamentaciones se le puede llamar, en cierta forma, normalización. Sin embargo, lo que en particular nos interesa es la normalización de productos y procesos en la industria.

3.2.2 EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA NORMALIZACIÓN

La normalización, elemento intrínseco del trabajo en común y la organización colectiva es tan antigua como el hombre organizado. Los idiomas, las costumbres, la escritura, las monedas, las pesas y las medidas siempre han respondido a “normas”. En el año de 1215 es firmada una carta Magna por el rey Juan de Inglaterra, en la cual normalizó las pesas y medidas para evitar las malas prácticas comerciales. En 1871 se establece el Sistema Métrico Decimal y con esto nace la Normalización y recibe un fuerte impulso como consecuencia de la revolución industrial.

En 1886 las compañías de ferrocarriles de Norteamérica consiguieron normalizar los diferentes tipos de dimensiones de los carriles (ya que hasta entonces existían cincuenta y dos diferentes, lo cual implicaba un transbordo en cada cambio de ancho de vía). En 1890 Mr. Ehitmey de E.U.A., normalizó la fabricación de armas de fuego (fusiles), sin embargo el gran motor de la normalización a nivel mundial fueron las dos grandes guerras, dadas las necesidades de estandarizar la fabricación de material bélico. El 14 de octubre de 1946 se promulgan las Normas Militares en Gran Bretaña. La utilización de vapor en 1950 como fuente de energía, trajo consigo un problema de seguridad (50 000 heridos y 2 000 pérdidas), derivado de esto se elaboraron especificaciones (Normas) para diseño, construcción, ensayo e inspección de calderas.

Todos estos elementos han cambiado y evolucionado con el tiempo, al igual que la normalización para mantenerse actualizada con el progreso tecnológico.

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3.2.3 CONCEPTO Y DEFINICIÓN DE NORMALIZACIÓN

Siendo la Normalización un reflejo del avance industrial de un país, es imposible basarla en los principios rígidos establecidos superficialmente que le resten la flexibilidad necesaria para adaptarse a las condiciones de una determinada época, el avance tecnológico ó la idiosincrasia de un país, así como su propio desarrollo.

La experiencia ha permitido establecer una serie de principios generales que aplicados con el rigor necesario no significan un obstáculo, sino una forma para garantizar el éxito de la aplicación en el contexto que se esté normalizando

La normalización es una disciplina que trata sobre el establecimiento, aplicación y adecuación de reglas destinadas a conseguir y mantener un orden dentro de un campo determinado con el fin de obtener beneficios para la sociedad, acordes con el desarrollo tecnológico, económico y social. Es una disciplina con base técnica y científica que permite formular reglas ó normas, cuyo ámbito no se limita únicamente al establecimiento de reglas, sino que comprende también su aplicación.

El resultado de la Normalización surde de un balance técnico y socioeconómico propio de una etapa por lo cual no se considera estático.

El Organismo Internacional de Normalización, denominado “ISO”, define a la normalización de la siguiente manera:

“La normalización es el proceso de formular y aplicar reglas con el propósito de realizar en orden una actividad específica para el beneficio y con la obtención de una economía de conjunto óptimo teniendo en cuenta las características funcionales y los requisitos de seguridad. Se basa en los resultados consolidados de la ciencia, la técnica y la experiencia. Determina no solamente la base para el presente si no para el desarrollo futuro y debe mantener su paso acorde con el progreso”

Una Norma es un documento establecido por consenso y aprobado por un organismo reconocido, que proporciona para uso común y repetido, reglas directrices o características para ciertas actividades o sus resultados, con el fin de conseguir un grado óptimo en un contexto dado.

3.2.4 NIVELES DE NORMA

Empresarial: Son normas editadas e implantadas en una compañía gubernamental o de iniciativa privada, originadas y reconocidas por el cuerpo directivo, en las que se establece una serie de características o directrices particulares relacionadas con el giro o actividad de la misma, con el fin de hacer más efectiva su tarea a través del control y simplificación de actividades y procesos44.

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Sectorial: Son normas editadas y reconocidas por un conjunto de empresas relacionando en algún

El objeto primordial de estas normas es de evitar competencias desleales entre los fabricantes, y se formulan por un grupo representativo de estos aprovechando las experiencias comunes al sector industrial.

Nacional: Las normas nacionales son promulgadas después de consultar a todos los intereses afectados en un país, esto es en los sectores productores, consumidores, centros de investigación, gobierno de interés general, a través de una organización Nacional de Normalización, que puede ser privada ó gubernamental. En algunas ocasiones los países desarrollados son los que emiten dichas normas y posteriormente los países en vías de desarrollo como el nuestro adoptamos y homologamos validando las mismas.

Regional: Son normas editadas e implantadas por algunos organismos, reuniendo un grupo de países que por su afinidad geográfica comercial, industrial, económica, etc. Establecen una serie de características o directrices particulares, con el fin de facilitar un mejor intercambio tanto económico como de transferencia tecnológica entre los países pertenecientes a una región.

Internacional: Es el nivel de normalización que presenta el esquema de aplicación más amplia y cuyas normas son el resultado, en muchas ocasiones de arduas sesiones para conciliar los intereses de todos los países que intervienen en el proceso, actualmente el organismo que agrupa la gran mayoría de los países del orbe es la ISO (Internacional Standard Organizatión)

Estas normas facilitan el comercio Internacional a medida que dicha actividad adopta formas más complejas de realización, la importancia de las normas se acrecienta; hoy en día no podríamos pensar en un mercado común sin Normalizar los productos a intercambiar.

Tabla No.12 Ejemplos de niveles de normas.

Fuente: Elaboración Propia 3.2.4 CARACTERÍSTICAS DE UNA NORMA

Las características generales de una norma deben ser las siguientes:

EMPRESARIAL SECTORIAL NACIONAL REGIONAL INTERNACIONAL PEMEX ASTM NOM (DGN) CEN ISO CFE API UNE (AENOR) CENELC CEI IMP ANSI NF (AENOR) COPANT CODEX

ALIMENTARIUS RESISTOL GAE BS(BSI) ARSO OIML NACOBRE ANCE DIN ASMO BIPM VITRO SAE JIS PASC

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Debe ser un documento que contenga especificaciones accesibles al público, elaborada con el apoyo y consenso de los sectores clave que intervienen en esta actividad que son: fabricantes, consumidores, organismos de investigación científica y tecnológica y asociaciones profesionales.

Las normas son documentos que contienen:

La denominación de la norma, su clave y en su caso la medición a las normas en que se basa.

La identificación del producto, servicio, método, proceso e instalación Las especificaciones y características que correspondan al producto, servicio,

método, proceso, instalación o establecimiento que se establezcan en razón de su finalidad.

Los métodos de prueba aplicables en relación con la norma y en su caso, los de muestreo.

Los datos y demás información que deban contener los productos o, en su defecto, sus envases o empaques, así como el tamaño y características de las diversas indicaciones.

El grado de concordancia con normas y recomendaciones internacionales cuando existan.

La bibliografía que corresponda a la norma. La mención de la(s) dependencia(s) que vigilara(n) el cumplimiento de las normas,

cuando exista concurrencia de competencias. Las otras menciones que se consideren convenientes para la debida comprensión y

alcance de la norma.

Elementos que podemos normalizar.

Es muy extenso el campo factible de normalizar ya que en toda actividad humana se requiere de alguno o varios elementos en los que interviene una metodología o un proceso además de una secuencia de pasos a seguir, sin embargo en la tabla siguiente se presenta una clasificación y ejemplificación de algunos elementos que se normalizan:

Tabla No. 13: Elementos más comunes en normalización Materiales Acero, Plástico, Papel, Etc. Elementos y productos Tornillos, brocas, engranes, etc. Máquinas y conjuntos Motores, ventiladores, compresores, etc. Métodos de ensayo Pruebas destructivas y no destructivas Medio ambiente Ruido, agua, emisiones a la atmósfera Reglas de seguridad Industrial, comercial, etc. Unidades de medida Peso, longitud, tiempo Técnicas y procedimientos Terminología, estadística, información, análisis,

técnicas de garantía de calidad, etc. Fuente: Elaboración propia

103

3.3 NORMAS Y METROLOGÍA

Básicamente, la normalización es comunicación, entre productor, consumidor o usuario basada en términos técnicos, definiciones, símbolos, métodos de prueba y procedimientos. Es, además, una disciplina que se basa en resultados ciertos adquiridos por medio de la ciencia, la técnica y la experiencia, fruto de un balance técnico-económico del momento.

La normalización técnica fue considerada, hasta hace algunos años, como efecto de la industrialización y el desarrollo. En la actualidad se dice que es la causa o elemento motor en que se apoyan la industrialización y el desarrollo económico. En síntesis, es una actividad primordial en la evolución económica de cualquier país.

Otra definición que podemos encontrar aplicada al proceso administrativo es que la normalización es la actividad que fija las bases para el presente y el futuro, esto con el propósito de establecer un orden para el beneficio y con el concurso de todos los interesados. En resumen, la normalización es, el proceso de elaboración y aplicación de normas; son herramientas de organización y dirección.

La Asociación Estadounidense para Pruebas de Materiales (ASTM, por sus siglas en inglés) define la normalización como el proceso de formular y aplicar reglas para una aproximación ordenada a una actividad específica para el beneficio y con la cooperación de todos los involucrados.

3.3.1 NORMA

La norma es la misma solución que se adopta para resolver un problema repetitivo, es una referencia respecto a la cual se juzgará un producto o una función y, en esencia, es el resultado de una elección colectiva y razonada. Prácticamente, norma es un documento resultado del trabajo de numerosas personas durante mucho tiempo y normalización es la actividad conducente a la elaboración, aplicación y mejoramiento de normas. En la actualidad, en nuestro país se impulsa la elaboración de las normas de metrología que corresponden al Instituto Mexicano de Certificación y Normalización. A este organismo le fue delegado por parte de la Secretaría de economía, la elaboración de normas mexicanas (voluntarias) de metrología. A través de su Comité Técnico de Normalización, que a su vez, se apoya en Grupos de Trabajo integrados por expertos en materia metrología. Estos Comités y Grupos de Trabajo actualmente se integran por: Personal del propio instituto, la Universidad Nacional Autónoma de México, Centro Nacional de Metrología, Entidad Mexicana de Acreditación, Representantes de la iniciativa privada, etc. Estos Comités se integran por sectores balanceados como el académico, prestador de servicios, productor, sector de investigación, etc., de tal forma que las decisiones para la elaboración de las normas no se incline hacia ningún sector en específico, asegurando la imparcialidad en la elaboración de las mismas. Estas actividades son vigiladas por la Secretaría de Economía.

104

3.3.2 ELABORACIÓN DE LAS NORMAS EN MÉXICO

En nuestro país contamos con un Programa Nacional de Normalización, el cual incluye tomar como base las normas internacionales, salvo que las mismas sean ineficaces o inadecuadas para alcanzar los objetivos deseados y ello esté debidamente justificado.

También este programa incluye el requisito d que las normas deben estar basadas en el consenso de los sectores interesados que participen en el comité y someterse a consulta pública por un periodo de cuando menos 60 días naturales antes de su expedición, mediante aviso publicado en el Diario Oficial y de la Federación que contenga un extracto de la misma.

Para que las normas elaboradas por los organismos nacionales de normalización y excepcionalmente las elaboradas por otros organismos, cámaras, colegios de profesionistas, asociaciones, empresas, dependencias o entidades de la administración pública federal, se puedan expedir como normas mexicanas, deben cumplir con los requisitos establecidos en la Ley Federal sobre Metrología, en cuyo caso el secretariado técnico de la Comisión Nacional de Normalización publicará en el Diario Oficial de la Federación la declaratoria de la vigencia de las mismas con carácter informativo.

La revisión, actualización o cancelación de las normas mexicanas deberá cumplir con el mismo procedimiento que para su elaboración, pero en todo caso deberán ser revisadas o actualizadas dentro de los cinco años siguientes a la publicación de la declaratorio de vigencia, debiendo notificarse al secretariado técnico los resultados de la revisión o actualización. De no hacerse la notificación, el secretariado técnico de la Comisión Nacional de Normalización ordenará su cancelación.

La Secretaría de Economía, por sí o a solicitud de las dependencias podrá expedir normas mexicanas en las áreas no cubiertas por los organismos nacionales de normalización, o cuando se demuestre a la Comisión Nacional de Normalización que las normas expedidas por dichos organismos no reflejan los intereses de los sectores involucrados. Para ello los temas propuestos como normas mexicanas se deberán incluir en el Programa Nacional de Normalización, justificar su conveniencia y, en su caso, la dependencia que lo solicite deberá también demostrar que cuenta con la capacidad para coordinar los comités de normalización correspondientes. En todo caso, tales normas deberán cumplir con lo dispuesto en la mencionada Ley.

3.4 OBSERVANCIA DEL CUMPLIMIENTO DE LAS NORMAS

Todos los productos, procesos, métodos, instalaciones, servicios o actividades deberán cumplir con las normas oficiales mexicanas. Cuando un producto o servicio a importarse deberán contar con el certificado o autorización de la dependencia competente para regular el producto o servicio correspondiente, o de las personas acreditadas y aprobadas por las dependencias competentes para tal fin conforme a lo dispuesto en la LFSMN

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Cuando no exista norma oficial mexicana, las dependencias competentes podrán requerir que los productos o servicios a importarse ostenten las especificaciones internacionales con que cumplen, las del país de origen o a falta de éstas, las del fabricante.

Hasta aquí se ha descrito las cuestiones de normalización desde su elaboración, tipos de normas, observancia de las mismas, etc. Anteriormente en el capítulo de Calidad y Servicio se abordo el tema indicando cómo una empresa puede hacerse más competitiva si utiliza un Sistema de Gestión de la Calidad. Para las actividades de metrología observamos que existe una normativa aplicable en el capítulo 4 se establecen los requisitos para una gestión sólida. En el capítulo 5 establece los requisitos para la competencia técnica en los tipos de ensayos o de calibraciones que el laboratorio lleva a cabo.

El creciente uso de los sistemas de gestión ha producido un aumento de la necesidad de asegurar que los laboratorios que forman parte de organizaciones mayores o que ofrecen otros servicios, puedan funcionar de acuerdo con un sistema de gestión de la calidad que se considera que cumple la Norma ISO 9001, así como la NMX-EC-17025 (ISO 17025) en su edición vigente. Por ello se ha tuvo el cuidado de incorporar todos aquellos requisitos de la norma ISO 9001 que son pertinentes al alcance de los servicios de ensayo y de calibración cubiertos por el sistema de gestión de un laboratorio.

Los laboratorios de ensayo y de calibración que cumplan con la norma NMX-EC-17025 vigente funcionaran por lo tanto también de acuerdo con la norma ISO 9001.

La conformidad del sistema de gestión de la calidad implementada por el laboratorio con los requisitos de la norma ISO 9001, no constituirá por sí sola una prueba de la competencia del laboratorio para producir datos y resultados técnicamente válidos. Por otro lado, la conformidad demostrada con esta Norma Internacional tampoco significa que el sistema de gestión de la calidad implementado por el laboratorio cumple todos los requisitos de la Norma ISO 9001.

La aceptación de los resultados de ensayo y de calibración entre países debería resultar más fácil si los laboratorio cumplen con la norma citada y máxime si obtienen la acreditación de organismos que han firmado acuerdos de reconocimiento mutuo con organismos equivalentes que utilizan esta Norma en otros países.

El objeto de esta norma establece los requisitos generales para la competencia en la realización de ensayos o de calibraciones, incluido el muestreo. Cubre los ensayos y calibraciones que se realizan utilizando métodos normalizados, no normalizados y métodos desarrollados por el propio laboratorio. A continuación se indican los requisitos de esta norma (enumerados tal cual aparecen en la norma):

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3.5 REQUISITOS PARA LA COMPETENCIA TÉCNICA DE LOS LABORATORIOS DE CALIBRACIÓN Y DE ENSAYO56

1 Objetivo y campo de aplicación 2 Referencias Normativas 3 Términos y definiciones 4 Requisitos relativos a la gestión 4.1 Organización 4.2 Sistema de gestión

4.3.1 Generalidades 4.3.2 Aprobación y emisión de los documentos

4.3.3 Cambios a los documentos 4.4 Revisión de los pedidos, ofertas y contratos 4.5 Subcontratación de ensayos y de calibraciones 4.6 Compras de servicios y de suministros 4.7 Servicios al cliente 4.8 Quejas 4.9 Control de trabajos de ensayo o de calibraciones no conformes 4.10 Mejora 4.11 Acciones correctivas 4.11.1 Generalidades 4.11.2 Análisis de las causas

4.11.3 Selección e implementación de las acciones correctivas 4.11.4 Seguimiento de las acciones correctivas 4.11.5 Auditorías adicionales 4.12 Acciones preventivas 4.13 Control de registros 4.13.1 Generalidades 4.14 Auditorías Internas 4.15 Revisiones por la dirección

5 Requisitos técnicos57 5.1 Generalidades 5.2 Personal 5.3 Instalaciones y condiciones ambientales 5.4 Métodos de ensayo y de calibración y validación de los métodos 5.4.1 Generalidades 5.4.2 Selección de los métodos 5.4.3 Métodos desarrollados por el laboratorio 5.4.4 Métodos no normalizados 5.4.5 Validación de los métodos 5.4.6 Estimación de la incertidumbre de la medición

56 NMX-EC-17025 Vigente “Requisitos Generales para la competencia de los laboratorios de Ensayo y/o Calibración” IMNC-2006, Requisitos 4 y 5

57 IDEM anterior

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5.4.7 Control de los datos 5.5 Equipos 5.6 Trazabilidad de las mediciones 5.6.1 Generalidades 5.6.2 Requisitos específicos 5.6.3 Patrones de referencia y materiales de referencia 5.7 Muestreo 5.8 Manipulación de los ítems de ensayo o de calibración 5.9 Aseguramiento de la calidad de los resultados de ensayo y de calibración 5.10 Informe de resultados 5.10.1 Generalidades 5.10.2 Informes de ensayo y certificados de calibración 5.10.3 Informes de ensayos 5.10.4 Informes de calibración 5.10.5 Opiniones e interpretaciones 5.10.6 Resultados de ensayo y calibración obtenidos de los subcontratistas 5.10.7 Transmisión electrónica de los resultados 5.10.8 Presentación de los informes y de los certificados 5.10.9 Modificaciones a los informes de ensayo y a los certificados de calibración.

Como puede observarse, el contenido de esta norma va más allá de la Certificación de un sistema de Gestión ISO 9001 para una empresa, sin embargo en la parte administrativa empatan los requisitos, no así en los requisitos técnicos que inician en la parte 5 de la norma. Se incluyó esta parte dado que los laboratorios de calibración y de ensayos ejecutan mediciones la norma trata de asegurar la calidad en las mediciones/calibraciones. Abordar el tema de esta norma en conjunto con la acreditación de laboratorios sería muy interesante, digno de otro trabajo de investigación o de tesis, sin embargo se acota hasta aquí para no perder el objetivo del tema propuesto. Además la propuesta incluye algunas de las actividades que requiere la norma descrita.

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Capítulo IV

Propuesta del uso de la metrología para asegurar el cumplimento de especificaciones de un producto

4.1 EL PROCESO DE MEDICIÓN PARA ASEGURAR EL CUMPLIMIENTO DE ESPECIFICACIONES DEL PRODUCTO

A lo largo del presente trabajo se puede observar la relación que existe entre la metrología, la calidad y la normalización. Es posible ver que para asegurar el cumplimiento de especificaciones que en muchas ocasiones se deba consultar a las normas, tal es el caso de normas como ISO 9001, ISO 17025 (para esta propuesta) y algunas normas específicas para la determinación de las tolerancias de un producto o para la calibración del Vernier como es: NMX-CH-002-IMNC-2002. Algunas otras más regulaciones documentadas se mencionan en la presente propuesta como la Guía Técnica de Trazabilidad e Incertidumbre para metrología dimensional, elaboradas por ema-CENAM.

Durante el presente trabajo se tiene como objetivo para asegurar una especificación de calidad efectuar mediciones confiables, pero para tener mediciones confiables se debe contar con instrumentos calibrados y ajustados o reparados en su caso. Durante la propuesta, se muestra el recorrido que va desde la planeación de las tolerancias del producto, la calibración del instrumento de medición de longitud y un ejemplo para dureza hasta llegar a la medición para constatar con evidencia objetiva que se cumplen con las especiaciones de calidad determinadas.

Este trabajo reúne los aspectos antes mencionados (metrología, calidad y normalización), debido a que las actividades están basadas en el contenido de la norma aplicable a laboratorios de calibración y de ensayos NMX-EC-17025-IMNC vigente, la cual cumple con los seis principios mandatorios de la ISO 9001, además de involucrar aspectos de metrología y normalización, como se verá adelante.

La NMX-EX17025-IMNC Vigente, se trata de una Norma para asegurar la calidad de los servicios de calibración en una organización independiente que puede pertenecer a una empresa a la que brinde sus servicios o bien sea de segunda o tercera parte, es decir independiente, cuyo producto son las mediciones confiables que es el caso de laboratorios de metrología.

Finalmente esta investigación está enfocada específicamente a cuestiones metrológicas y por tanto podremos observar cómo se conjuntan la metrología, la calidad, la normalización y las especificaciones. Este procedimiento es un ejercicio real de cómo se efectúa el proceso de medición de un producto, iniciando desde un ejemplo de un procedimiento utilizado en la calibración del equipo, pasando por recomendaciones para el mantenimiento y verificación del mismo hasta que finalmente se realiza la medición.

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La propuesta consiste en ejemplificar cómo poder realizar una medición confiable, pero para ello es conveniente ejemplificar qué es y cómo se realiza una calibración, y ésta como se ve reflejada en la obtención de los resultados confiables en las mediciones.

En primera instancia, se menciona que para los laboratorios de calibración que deseen mostrar que son competentes, deberán cumplir con la norma específica para ello, es decir la NMX-EC-17025-IMNC “Requisitos para la competencia de los laboratorios de calibración y ensayos” misma que se mencionó y se abordó el contenido en los capítulos anteriores. Sin embargo para fines de asegurar la competencia de los laboratorios se sugiere utilizar servicios de calibración por un laboratorio acreditado por la entidad mexicana de acreditación, a.c. (en nuestro país). Ya que este organismo es responsable reconocer la competencia técnica y confiabilidad de los informes o dictámenes de calibración emitidos por un laboratorio acreditado y cuenta con acuerdos de reconocimiento mutuo a nivel internacional, que reconocen los resultados emitidos por los organismos acreditados en México para otros países. Para ello la entidad cuenta con personal calificado como Evaluador con el conocimiento y experiencia apropiados a cada tipo de laboratorio que solicita ser acreditado. Aunado a ello tiene establecidos procedimientos y políticas que permiten evaluar y acreditar a un laboratorio que demuestre ser competente y que trabaje bajo un Sistema de Gestión de Calidad para darle un reconocimiento llamado acreditación.

Se menciona lo anterior debido a que la siguiente propuesta se realizo con el apoyo de laboratorios de calibración acreditados, utilizando su equipo para calibrar y medir. Estas prácticas de calibración son solamente ejemplos para mostrar cómo se ejecuta una calibración, saber en qué consiste y cuál es su objetivo. Para mostrar lo anterior se incluye un ejemplo que va desde la calibración de un equipo de uso común en la industria como es un calibrador tipo Vernier, que sirve para realizar mediciones de longitud con resolución de 0,02 mm, o bien 0,000 02 m, es decir dos cienmilésimas de metro. Esta capacidad de medición es la que más comúnmente se utiliza en la industria y es por ello que se seleccionó ese instrumento. Antes y después de calibrar el equipo se hacen algunas observaciones para el buen desempeño del mismo y posteriormente se inicia con la medición hasta llegar a un resultado con su valor de incertidumbre

Previo a realizar una medición es necesario conocer las condiciones del equipo con el que se realizarán. Para esta propuesta se van a considerar la realización del instrumento con el que se hará la medición, para que sea entendible se calibró un calibrador digital tipo Vernier con un alcance de medición de hasta 250 mm. Para realizar la calibración es necesario conocer el proceso de medición

El objeto del presente trabajo es proporcionar, una pauta para la calibración de los calibradores a personal que realice mediciones y le permita obtener resultados trazables y homogéneos.

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Sin embargo, el cumplimiento de este proceso de calibración debe entenderse en sentido amplio, atendiendo al diseño fundamental de los procedimientos indicados más que a los detalles concretos y particulares. Por consiguiente, y aunque es admisible la introducción de modificaciones que no alteren sustancialmente el proceso de calibración, siempre que se justifique adecuadamente la trazabilidad y calidad de sus resultados. Antes de iniciar con este proceso es necesario considerar otros aspectos como se verá a continuación.

4.2 ACTIVIDADES A CONSIDERAR, PREVIAS AL PROCESO DE MEDICIÓN

TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS DEL PRODUCTO.

Anteriormente se explicaron conceptos de Normalización, Calidad y Servicio, estos aspectos pueden apoyar también en el proceso de medición. Cuando se tiene un producto que se desea medir, pero puede existir un cuestionamiento de cuál será la tolerancia con la que se debe de fabricar, diseñar, aceptar o rechazar, etcétera. Es ahí cuando se debe recurrir a las Normas o bien documentos técnicos reconocidos desarrollados para tal fin.

La presente propuesta está dirigida al proceso de medición, pero es necesario comentar que existe una Norma Mexicana NMX-CH-1660-IMNC-2009 “Especificaciones Geométricas de Producto (GPS) – Dibujo técnico – Aplicación de dimensiones y tolerancias a perfiles”. Esta norma puede ser herramienta si se desea determinar las especificaciones de un producto y también cómo plasmarlas técnicamente en un plano de diseño o construcción se debe consultar.

En resumen, esta norma describe la aplicación de dimensiones y tolerancias de contornos y superficies perfiladas que también que se complementa con otra norma mexicana NMX-CH-1101-IMNC-2008 con respecto a la “tolerancia de perfil de cualquier línea” y a la “tolerancia de perfil de cualquier superficie”. Con estas normas se puede determinar la composición y medición de las cargas de ensayo, así como el equipo de medición que se puede utilizar para probar los materiales con que se diseña.

Por otra parte en determinadas ocasiones, por ejemplo: en el diseño de mecanismos muy precisos, piezas de grandes dimensiones, etc. La especificación de tolerancias longitudinales puede no ser suficiente para asegurar un correcto montaje y funcionamiento de mecanismos, a continuación se ilustran tres casos donde una de las piezas puede ser correcta desde el punto de vista de un plano (en cuanto a diámetros de las secciones dentro de tolerancia) y no ser apta para el montaje: en el primer caso se tendría un defecto de rectitud, en el segundo caso un defecto de coaxialidad, y en el tercer caso un defecto de perpendicularidad.

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Tabla No.14: Ejemplos de niveles de normas.

Fuente: NMX-CH-1660-IMNC-2009 “Especificaciones Geométricas de Producto (GPS).

Se puede apreciar que en la fabricación se producen irregularidades geométricas que pueden afectar a la forma, posición y orientación de los diferentes elementos constructivos de las piezas.

Una tolerancia longitudinal aplicada a una medida ejerce algún grado de control sobre las desviaciones geométricas, por ejemplo: la tolerancia de longitud tiene efecto sobre el paralelismo y la planicidad. Sin embargo en algunas ocasiones la tolerancia de medida no limita suficientemente las desviaciones geométricas, por tanto, en estos casos se deberá especificar expresamente una tolerancia geométrica, teniendo prioridad sobre el control geométrico que ya lleva implícita la tolerancia de longitud.

Se podría definir la tolerancia geométrica de un elemento de una pieza (superficie, eje, plano de simetría, etc.) como la zona de tolerancia dentro de la cual debe estar contenido dicho elemento. Dentro de la zona de tolerancia el elemento puede tener cualquier forma u orientación, salvo si se da alguna indicación más restrictiva.

El uso de tolerancias geométricas evita la aparición en los dibujos de observaciones como “superficies planas y paralelas”, con la evidente dificultad de interpretación cuantitativa que conllevan; aún más, a partir de los acuerdos internacionales sobre símbolos para las tolerancias geométricas, los problemas de lenguaje están siendo superados.

Las tolerancias geométricas deberían ser especificadas solamente en aquellos requisitos que afecten a la funcionalidad, intercambiabilidad y posibles cuestiones relativas a la fabricación; de otra manera, los costos de fabricación y de verificación sufrirán un aumento innecesario. En cualquier caso, estas tolerancias habrán de ser tan grandes como lo permitan las condiciones establecidas para satisfacer los requisitos de diseño.

El uso de tolerancias geométricas permitirá pues un funcionamiento satisfactorio y le intercambiabilidad aunque las piezas sean fabricadas en talleres diferentes por distintos equipos y operarios.

La tabla siguiente presenta los símbolos utilizados para la indicación de las tolerancias geométricas.

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Tabla No.15: Símbolos para la indicación de las tolerancias geométricas.


Rectángulo de tolerancia La indicación de las tolerancias geométricas en los dibujos se realiza por medio de un rectángulo dividido en dos o más compartimentos, los cuales contienen, de izquierda a derecha, la siguiente información:

Símbolo de la característica a controlar

Valor de la tolerancia expresada en las mismas unidades utilizadas para el acotado lineal. Este valor irá precedido por el símbolo ø si la zona de tolerancia es circular o cilíndrica.

Letra identificativa del elemento o elementos de referencia, si los hay.



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4.2.1 ELEMENTOS DE REFERENCIA

Cuando un elemento a controlar se relacione con una referencia, esta se identifica con una letra mayúscula colocada en un recuadro que va unido a un triángulo de referencia. La misma letra que identifica la referencia se repite en el rectángulo de tolerancia.



El estudio de las tolerancias geométricas es muy basto e importante, sin embargo, se incluyeron los conceptos anteriores con la intención de no pasarlos por alto, dado que al hablar de un producto forzosamente se debe conocer a cerca de tolerancias, o especificaciones de calidad. En este caso se ejemplifico con tolerancias de longitud, pero existen normas para tolerancias de contenido de sustancias en elementos químicos, tolerancias para concretos utilizados para la construcción y edificación, etc. Es importante considerar que para la interpretación de especificaciones existe normativa y por ello se ejemplifico con los casos anteriores.

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4.3 MÉTODO DE EVALUACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE DE MEDICIÓN La evaluación de la incertidumbre de medición se considera que está comprendida por la incertidumbre tipos A y B. Se clasifican básicamente para indicar el método de evaluar los dos tipos de incertidumbre para mantener un orden y por simplificación del método.

Ambas clases de incertidumbre basan su evaluación en distribuciones de probabilidad (que más adelante se observarán las más comunes utilizadas en metrología). La incertidumbre tipo A se obtiene directamente de resultados de medición, mientras que la tipo B se dispone de distribuciones de probabilidad previamente establecidas, ya sea por otros laboratorios o por el fabricante, y dichos valores están dados como varianzas o desviaciones estándar.

La varianza estimada s2 o σ2 caracteriza a la componente de la incertidumbre obtenida a través de una evaluación tipo A y queda representada por 푢 de una serie de observaciones repetidas. La desviación estándar es la raíz cuadrada de la varianza, por lo que uA = s y es por esta razón que se le conoce como desviación estándar de tipo A.

La evaluación de la desviación estándar de la incertidumbre de tipo B, también es una varianza 푢 o desviación estándar y es el resultado de utilizar información disponible, como por ejemplo, especificaciones del fabricante, datos provenientes de certificados de calibración, conocimiento del comportamiento y propiedades del instrumento, patrones de referencia, etc.

Se puede decir entonces que, la incertidumbre tipo A, uA se obtiene a partir de funciones de distribución de probabilidad, mientras que la incertidumbre de tipo B; uB se obtiene a partir de información disponible, por lo que también es conocida como incertidumbre subjetiva.

La incertidumbre de medición es el resultado de una combinación de las incertidumbres tipos A y B y se denota por uC. La incertidumbre total o expandida es un intervalo de valores que resulta de multiplicar la incertidumbre combinada por un factor de cobertura k con un nivel de confianza y se le denota con la letra U.

Para calcular la incertidumbre de medición se siguen los pasos que a continuación se describen

Modelo de Medición Lo primero que se debe hacer para estimar la incertidumbre de un resultado de medición es modelar matemáticamente el procedimiento de medición; ello equivale a especificar el mensurando. En la mayoría de los procesos de calibración, el mensurando Y (magnitud de salida) no se puede medir directamente, pero sí puede determinarse a partir de los valores medidos o determinados de otras magnitudes X1, X2,….,Xn (magnitudes de entrada), con las cuales se relaciona a través de la función f.

푌 = 푓(푋 ,푋 … . .푋 )

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Modelar el procedimiento de medición significa determinar la relación funcional f entre las magnitudes de salida y entrada. Un ejemplo sencillo, sería si se compra un terreno y se desea determinar su área, se tendría el modelo matemático siguiente: A = ab De lo anterior se observa que las magnitudes de influencia (de entrada) en este caso son:

La base del área La altura del área

Al igual que la especificación del mensurando, la modelación del procedimiento está determinada por la exactitud de la medición. En el ejemplo, la exactitud de la medición requiere tener en cuenta los efectos que puedan tener los instrumentos con los que se mide. Debe considerarse que la modelación como tal puede generar incertidumbre, lo que está aspciado con la falta de conocimiento físico del mensurando o con las aproximaciones y conideraciones que implique la utilización de un determinado modelo. Un ejemplo es el tratar de determinar varios parámetros empleando algún tipo de interpolación o ajuste. Por ejemplo, cuando se trata de determinar la corrección a un termómetro suponiendo una función lineal. O bien si se trata de determinar la corrección a un termómetro suponiendo una función lineal, y se encuentran los coeficientes empleando el método de ajuste por mínimos cuadrados. En lo referente a calibraciones, se puede observar que una calibración no es más que una medición. Generalmente lo que se hace es una comparación del mensurando con un patrón, ya sea método directo, de sustitución, de transportación u otro cualquiera. De donde el modelo matemático se puede generalizar mediante: M = Y + Etot Donde: M es el mensurando, Y es la estimación del mensurando, y Etot son todos los errores o variaciones del mensurando M, como función de las diferentes magnitudes de las cuales dependan. Una vez expresado el mensurando como función matemática de todas las variables de influencia que se quieran considerar, entonces lo que se debe hacer es estudiar o controlar dichas magnitudes físicas. Con el objetivo de determinar su variabilidad o la incertidumbre asociada a cada una de ellas. Fuentes de Incertidumbre (contribuyentes de incertidumbre) Una vez que se tiene claro cuál es el procedimiento de medición, el principio o ley física por el cual se rige y por supuesto el mensurando se procede a identificar a las fuentes de incertidumbre también conocidas como variables de influencia que intervienen directa o indirectamente en el proceso de medición. La siguiente es una posible lista breve de las variables de influencia:

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La incertidumbre del patrón o material de referencia La repetibilidad de las lecturas Variación de las condiciones ambientales La reproducibilidad de las mediciones La definición del mensurando Histéresis, deriva, errores del instrumento de medición El proceso de medición Muestra no representativa a la hora de realizar una medición Resolución o umbral de discriminación finito de los instrumentos Valores inexactos de constantes u otros parámetros externos utilizados en el

algoritmo de reducción de los datos. Aproximaciones y consideraciones incorporadas en el método o procedimiento de

medición, entre otras. Es recomendable hacer una lista lo más completa posible y no desechar alguna de las fuentes de incertidumbre sin cuantificarla y ver su contribución comparada con las otras. Incertidumbre Tipo A Se conoce como incertidumbre tipo A a aquel valor de variabilidad que se obtiene de realizar un conjunto de mediciones repetidas al mensurando en cuestión, o a alguna de las magnitudes influyentes en el mismo. El método de obtención que da lugar a la incertidumbre tipo A, es asociar ésta desviación estándar de una serie de observaciones repetidas. De ahí que, como la misma depende inversamente de “n” (número de mediciones), se interprete mal como la componente aleatoria. Se puede entonces a través del estimador insesgado (desviación estándar) de σ cuantificar la incertidumbre; recordando que se empleara como resultado de la media del conjunto de mediciones realizadas, lo apropiado sería considerar la desviación estándar insesgada de la media. Es por ello, que la desviación estándar de la media de una serie de mediciones, no se entiende como la dispersión de la media, sino como la componente de incertidumbre de tipo A, ya que el error aleatorio no puede ser conocido exactamente. La estimación de una componente de incertidumbre como tipo A, de cierta forma presupone que consideremos que la función de la variable es normal, ya que como regla general, se emplea la fórmula de la desviación estándar de la media obtenida de la función de la distribución mencionada, aspecto que no se aleja mucho de la realidad. Es común que si se realiza un histograma con las frecuencias obtenidas de estudiar una variable aleatoria se obtenga que éste es simétrico, que declina con bastante rapidez por sus extremos y que tenga una forma parecida a una campana. Este modelo matemático ha probado ser de gran utilidad, puesto que cumple con los tres requisitos indispensables para distribuciones del estilo mencionado que son:

Ser una función par, lo que se traduce en que los errores de signos opuestos e igual magnitud sean igualmente probables

Ser monótona decreciente la rama positiva, es decir, los errores mayores en valor absoluto son menos probables

Ser finita la esperanza matemática del valor absoluto de un error.

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Ejemplo. Si se desea calcular la incertidumbre debido a la variabilidad de una serie de mediciones a un mensurando determinado, cuyos datos se presentan en la siguiente tabla:

Tabla No. 18: Tabla de datos medidos. Número de medición

Valor medio

1 6,22 2 6,21 3 6,21 4 6,23 5 6,21 6 6,21 7 6,22 8 6,24 9 6,23 10 6,22

Fuente: Elaboración propia.

La solución en este caso para la incertidumbre tipo A se utiliza la siguiente expresión:

푢 =푠 ̅

√푛=

1√n

1n − 1

(x − n)

Primero se determina la media aritmética de los valores medidos, mediante:

푥̅ = ∑ 푥푛

= 6,22− 6,21 − 6,21− 6,23− 6,21 − 6,21 − 6,22− 6,24− 6,23 − 6,22

10=

62,210

= 6,22

Posteriormente, la desviación estándar se determina por la siguiente expresión:

푠 ̅ = ∑ (푥 − 푥̅)

푛 − 1=

풔풙 =(ퟔ,ퟐퟐ − ퟔ,ퟐퟐ)ퟐ + (ퟔ,ퟐퟏ − ퟔ,ퟐퟐ)ퟐ + ⋯… … . . (ퟔ,ퟐퟐ − ퟔ,ퟐퟐ)ퟐ

ퟗ= ퟎ,ퟎퟏퟎퟓ

Finalmente, la incertidumbre estándar de tipo A tiene un valor de:

푢 =푠 ̅

√푛=

0,010510

= 0,00105

Por lo tanto, la incertidumbre estándar de tipo A es 푢 = 0,00105 y las unidades son las mismas que las de los datos.

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Un aspecto importante a considerar cuando se estima una desviación estándar, es la cantidad de datos que se tengan para un estadístico, para cuestiones metrológicas por cuestiones de costos de los equipos con los que se miden o se calibran, el número de datos para realizar repetición de mediciones puede no ser significativa. Para esos casos se puede utilizar el valor “t student” la cual se ocupa para los casos en que n<10 datos.

Incertidumbre tipo B

Esta incertidumbre se cuantifica utilizando fuentes externas u obtenidas debido a la experiencia (magnitudes de categoría B). Dichas fuentes pueden ser, entre otras:

Certificados de calibración Normas o literatura Valores de mediciones anteriores Comportamiento o propiedades de los instrumentos de medición

La necesidad de evaluar la incertidumbre como tipo B nace del hecho de que , para llevar a cabo una investigación estadística de todas las causas posibles de incertidumbre, a través de largas series de mediciones se requeriría de tiempo y recursos ilimitados, lo cual no es económico ni práctico. Por lo tanto, se emplea el previo conocimiento de la variable. En este caso se utiliza el cálculo de la desviación estándar de distribuciones de probabilidad y, entre las más utilizadas, se encuentran la distribución normal, la rectangular y la triangular. Distribuciones de probabilidad. Normal La distribución normal de probabilidad es una distribución continua simétrica. La importancia de ésta distribución en la estadística inferente se debe a las siguientes razones:

Las mediciones que se obtienen en muchos procesos aleatorios tienen este comportamiento

Frecuentemente se utilizan probabilidades normales para aproximar otras distribuciones de probabilidad, por ejemplo, Poisson, Binomial.

Las distribuciones de estadística como la media muestral y la proporción muestral tienen una distribución normal, cuando la muestra es grande, sin importar la forma de la distribución de la población de origen.

La función de densidad de probabilidad para la distribución normal está dada por la siguiente expresión:

푓(푡) =1

√2휋휎푒

( )

Donde: µ es la media de la distribución, también conocida como la esperanza matemática de

la variable aleatoria o valor esperado, y σ2 es la varianza de la variable aleatoria.

119

푓(푡)

µ t

Distribución rectangular En este tipo de distribución, el valor para cada variable aleatoria es el mismo, es decir, la función de densidad es constante y está dada por:

푓(푥) =1

2푎 − 푎 ≤ 푥 ≤ 푎

0 − 푎 > 푥 > 푎

Con una incertidumbre estándar expresada por:

푢(푥 ) =푎√3

푓(푥)

x -a µ a

La función de distribución rectangular se emplea, generalmente, cuando no se conoce el comportamiento de la variable aleatoria

Distribución triangular En esta distribución, el valor de la probabilidad para algunas variables aleatorias es más grande que para otras. La función de densidad de probabilidad está dada por:

푓(푥) =푎 − |푥|푎

− 푎 ≤ 푥 ≤ 푎

0 − 푎 > 푥 > 푎

120

Con una incertidumbre estándar de:

푢(푥 ) =√

퐹(푥)

x µ

La función de distribución triangular se emplea cuando se conoce que es más probable obtener valores al centro que en los extremos.

Existen otras funciones de distribución, como la función U o senoidal, la cual se emplea cuando se trata de procesos cíclicos u oscilatorios. Por ejemplo, la temperatura controlada en el tiempo, la oscilación de un digito de un instrumento digital, la función de distribución exponencial, la función Gamma, etc. Todas las funciones que se han mencionado son funciones para variables continuas. En general las distribuciones mostradas se utilizan en las mediciones, para los casos diferentes se consulta la bibliografía correspondiente, únicamente se muestran las más utilizadas para respaldar la propuesta.

Incertidumbre combinada Hasta aquí lo que se tiene es el modelo y las componentes de incertidumbre de cada fenómeno que influye en la medición, pero en realidad lo que se necesita es la incertidumbre del resultado de una medición. Es decir, conocer cómo afecta al resultado las pequeñas variaciones de cada una de las magnitudes influyentes. Para ello, se emplea la incertidumbre combinada que, como su nombre lo indica, es una combinación de las incertidumbres tipo A y B. Cuando se informa el resultado de una medición, el valor del mensurando se expresa de la siguiente manera:

푌 = 푢 ± 푈 Donde: y es el mejor estimado del mensurando U es la incertidumbre total o expandida de medición y se determina mediante:

푈 = 푘푢 (푦) Donde: k es un factor multiplicativo (de cobertura) que toma valores de 1 a 3 푢 (y) es la incertidumbre combinada del mensurando, cuya expresión matemática es la

raíz cuadrada de la varianza combinada (Ley de propagación de los errores)

121

푢 = 휕푓휕푥

푢(푥 )

Donde 푢 (푥 ) es la incertidumbre estándar para cada Xi evaluada para cada variable, ya sea del tipo A o B. Las derivadas parciales:

휕푓휕푥

= 휕푓 (푋 ,푋 ,……,푋 )

휕푋 | = 푐

Se les conoce como los coeficientes de sensibilidad y permiten saber cuál es la variación de la magnitud de salida (mensurando), en función de las variaciones de las diferentes magnitudes de entrada. Es aquí donde se ve la importancia de modelar matemáticamente el proceso, ya que de forma contraria, no se podrían conocer las derivadas. El diseñar experimentos de variaciones, con el objetivo de hacer una determinación experimental, tiene la desventaja de que al tratar de determinar un coeficiente de sensibilidad, por mucho que se intente, no se puede tener a las otras variables de influencia totalmente como constantes. Reescribiendo la ecuación anterior como:

푢 (푦) = [푐 푢(푥 )]

Si generalizamos, cada una de las incertidumbres asociadas a los diferentes parámetros de influencia se puede estimar a través de cualquiera de los dos tipos de evaluaciones (A y B) descritos anteriormente. Y, una vez teniendo el modelo simplemente derivando, se puede entonces estimar la incertidumbre de la magnitud medida. Un aspecto interesante de esta Ley es que puede aplicarse si se requiere determinar la incertidumbre de medición de una variable (z) que depende de otra (y), que a su vez es función de otros parámetros (y=f(xi)), entonces se puede determinar, primeramente, la incertidumbre de (y) empleando la Ley de propagación y luego volverla a emplear para determinar la incertidumbre de z. Debe notarse que el resultado de la aplicación de la Ley de propagación de errores, no es más que la desviación del mensurando, es decir, es una medida de la variabilidad de éste. Incertidumbre expandida La manera de expresar incertidumbre como parte de los resultados de medición depende de sus aplicaciones, que pueden ser comerciales, industriales, de salud, etc. Por lo tanto, es necesario ofrecer una medida representada mediante un intervalo alrededor del resultado de la medición, dentro del cual puedan encontrarse los valores que,

122

razonablemente, pueden ser atribuidos al mensurando con un determinado nivel de confianza. Como ya se mencionó anteriormente, el resultado de una medición se puede representar convenientemente como Y = y ± U, que se interpreta como que “y” es el mejor estimado del valor atribuible al mensurando Y, en el que el intervalo definido por y –U; y + U contiene a los valores que pueden atribuirse razonablemente a Y con un determinado nivel de confianza P. Antes de comenzar a calcular los intervalos de confianza es necesario reflexionar acerca de los conceptos de media y población. Como puede observarse, la media y la varianza poblacional, 휇 푦 휎 respectivamente, son constantes (a pesar de ser desconocidas) y reciben el nombre de parámetros de población. En contraste con la media y la varianza muestral x y s2 respectivamente, son variables aleatorias que cambian de muestra a muestra con cierta distribución de probabilidad. Dichas variables se calculan a partir de observaciones en una muestra y se denominan técnicamente “estadísticos de muestra”. Ejemplo: Si se desea determinar la estatura promedio de los hombres que cursan la carrera de ingeniería industrial en el Instituto Politécnico Nacional (UPIICSA). La media de población µ es un parámetro fijo lo mismo que la variancia poblacional σ2 pero al mismo tiempo ambos son desconocidos. Tomando una muestra de 100 hombres, por ejemplo, supóngase que la media muestral fue de 푥̅ = 1,70 푚. A menos que la fortuna favorezca al experimento, la teoría de muestreo, indica que el valor estimado no será “µ”, mas bien el valor de x será un poco mayor o menor a éste. Si se desea tener “confianza” en la “corrección” de que la media poblacional sea exactamente igual a la media muestral, entonces debe hacerse una “concesión”, la cual se conoce como “intervalo de confianza” o “valor estimado del intervalo” y se determina por:

휇 = 푥̅ ± 푒푟푟표푟 푑푒 푚푢푒푠푡푟푒표

Surgiría la pregunta: ¿Qué amplitud debe tener de muestreo? En primera parte se debe decidir el “grado de confianza” que se busca en la corrección del valor estimado del intervalo. Por supuesto, se espera que el valor de la media poblacional se encuentre dentro de dicho valor del intervalo. Generalmente, se elige un intervalo de confianza del 95,45 %. Dicho en otra forma, se utiliza una técnica a largo plazo, la cual proporcionará un valor estimado del intervalo correcto de 19 en 20 casos, por ejemplo. Para alcanzar un nivel de confianza del 95% se selecciona la amplitud más pequeña que se encuentre bajo la distribución normal de la media muestral que encierra el 95 % de la probabilidad. Por supuesto se trata del sector medio del área bajo la curva excluyendo el 2,5 % (100% - 95% = 5%/2 = 2,5%) a ambos lados de los extremos de dicha curva, como se describe a continuación.

123

푝(푥̅) 푥̅ 휇 − 푒푟푟표푟 휇 휇 + 푒푟푟표푟 Puesto que se está hablando de probabilidades, matemáticamente lo anterior se escribe como:

푃{휇 − 푒푟푟표푟 푑푒 푚푢푒푠푡푟푒표 ≤ 푥 ≤ 휇 + 푒푟푟표푟 푑푒 푚푢푒푠푡푟푒표} = 95,45% Por supuesto que se puede elegir el 68%, el 90%, etc., de acuerdo con las especificaciones, con el control de calidad, con las tolerancias que se manejan, etcétera. Debe entenderse que la medida poblacional No cambia, ya que es una constante, lo que cambia es el “error de muestreo”. Sin embargo lo que más interesa es el cálculo de la incertidumbre expandida, la cual se puede determinar mediante la ecuación:

푈 = 푘푢 (푦) Donde: k: factor de cobertura, que no es otra cosa más que el grado o nivel de confianza que

se desea asociar al intervalo de confianza En las calibraciones de los instrumentos de medición, generalmente se recomienda el valor convencional k = 2, que corresponde a un nivel de confianza aproximado del 95,45% para una distribución normal. Estimar el factor de cobertura significa considerar la incertidumbre 푢 (푦), es decir, qué tan bien Uc(y) estima la variabilidad asociada al resultado de la medición. Para ello, se debe de partir del conocimiento que se tenga de la distribución de probabilidades que describe la magnitud de salida. En la práctica se aplica el Teorema del Límite Central, el cual establece que58: “La distribución de los valores de la magnitud de salida puede ser considerada aproximadamente como una distribución normal, si su varianza σ2(y) es mucho mayor que cualquiera de las contribuciones individuales 푐 휎 (푥 ) de las magnitudes de entrada.”

58 Cárdenas Herrera, Raúl. (1993). Cómo lograr la calidad en bienes y servicios. Limusa, Página 190

124

Una consecuencia práctica inmediata del teorema del límite central es que, cuando la incertidumbre combinada de un resultado de medición no está dominada por una de las componentes de incertidumbre estándar de las magnitudes de entrada, una buena aproximación para calcular la incertidumbre expandida 푈 = 푘 푢 (푦) que define un intervalo de confianza con un nivel de confianza P, es asignar a kp el valor que corresponde asumiendo una distribución normal. En la tabla siguiente se dan los valores que toma el factor de cobertura para los diferentes niveles de confianza del factor de cobertura.

Tabla No. 19 Valor del factor de cobertura con un nivel de confianza Nivel de confianza P (%)

Factor de cobertura kp

68,27 1 90 1,654 95 1,960

95,45 2 99 2,576

99,73 3 Fuente: Elaboración propia

4.3.1 EJEMPLO SIMPLE DE LA ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE Y SU IMPORTANCIA El tema de estimación de incertidumbres es difícil de entender, sin embargo, antes de entrar en materia con la propuesta, se expondrá un ejemplo sencillo de la forma en que ésta se estima en una medición simple y de la importancia de estimarla. Supóngase que se desea comprar un terreno, de aproximadamente 400 m2. Para ello se ocuparan dos instrumentos debido a la naturaleza del terreno. Generalmente en los procesos de medición, los factores que influyen son principalmente:

El instrumento con el que se mide (cinta métrica y teodolito, en este ejemplo) Personal que realiza las mediciones La metodología empleada (control de condiciones ambientales, p.ej.)

Se sabe que para determinar el área de una superficie para un rectángulo se realiza de la siguiente manera: A = a•b Donde A área de una superficie a longitud uno de los lados b longitud del otro lado a b

Terreno

125

Se cuenta con los valores de incertidumbre de la cinta métrica y el teodolito, los cuales son los siguientes: ± 0,2 m (teodolito) ± 0,1 m (cinta métrica) Por lo tanto los valores de las longitudes con sus respectivos valores de incertidumbre son: 20 m ± 0,2 m 10 m ± 0,1 m Para determinar cómo afectan los valores de incertidumbre en la medición se realizan las derivadas parciales: A=a•b

푈퐴 =휕퐴휕푎

푈 + 휕퐴휕푏

푈 Derivando parcialmente, se obtiene:

휕퐴휕푎

= 푏; 휕퐴휕푏

= 푎 Sustituyendo en la fórmula para determinar el área, se tiene:

푈퐴 = (푏 ∙ 푈 ) + (푎 ∙ 푈 )

Sustituyendo,

푈퐴 = (10 푚(0,2 푚)) + (20푚 (0,1푚))

푈퐴 = 4 푚 + 4푚

푈퐴 = 2,828 푚 ≈ 2,83 푚 En este caso se utilizaron los valores suponiendo un valor de k=2 con un factor de cobertura de 95,45 % Quizá casi 3 m2 no signifiquen mucho, y quiere decir que es probable que el propietario del terreno dé demás o de menos terreno. Si se tratase de un terreno que se desea adquirir en Polanco o una zona costosa, suponiendo que el metro cuadrado de terreno tenga un costo de $ 1 600 dólares, se estaría hablando de $ 4 528 dólares que pudiesen ser de más o de menos. Lo deseable sería cerrar más ese intervalo para no tener pérdidas tan grandes sobre todo.

Terreno

126

Puede decirse que lo más complicado es la elaboración del modelo matemático y dependiendo de la naturaleza de la medición, puede hacerse o no más complicado. Si se cambia esta área por una placa de acero con lecturas en milímetros, tendríamos que incluir la afectación térmica en los materiales y sería un modelo más complejo (como el que se muestra más adelante). También dependerá del nivel de conocimiento y experiencia de quien realice las mediciones. 4.4 CALIBRACIÓN DEL INSTRUMENTO DE MEDICIÓN CAMPO DE APLICACIÓN. Como se observo en el capítulo III, en específico para los requisitos que aplican a los laboratorios que realizan mediciones, calibraciones y ensayos, cabe mencionar que en un laboratorio, debe existir un responsable del Sistema de Calidad del laboratorio quien tendrá la responsabilidad de vigilar el cumplimiento de su procedimiento de medición/calibración y tiene que supervisar al personal técnico que realiza las calibraciones/mediciones. DOCUMENTOS APLICABLES. Esta propuesta está fundamentada en las normas y guías técnicas indicadas en el siguiente punto.

REFERENCIAS

Norma Mexicana NMX-CH-002-IMNC-2002 “Calibradores tipo Vernier y medidores de profundidades – Diseño y requisitos metrológicos.

Guía Técnica Sobre Trazabilidad e Incertidumbre en Metrología Dimensional de ema-CENAM

NOM-008-SCFI Sistema General de Unidades de Medida NMX-CH-Z-055 IMNC Vocabulario de términos fundamentales y generales de

Metrología JIS B 7505 Calibradores con Vernier, con carátula y digitales Y como consulta se debe utilizar la siguiente norma para la estimación de incertidumbre: NMX-CH-140-IMNC-2004 Guía para la expresión de incertidumbre en las

mediciones

EJEMPLOS DE CALIBRADORES CALIBRADOR ELECTRODIGITAL Instrumento de medición longitudinal que muestra en una pantalla (LCD) una distancia entre cada superficie de medición, deslizando a lo largo del cuerpo principal un cursor que tiene una o dos puntas de medición con superficie de medición paralelas a las del cuerpo principal el cual tiene una o dos puntas de medición para la medición interna y para la medición externa en su extremo.

127

Figura No. 20: Partes de un calibrador digital

Fuente: http://ssfe.itorizaba.edu.mx/industrial/reticula/metrologia_y_normalizacion/contenido

1. Área de medición para exteriores 2. Área de medición para interiores 3. Tecla de conversión de mm y pulgadas 4. Tornillo de fijación 5. Rodillo Para el pulgar 6. Brazo principal 7. Barra de profundidades 8. Tecla de encendido 9. Pantalla LCD 10. Superficie de la escala 11. Superficie de medición de Peldaño

Figura No. 21: Partes de un calibrador con indicador de carátula


1. Área de medición para exteriores 2. Área de medición para interiores 3. Tornillo de fijación 4. Tornillo ajuste a cero de carátula 5. Rodillo Para el pulgar 6. Brazo principal 7. Barra de profundidades 8. Indicador de Carátula 9. Superficie de la escala

1

2

3

4

5

11

8

9

6

7 10

1

2

3

4 5

6

7

8

9

128

Figura No. 22: Partes de un calibrador análogo


1. Caras de medición para exteriores. 2. Cursor. 3. Escala Vernier. 4. Ajuste Fino. 5. Escala Principal. 6. Regla.

Equipos Patrón y Materiales para Calibración. Los patrones de referencia del laboratorio deben contar con sus informes de resultados originales de la planta que los manufacturó o del laboratorio que los calibro, deben encontrarse en un programa de calibración a realizarse por un laboratorio acreditado de acuerdo a la Norma Mexicana NMX-EC-17025-IMNC y/o Internacional ISO IEC17025 y tener trazabilidad a Patrones Nacionales e Internacionales para ser considerados como confiables. Uno de los tipos de equipos patrón es el siguiente

Figura No. 23: Set de bloques patrón

Fuente: http://www.starrett.com.ar/catalogo/productos/buscador.php?producto=449

Para la presente tesis, se utilizaron bloques patrón, que básicamente se comparan con el calibrador Vernier. Estos bloques son considerados como valores verdaderos, es por ello que se comparan con el calibrador para determinar el error del instrumento y además de su incertidumbre. Se seleccionan algunos puntos de calibración del Calibrador, preferentemente se debe cubrir el alcance en el que se usa para conocer esos errores y compensarlos en la medición. Es importante mencionar que una vez que se conocen los

2

4 3

6

7

5

1

129

errores se debe tener la precaución de consultar las especificaciones del fabricante del equipo para saber si estos errores están dentro de los límites permisibles del instrumento. En caso de estar dentro, es recomendable la utilización del instrumento, en caso contrario el instrumento debe de retirarse de su operación o bien degradarlo para efectuar mediciones mas burdas al valor de resolución nominal, o bien repararlo y ajustarlo para posteriormente volverlo a calibrar para confirmar si el error se redujo o se mantiene y nuevamente tomar la decisión de utilizarlo o no.

4.5 PERIODOS DE CALIBRACIÓN O RECALIBRACIÓN

Es importante comentar que se debe tomar en cuenta algunas referencias importantes como responsables del control metrológico de los instrumentos de medición, se deben programar las recalibraciones de los mismos, pero ¿cómo hacer lo anterior?, ¿cómo saber en qué tiempo es recomendable volver a calibrar el instrumento?, o bien ¿Cómo saber si el equipo es apto para seguirse utilizando?

Para ello existen diferentes herramientas, referencias y criterios que pueden tomarse en consideración, un método sencillo es el método de verificación en servicio o prueba de “caja negra”.

Figura No. 24: Verificación del instrumento de medición

Fuente: La guía MetAs, 2002

El control del equipo de inspección, medición y prueba (EIMP), es el mecanismo que los sistemas de calidad utilizan o refieren para asegurar la confiabilidad de la instrumentación relacionada con las diferentes variables que afectan la calidad del producto.

La norma Internacional ISO 10012-1 (1992)59 indica en el punto 3.1 que la confirmación metrológica es el conjunto de operaciones requeridas para asegurar que una parte del equipo de medición cumple con los requerimientos para su uso. La confirmación

59 ISO 10012-1 (1992). International standard. Quality assurance requirements for measuring equipment. Part 1: Metrological confirmation. ISO International Organization for Standardization

130

metrológica normalmente incluye calibración, cualquier ajuste necesario o reparación y subsecuente recalibración, así como cualquier sellado y etiquetado que se requiera.

La asignación y determinación de los periodos de recalibración o confirmación metrológica, forma parte de ese control de EIMP, las referencias más importantes relacionadas con este tema son las normas de la Organización Internacional de Metrología Legal : OIML D 10, OIML D 20, la norma internacional ISO 10012-1 y la Norma Oficial Mexicana NOM-CC-17.

Muchos de los proveedores de los servicios de calibración, tienen el mal habito de recomendar a sus clientes un periodo de recalibración de los instrumentos, sin embargo ISO 17025 en su requisito 5.10.4.4 indica “Un certificado de calibración (o etiqueta de calibración) no debe contener ninguna recomendación sobre el intervalo de calibración, excepto que esto haya sido acordado con el cliente. Este requisito puede ser remplazado por disposiciones legales. Esto es porque ese periodo o lapso de confirmación metrológica (periodo de recalibración) debe ser determinado por el usuario del instrumento de medición. Si se estableciera un periodo recomendado y el equipo fuese averiado por cualquier circunstancia, la calibración perdería su validez ya que el equipo pudo haber sufrido daños físicos que cambien la incertidumbre o error del instrumento.

Una costumbre respecto a los periodos de calibración o vigencia de ella, es asignar el periodo de un año. Este criterio tiene su origen en las condiciones que deben cubrir los fabricantes de instrumentos, al declarar las especificaciones de éstos, la asociación estadounidense de fabricantes de aparatos científicos (SAMA, por sus siglas en ingles) indica que las especificaciones declaradas por los fabricantes deben mantenerse en el instrumento al menos por un año después de su fabricación.

4.5.1 PERIODOS DE CALIBRACIÓN REGULADOS LEGALMENTE

Solo algunos instrumentos deben calibrarse en periodos preestablecidos por regulaciones legales. En México es la Secretaría de Economía (antes SECOFI) quien a través de la Dirección General de Normas (DGN) establece estos periodos de recalibración60. Los instrumentos que se encuentran bajo esta regulación son: sistemas despachadoras de gasolinas y otros combustibles líquidos, básculas de mediano alcance (20 kg a 5 t), básculas de alto alcance (> 5 t) y los taxímetros. Estos instrumentos deben calibrarse al menos una vez al año.

60 NOM-CC-13 (1992). Norma Oficial Mexicana. Requerimientos de aseguramiento de calidad para equipos de medición, confirmación metrológica de sistemas de medición. DGN, Dirección General de Normas.

131

4.5.2 DETERMINACIÓN DEL PERIODO DE RECALIBRACIÓN61

Para la selección inicial del periodo de recalibración se deben considerar los factores siguientes:

Intuición ingenieril

Recomendaciones del fabricante

Extensión y severidad del uso

Influencia del ambiente

Tolerancias y exactitud deseada de la medición

Los instrumentos pueden ser tratados individualmente o como grupos

Los instrumentos fallan en cumplir con sus especificaciones debido a desviaciones con el tiempo o por el uso.

Figura No. 25: Calculo del lapso de calibración

Fuente: La guía MetAs, 2002

Un sistema que mantenga lapsos de confirmación sin revisar, determinados únicamente por intuición ingenieril, no es confiable. El ajuste de los lapsos de confirmación debe ser posible para optimizar el balance de riesgos y costos. En la determinación de los periodos de recalibración los datos deben estar disponibles y darle la importancia al historial de la calibración del equipo.

La comparación entre instrumento y patrón se realiza de la siguiente manera:

61 Aranda, V. (1999). Curso. Control de equipo de inspección medición y prueba. MetAs-Mexico

132

Figura No. 26: Comparación del calibrador con bloque patrón

Fuente: http://geovaley08.blogspot.com/2008/09/calibrador-vernier-pie-de-rey-pie-de.html

A su vez también se debe tener precaución del error de los bloques patrón que se utilizará en la calibración del equipo, de igual manera es necesario verificar que se encuentren dentro de sus errores máximos permisibles de operación en las especificaciones del fabricante como se muestra en la tabla siguiente.

Tabla 27: Tolerancias para bloques

Fuente: Norma ASME B 89.9.1.9-2002

4.5.3 EQUIPOS AUXILIARES PARA LA CALIBRACIÓN

Mesa de Granito Grado AA para Laboratorio

Bloque patrón (Valor verdadero)

133

Es fundamental que un laboratorio que calibra equipos de medición de longitud cuente con una mesa de granito para realizar las operaciones de comparación y contar con una base nivelada y firme. Para el caso de calibradores tipo Vernier no es crítico el contar con esta mesa, sin embargo para otras mediciones se debe contar inclusive con la medición de esa mesa conociendo la planitud de la misma para compensarlos en las mediciones, como por ejemplo en las mediciones de altura donde se requiere que la superficie sea plana sin inclinaciones para efectuar una buena medición.

Figura No. 28 y 29: Ejemplos de mesas de planitud de granito

Fuente: www.directindustry.es/prod

Tabla No. 30: Especificaciones para mesas de granito

Fuente: Norma ASME B 89.9.1.9-2002

4.5.3.1 OTROS MATERIALES AUXILIARES DE LA CALIBRACIÓN

Alcohol, paño, guantes de plástico, material para limpieza del equipo y elementos a calibrar. Más adelante se podrá observar que el equipo debe limpiarse antes de iniciar la calibración

4.6 PASOS PARA LA CALIBRACIÓN PARA EQUIPO DE MEDICIÓN

Inspección visual.

Es necesario revisar identificación de calibrador (número de serie, de identificación etc.), registrar en hoja de trabajo de calibración para inicio de la calibración. Estas actividades son necesarias principalmente en un laboratorio que se dedique únicamente a las mediciones/calibraciones o ensayos para controlar el instrumento bajo calibración y no

134

confundirlo con otros, además para controlarlo y saber en qué etapa de calibración se encuentra, ya que como se podrá observar más adelante se requieren varios pasos como por ejemplo la estabilización o temperización del equipo entre otros62.

Para no generar un re trabajo es fundamental revisar condiciones generales del instrumento, no se deben presentar daños en superficies de medición o escalas no legibles (interiores, exteriores, profundidades, Peldaño) oxidación, golpes etc. Adicionalmente es necesario: - Revisar funcionalidad adecuada, al abrir o cerrar las puntas de medición no debe presentar movimiento forzado o con exceso de juego en el mecanismo.

- Verificación de paralelismo.- se debe cerrar el calibrador y verificar que no existan espacios de luz en las superficies de medición, Verificar que las superficies de medición, del peldaño y Barra de profundidades estén al ras, revisar que las Puntas o superficies de medición para exteriores estén en contacto es decir,”Cerrado a Cero”, ( si los medios lo permiten se puede hacer una verificación en comparador óptico, paralelas ópticas, microscopio o en forma práctica contra luz.)

- El equipo de calibración y los elementos a calibrar se dejan en alguna superficie metálica o de granito por lo menos una media hora dentro del sitio donde se realizara la calibración, para que se estabilice a la temperatura ambiental del laboratorio que según las recomendaciones en metrología se debe encontrar en 20 °C ± 1 °C, es decir la temperatura debe controlarse y deberá mantenerse entre los 19 °C a 21 °C para evitar que exista elongación o contracción del instrumento y el equipo patrón, aún así se realiza una corrección por temperatura a la calibración/medición.

- Antes de calibrar el instrumento, se limpia con un paño suave que no suelte pelusa e impregnado de alcohol, para eliminar polvo, grasa o partículas que puedan interferir en las mediciones., Así como también los bloques patrón o equipo a utilizar para la calibración. Para estas actividades se debe utilizar guantes de látex para no impregnar de sudor o grasa al instrumento y bloques patrón.

Definición del mensurando

La calibración se realizará a un calibrador con alcance de 0 mm a 250 mm (únicamente se calibró hasta 150 mm), con división mínima de 0,02 mm, calibrado bajo condiciones ambientales dentro del laboratorio con temperatura de 20 °C ± 1°C.

El primer paso es definir el mensurando, analizando la forma de calibración de un calibrador, se propone para el presente trabajo y como mensurando la corrección de la

62 Zeleny Vázquez, J. Ramón. González G.,Carlos. (1999). Metrología Dimensional, McGraw Hill, Páginas 105-129

135

lectura del calibrador (ε), definido como la diferencia entre la longitud del bloque patrón (lbp) y la lectura del calibrador (lv)

= ߝ 푙 − 푙 (1)

Este modelo físico y matemático, añadiendo las correcciones a esta ecuación por los efectos de temperatura, se obtiene lo siguiente:

= ߝ 푙 − 푙 (2)

= ߝ 푙 1 + 훼 훥훵 − 푙 (1 + 훼 훥훵 ) (3)

= ߝ 푙 + 푙 훼 훥훵 − 푙 − 푙 훼 훥훵 + ⋯ (4)

Entonces la medición del mensurando (ߝ) está afectada por las diferencias de temperatura y las diferencias del material entre el calibrador tipo Vernier y el mensurando. Para simplificar el manejo de la ecuación y de las diferencia de temperatura entre objetos, se definirán dos diferencias auxiliares:

δα = αv – αbp (5)

δΤ = ΔΤv – ΔΤbp (6)

Sustituyendo estas diferencias en la ecuación original y suponiendo que 푙 ≈ 푙 se tiene el siguiente modelo matemático con el cual encontraremos la incertidumbre en cada punto de calibración:

= ߝ 푙 − 푙 − 푙 훼 훿훵 − 푙 훥훵 훿훼 (7)

Ahora corresponde investigar los efectos de las variables de influencia que en este caso es la temperatura que es la que afecta a la medición/calibración, de esta ecuación realizando derivadas parciales y se encuentran los coeficientes de sensibilidad de cada componente:

푑휀푑푙

= 1 − 훼 훿훵 ; 푑휀푑훿훵

= −푙 훼

= −1 − 훥훵 훿훼 ; = −푙 훿훼 (8)

136

= −푙 훿훵 ; = −푙 훥훵

La incertidumbre es un parámetro asociado, por lo que utilizando la Ley de Propagación de los errores queda elevado al cuadrado:

푢 (휀) = (1 − 훼 훿훵) .푢 푙 + ( −1 − 훥훵 훿훼) .푢 (푙 ) + (−푙 훿훵) .푢 훼 +

(−푙 훼 ) .푢 (훿훵) + (−푙 훿훼) .푢 (훥훵 ) + (−푙 훥훵) . 푢 (훿훼) (9)

El Siguiente paso es la cuantificación de la ecuación anterior, iniciando con la contribución de los patrones, de antemano también esos patrones fueron calibrados, sin embargo se utiliza con base a la normativa aplicable el valor de especificación para ese tipo de patrones 푢 푙

La contribución a la incertidumbre, en este caso se considera como la tolerancia de longitud especificada en la norma ISO 3650 (3) sólo debe tomarse en cuenta que la incertidumbre de calibración de este bloque no rebase las especificaciones de la norma, según el grado de exactitud de los bloques patrón empleados, porque no se corrigió al valor calibrado de los bloques patrón por ser grado 1. La tolerancia para bloques grado 1 es de ± 0,8 µm (incertidumbre máxima para que se considere como grado 1) para un bloque de 150 mm de longitud nominal, al cual se asigna un tipo de probabilidad rectangular (se asigna), teniendo:

푢 푙 = , √

= 0,461 µ푚 (10)

Incertidumbre de la lectura del Vernier 푢(푙 )

Esta incertidumbre se considerará el resultado de cinco contribuciones más: El error de Abbe, el efecto de paralaje, la falta de paralelismo, la resolución del instrumento y la repetibilidad.

Error de Abbe (E) Se considera que entre el cursor y las superficies guías existe un huelgo (holgura) que permite deslizamiento y además un error, se supone un ajuste con un juego máximo permisible de a= (0,01) mm, tal que conociendo la dimensión del cursor que apoya en la superficie (W) se puede estimar el error (E) sobre la línea de medición y conociendo la altura de las mordazas (A), ver dibujo.

137

Figura No. 31: Error Abbe

Fuente: Elaboración Propia

퐸 =퐴푙푡푢푟푎.ℎ푢푒푙푔표

푊

E = 40 mm * 0,01 mm = 0,00785 mm ≈ 8,0 µm (11) 51 mm Asignando un tipo de distribución de probabilidad rectangular a este intervalo la incertidumbre estándar resulta:

푢 =8,0 µ푚√12

= 2,3 µ푚

Efecto de paralaje (No aplica, únicamente para calibradores con indicación analógica) La escala con Vernier está graduada con un número de divisiones iguales a n-1 o n+1 divisiones de la escala principal, en este caso es de 0,02 mm. Las diferentes formas de dividir la escala hacen divisiones mínimas. El error de paralaje es un error que puede presentarse en la lectura de la escala del vernier, debido a que la escala normalmente está separada de la escala principal, ello ocasiona al operador la posibilidad de tomar una lectura errónea, por no estar apropiadamente ubicado respecto a la superficie de la escala principal.

Para considerar este error, es necesario evaluar el posible error en la lectura de la escala Vernier por falta de perpendicularidad, este error tendrá efecto sobre la escala vernier, la cual, hay que recordar, es un instrumento que permite amplificar los pequeños desplazamientos de las mordazas, y por lo tanto encontrado habrá que transformarlo, de acuerdo a la resolución y separación de las líneas del vernier, en un error en la distancia entre las mordazas. Se menciona este caso para fines informativos ya que el instrumento bajo calibración es digital y por tanto no aplica esta operación, no así para los analógicos, que cada vez se utilizan con menor frecuencia. De cualquier manera se explica cómo se realiza.

Figura No. 32: Error Abbe en ejes


a E

θ

138

E = Error de paralaje sobre la escala. a = Distancia entre la aguja y la carátula θ = Ángulo máximo de desviación de perpendicularidad

퐸 = 푎 ∙ tan(휃)

Paralelismo entre mordazas Esta estimación es para compensar el desgaste que pudo haber tenido las mordazas de medición, dicho valor es complicado estimarlo si no se cuenta con otros equipos de medición como un comparador óptico, sin embargo la norma ISO 6909 establece como máximo admisible: ± 10 µm, el cual se considera también como una distribución de probabilidad rectangular:

푢 = 10 µ푚√3

= 5,7 µ푚 ≈ 6 µ푚

Resolución del Vernier Igual que en los demás casos donde no se tenga evidencia del comportamiento de los datos, se considera como una distribución rectangular, y considerando que digital, quedando:

푢 ó =0,02 푚푚√12

= 0,00577 푚푚 ≈ 6 µ푚

Incertidumbre por repetibilidad Se considera la desviación estándar de la media de una serie de n mediciones repetidas sobre un bloque patrón de 150 mm de longitud nominal: Para este ejercicio se realizaron 10 repeticiones de mediciones, quedando los siguientes valores (cabe mencionar que los laboratorios generalmente realizan de 5 a 10 datos por costo y tiempo, y para que estadísticamente sean significativos): Valores en mm Valores en mm 150,04 150,02 150,02 150,04 150,02 150,04 150,02 150,04 150,04 150,02

푢 = ∑ (푥 − 푥̅)푛 (푛 − 1)

푢 = 0,00527 푚푚 ≈ 5.3 µ푚 Combinación de las contribuciones a 푢(푙 ) 푢 (푙 ) = 푢 퐴푏푏푒 + 푢 푃푎푟푎푙푎푗푒 + 푢 푃푎푟푎푙푒푙푖푠푚표 + 푢 푅푒푠표푙푢푐푖ó푛 + 푢 푅푒푝푒푡푖푏푖푙푖푑푎푑 푢 (푙 ) = 2,3 µ푚 + 0 µ푚 + 6 µ푚 + 6 µ푚 + 5,3 µ푚 = ퟏퟗ,ퟔ µ풎

0

139

Incertidumbre del coeficiente de expansión térmica 푢(훼 ) El material de los bloques es acero, para el cual se supone un ± 10 % de variación de ese coeficiente con una distribución de probabilidad rectangular, este coeficiente sirve para conocer la expansión o contracción por la influencia de la temperatura en el material.

푢 훼 = 10% ∙ 11,5 푋 10 °퐶

√3

푢 훼 = 6,64 푋 10 °퐶

Incertidumbre de las diferencias de temperatura entre los bloques patrón y el calibrador 푢(훿푡) Dentro del laboratorio se cuenta con una temperatura de 20 °C ± 1°C, se toma como referencia el límite máximo aunque no siempre llegue al máximo.

푢(훿푡) = 1 °퐶√3

= 0,577 °퐶

Incertidumbre de las diferencias de temperatura entre el ambiente y el calibrador 풖(∆풕풗) se hace la misma consideración anterior de que lo que más puede variar es 1°C, asignándole una distribución de probabilidad rectangular a este intervalo, resulta:

푢(∆푡 ) = 1 °퐶√3

= 0,577 °퐶

Incertidumbre de las diferencias de los coeficientes de expansión térmica del calibrador y de los bloques patrón. 푢(훿훼) (igual que la incertidumbre del coeficiente de expansión térmica de los bloques)

푢(훿훼)= 0,66 푋 10 °퐶 Incertidumbre combinada. Sustituyendo las incertidumbres evaluadas en la ecuación (9) se tiene:

푢 (휀) = (1) (0,461 휇푚) + (−1) (19,6 휇푚) + (−150 푚푚 ∙ 2 °퐶) (0,66 ∙ 10 °퐶 )+ (150 푚푚 ∙ 11,5 ∙ 10 °퐶 ) (0,577 °퐶) + (−150 푚푚 ∙ 1,15 ∙ 10 °퐶 ) (0,577 °퐶) + (−150 푚푚 ∙ 1 °퐶) (0,66 ∙ 10 °퐶 )

푢 (휀) = 0,212 휇푚 + 384 휇푚 + 3,920 ∙ 10 푚푚 + 9,9067 ∙ 10 푚푚 + 9,906

∙ 10 푚푚 + 9,801 ∙ 10 푚푚 A continuación se hacen homogéneas los valores dado que se tiene mm y µm. Quedando:

푢 (휀) = 0,012 휇푚 + 384 휇푚 + 0,392 휇푚 + 0,0099 휇푚 + 0,0098 휇푚

푢 (휀) = 384,27 휇푚 por lo tanto,

140

푢(휀) = √384,27 휇푚 = 19,60 휇푚 esta estimación se realizo utilizando un factor de cobertura con k = 1 al 68,27 %

Incertidumbre expandida con k=2 y al 95,25% de nivel de confianza:

푢(휀) = 2 ∙ 19,60 휇푚 = 39,2 휇푚 ≈ 39 휇푚 Cabe mencionar que esta estimación es muy conservadora, dado que los laboratorios de calibración acreditados para este instrumento y ese alcance, entregan incertidumbres de alrededor de 14 µm, sin embargo para fines ilustrativos se hizo la calibración sin tomar las condiciones óptimas del laboratorio y un instrumento ya de uso avanzado. Se consideró la calibración de 10 puntos en todo la escala, para seleccionarlos se toma en cuenta la escala que se va a utilizar. Los puntos calibrados con su incertidumbre son los siguientes:

Tabla No. 33: Resultados de calibración

Punto Calibrado Incertidumbre Error instrumental

15 mm 7 µm 0,0 mm 30 mm 13,7 µm 0,0 mm 45 mm 16 µm - 0,021 mm 60 mm 18,2 µm 0,022 mm 75 mm 20,5 µm 0,020 mm 90 mm 22,7 µm 0,0 mm 105 mm 25 µm 0,020 mm 120 mm 27,2 µm - 0,020 mm 135 mm 29,45 µm 0,021 mm 150 mm 39 µm 0,020 mm


También fue determinado el error para cada punto de calibración, siendo la diferencia del valor nominal del patrón menos la lectura del Vernier, cabe mencionar que en algunos casos se utilizó apilamiento de dos o más patrones para ajustar el valor que se va a comparar. Se calibró hasta los 150 mm debido a que las mediciones que se realizaran serán en ese punto. Sin embargo en los demás puntos se puede utilizar y si se desea realizar valores intermedios, es válido realizar interpolaciones. Si graficamos los errores nos queda lo siguiente

Figura 34: Grafica de errores del calibrador Vernier, Serie Vs mm


-0.05

0

0.05

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Series1

141

Tabla No. 35: Valores permisibles de los calibradores Vernier Longitud de medición Intervalos de la escala, mínima de indicación

de cantidades o valores de lectura mínima (0,1 o 0,05) mm (0,02 ó 0,01) mm

50 mm o menor ± 0,05 mm ± 0,02 mm Mayor a 50 mm y hasta 100 mm ± 0,06 mm ± 0,03 mm Mayor a 100 mm y hasta 200 mm ± 0,07 mm ± 0,03 mm Mayor a 200 mm y hasta 300 mm ± 0,08 mm ± 0,04 mm

Fuente: Norma Mexicana NMX-CH-002-IMNC-2004

Se puede observar que el instrumento presenta errores máximos de 0,01 mm o bien 0,000 011 m. Y consultando la norma NMX-CH-002-IMNC-2004 se observa que está dentro de límite permisibles. Una vez que se ha calibrado el instrumento a continuación se mostrará cómo se trata esa información para realizar la información. Brevemente se explica lo que se obtiene de la calibración: El valor que se obtuvo como incertidumbre de la calibración en 150 mm fue de 39 µm, es decir, ± 0,039 mm este valor es un parámetro asociado a una medición o calibración que caracteriza la dispersión de los valores que pueden ser atribuibles razonablemente al mensurando , como dice la definición, pero ese parámetro proviene de definir un modelo matemático cuyo tratamiento posterior fue aplicada la Ley de Propagación de los errores (por la utilización de distribuciones rectangulares) y de ello se obtiene una distribución de frecuencias normal con un factor de cobertura con k=2 al 95,45 %, el cual nos indica que ese parámetro tiene dos límites restando y sumando los valores de incertidumbre, quiere decir que se tiene una probabilidad del 95,45 % de que las mediciones incidan dentro de esos dos valores como se muestra en la figura siguiente.

Figura No. 36: Representación gráfica de la incertidumbre


Para este ejemplo se utilizan las especificaciones de producto para el envase de un agente micótico cuya longitud de altura de 150 mm y con tolerancia de ± 0,50 mm, se realizaron

142

diez mediciones con una temperatura controlada a 20 °C ± 1°C. a un envase seleccionado por producción como muestreo, obteniéndose las siguientes lecturas:

Valores en mm

150 150,02 150,2 149,98 150,02 150 150,02 149,96 150 150

푥 = 150,02 Se obtiene un valor promedio de: 150,02, (sumando el error instrumental) con la incertidumbre del Calibrador Vernier en ese punto de 0,039 mm. Por lo que asociando la incertidumbre a la medición tenemos que el 95,45 % de las mediciones estarán en un intervalo de 149.981 mm a 150,059 mm, si comparamos que las especificaciones de calidad del producto son de 150 mm ± 0,5 mm o bien de 149,5 mm a 150,5 mm, por lo que se asegura el cumplimiento de especificaciones de calidad para esta medición y para este producto.

Figura No. 37 Longitud del envase con especificación o tolerancia de calidad


4.6.1 RESUMEN DE LA UTILIZACIÓN DEL INFORME DE CALIBRACIÓN DE LOS EQUIPOS DE MEDICIÓN

Correcciones

El principal beneficio para un usuario, es usar la información sobre el error de medición de las lecturas del instrumento en relación al patrón para corregirlas y asegurar su trazabilidad

143

con una incertidumbre apropiada. Si esta información no se aprovecha, obviamente el costo de la calibración se convierte en un desperdicio. Cuando no es práctico corregir cada lectura con los resultados de la calibración, como es en este caso dado que el error oscila entre los 0,000 01 m y la medición es confiable. Aún así como ejemplo se indica la siguiente figura.

Figura No. 38: Compensación del error del instrumento en la medición Información en el certificado

Lectura Indicación del patrón error

150,02 mm 150,0 mm 0,02 mm

0,02 mm ≈ 0,000 02 m

Acciones del Usuario

Corrección a la lectura lectura corregida

- 0,02 mm 150,00


Incertidumbre

El resultado de una medición es incompleto sin la expresión de su incertidumbre. El usuario del informe de calibración debe estimar la incertidumbre de su medición considerando las contribuciones pertinentes, en las cuales debe incluir necesariamente la proveniente de la calibración, tomada del certificado y combinarlas apropiadamente.

Figura No. 39: Compensación del error del instrumento en la medición Información en el certificado

incertidumbre 39 µm

Acciones del Usuario Otras contribuciones incertidumbre de

a la incertidumbre de la medición 10 µm 49 µm ≈ 50 µm 50 µm = 0, 000 05 m


Evidencia de calibración

El certificado de calibración constituye una evidencia que demuestra que el instrumento ha sido calibrado, útil en aquellos esquemas como ISO 9000, en los que la calibración de los instrumentos de medición es un requisito. Desafortunadamente, éste es el único uso que frecuentemente se da a los certificados de calibración y se ignoran los demás, siendo por lo tanto muy alta la relación costo / beneficio por el usuario.

Evidencia de trazabilidad

Un certificado de calibración también constituye una evidencia de la trazabilidad de los resultados de calibración, trazabilidad que se trasladaría a las mediciones del usuario si se le asocia la respectiva incertidumbre. Esta evidencia usualmente está soportada en la declaración del laboratorio de calibración. Cuando el laboratorio está acreditado, el soporte de dicha declaración se amplía al respaldo del sistema de acreditación.

144

Precauciones al usar un certificado de calibración

Un certificado de calibración comunica los resultados de la calibración obtenidos bajo las condiciones en el laboratorio de calibración y mediante los procedimientos del mismo. Por tanto, estrictamente los resultados sólo son validos bajo estas circunstancias. Sin embargo para fines prácticos se considera que los resultados siguen siendo válidos por un lapso que depende de las características del instrumento y el uso que se le da, por lo que en el certificado no se encontrará la vigencia de la validez de los resultados.

Por otro lado, si las condiciones de uso son diferentes a las del laboratorio, como ocurre frecuentemente, el usuario debe considerar las correcciones pertinentes a las lecturas.

4.6.2 DEL MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DE EQUIPOS DE MEDICIÓN

En los ejemplos anteriores pudimos apreciar cómo influye la calibración del equipo que se utilizará para las mediciones, cabe mencionar que es necesario que para cada equipo en específico con el que se tenga que verificar el cumplimiento de una especificación, esté sujeto a un programa de verificación intermedia entre mediciones, además de estar incluido en un programa de calibración y mantenimiento.

Para establecer los periodos de calibración y mantenimiento es necesario considerar la frecuencia de uso y los resultados de las verificaciones intermedias para tener la certeza de que el desgaste natural del equipo no afecta en las mediciones y aseguremos que

Figura No. 40: Medición de altura de un recipiente bajo presión

Fuente: Propia

145

4.7 EJEMPLO DE CALIBRACIÓN DE UN DURÓMETRO ROCKWELL EN ESCALA C PARA CARGA DE 150 kg

Alcance

La siguiente propuesta se utilizó para llevar a cabo la calibración de un instrumento de medición de dureza tipo Rockwell en escala C a una carga de 150 kg, se acota a este alcance debido a que sirve como muestra para el ejercicio de medición de un buril de cobalto, del que se conocen las especificaciones de producción de 66 HR ± 1 HR. Se explica más adelante. El alcance en la medición del equipo es hasta los 80 HR con la carga que se indico. Únicamente se establece ese alcance debido a la medición que más adelante se ejemplificara

Cabe señalar que el instrumento que se calibra tiene la capacidad de medición para precargas de 50 kg y 100 kg además de la de 150 kg

Objetivo

La presente propuesta servirá de guía para quien consulte este proyecto de tesis para ejemplificar cómo se calibra un instrumento de medición de dureza, con las características descritas en el alcance.

Definición

Medidor de Dureza Rockwell C Instrumento de medición capaz de medir desde 1HR (una unidad de medida de dureza) hasta 80 HR a través de la aplicación de una carga de fuerza incidida al material sujeto a medir por medio de un penetrador la aplicación de esta fuerza determina el grado de penetración del material y con base a ello se determina su dureza. Error (de medición) Es el resultado de una medida menos el valor verdadero de la medida. En este caso es el resultado de la medida del durómetro menos el valor del patrón de referencia con el que se va a calibrar el instrumento (Ver figura No.30 ).

Figura No 41: Patrones de Referencia de dureza


146

Figura No 42: Durómetro Rockwell

Fuente: Propia

Equipo para Calibración

a) Patrones de Calibración (Bloques de dureza)

b) Termómetro

c) Cronómetro

d) Penetrador

e) Nivel de burbuja

Selector de carga

Plato giratorio para probetas

Indicador del número de prueba

Indicador de medición

Penetrador

147

Figura No 43: Equipo completo para calibración

Fuente: Propia

MÉTODO

Inspección

Al iniciar la actividad se debe hacer una inspección visual del equipo sujeto a calibrar, considerando la posibilidad de que el medidor presente condiciones que impidan completamente su calibración como fallas en el mecanismo que impidan el desplazamiento del plato, que el indicador digital no muestre las lecturas, etc. En esos casos se debe cancelar la calibración y el instrumento deberá ser reparado para continuar con la calibración.

Adicionalmente se revisan las condiciones generales como: oxidación, golpes, limpieza, etc.

Posteriormente se debe realizar una limpieza general al instrumento sujeto a calibrar con un paño suave que no suelte pelusa, especialmente al plato de sujeción de probetas y al penetrador.

Se debe considerar también la inspección de los patrones de calibración, éstos generalmente son guardados con papel especial para su envoltura y recubiertos con una ligera capa de aceite para evitar su corrosión u oxidación. Cada que se vayan a utilizan se realiza la limpieza de los mismos con alcohol y algodón.

Una vez limpios los bloques patrón se deben manejar con guantes de látex para evitar ensuciarlos. Esta actividad se muestra en la figura siguiente.

Bloques patrón

Termómetro (Calibrado)

Cronómetro (Calibrado)

148

Figura No 44: Limpieza de Bloques Patrón

Fuente: Propia

Posteriormente se debe seleccionar tres bloques patrón de diferente nominal para cubrir el alcance de medición del equipo, es necesario mencionar que esta calibración se efectúa con base a las recomendaciones que establece la norma ISO 6508 que para este caso es a partir de los 20 HR hasta 80 HR. En este caso se seleccionaron los siguientes patrones:

26,01 HRC 55,25 HRC 63,74 HRC

A continuación se muestra el Certificado de Calibración del patrón

Con base a lo establecido en ISO 65085 se seleccionan estos patrones para calibrar el durómetro en sus escalas baja, mediana y alta que se clasifican como sigue:

20 HR a 30 HR ALTO 35 HR a 55 HR MEDIO 60 HR a 70 HR ALTO

Dependiendo la escala que se deba calibrar se tiene que elegir el penetrador adecuado para realizar la calibración, es decir cada tipo de dureza como se indico en la matriz anterior se debe seleccionar diferente tipo de penetrador. Para dureza Rockwell se utiliza penetrados de bola y para valores altos el penetrador con punta de diamante. El mismo equipo indica el tipo de penetrador que debe usarse, véase la siguiente:

149

Figura No 45: Indicador de uso de penetrador

Fuente: Propia

Dado que la medición que se realiza mas adelante, con base a las especificaciones de fabrica se indica que debe ser en escala Rockwell C a 150 kg de carga, por lo mismo se debe calibrar para ese alcance y con el penetrador de diamante como se muestra en la figura.

Figura No 46: Penetradores

Fuente: Propia

Como se vio anteriormente se selecciona el penetrador con punta de diamante que es acorde para realizar la medición de altas durezas que en el caso de la medición que se realizará más adelante. Se colca en el aplicador previamente limpio.

Indica utilizar penetrador de diamante

Penetrador de bola

Penetrador de diamante

150

Figura No. 47: Colocación del penetrador montado tipo diamante

Fuente: Propia

Aunado al cambio de penetrador, se tiene que verificar que la posición del durómetro esta nivelada, es decir que no presente alguna inclinación ya que esto puede afectar el ángulo de la carga de fuerza aplicada y puede invalidar el resultado.

Figura No.48: Nivelación del plato

Fuente: Propia

En caso de no estar nivelado el durómetro, en la parte inferior del mismo cuenta con tornillos que permiten nivelar el instrumento, se debe continuar con la calibración una vez que se tenga la certeza que este nivelado.

Posteriormente una vez que se tienen listos los patrones y el equipo, se debe registrar las condiciones de temperatura bajo las cuales se desempeña la calibración, ya que con base a la norma ISO 6508-2, si existe una variación de temperatura de 5°C se puede ver afectada la calibración y/o medición. Es por ello que se utiliza el termómetro.

Para registrar todas y cada una de las actividades, es necesario contar con una hoja de toma de datos, para tratar de contar con los datos necesarios para realizar los cálculos que finalmente nos indiquen el error y la incertidumbre del instrumento, para ello se utilizo el siguiente formato:

151

Figura No. 49: Hoja de registro de datos de calibración

Fuente: Laboratorio Calibración Nacional Mexicana

152

Una vez registrados los datos de los patrones y del equipo sujeto a calibrar, se continúa con la calibración del durómetro, para ello se ajusta el equipo para que realice siete mediciones a los bloques patrón. Inicialmente se programa para siete mediciones, pero las primeras dos se desechan debido a que el mecanismo del equipo debe asentar. El considerar cinco mediciones es para tener datos suficientes y ser tratados estadísticamente y éstos sean representativos. Cabe mencionar que los patrones de dureza tienen un alto costo, fecha de caducidad y uso restringido, más adelante se explica a detalle.

Es necesario colocar el primer bloque patrón de más baja denominación en el plato de sujeción, éste debe estar por debajo del penetrador para poder lograr ajustarlo con el siguiente criterio: Se debe realizar la medición con el criterio de que no debe encontrarse una huella realizada por el penetrador por lo menos 2 y media huellas de distancia. Como se ilustra:

Figura No. 50: Distancia entre huellas en Bloques Patrón


Figura No. 51: Ejecución de comparación Bloque patrón Vs Durómetro


Al final del proceso de calibración los resultados se expresan mediante un dictamen o informe de calibración, como se muestra en la siguiente figura:

Penetrador

Bloque patrón

Distancia de 2 ½ huellas

Plato de sujeción

153

Figura No. 52: Informe de calibración (5 páginas)

157

Fuente: Laboratorio Calibración Nacional Mexicana.

158

Figura No. 53: Carta de Trazabilidad.

Fuente: Laboratorio Calibración Nacional Mexicana.

159

Para el intervalo del durómetro se obtuvo una incertidumbre de 0,48 HR, dado que para estas mediciones no existen variables de influencia, se sometió a medición un buril de cobalto cuya dureza por parte del fabricante es de 66 HR ± 1HR para cumplir con los estándares de calidad de la empresa para sus clientes, se realizaron cinco mediciones a un buril seleccionado obteniendo las lecturas siguientes (en este caso se hicieron cinco por el costo y tiempo de la prueba, generalmente se hacen de 7 descartando las dos primeras porque asienta el mecanismo del durómetro):

65,5 HR 66,1 HR 66,3 HR 66,5 HR 66,7 HR

푥 = 66,22 퐻푅 Si consideramos el valor de incertidumbre para la escala alta del equipo que es de 0,48 HR, se tiene que el 95% de los valores caen dentro de 65,74 HR a 66,7; que cumple con la especificación del 66 HR ± 1HR

Figura No. 54 Medición de dureza para un Buril de Cobalto


160

Figura No. 55: Grafica de especificaciones de calidad vs mediciones

Fuente: Propia

161

4.8 OTROS EJEMPLOS DE MEDICIÓN Para especificaciones con mayor grado de exactitud, por ejemplo tolerancias en micrómetros, se utilizan igualmente equipos de alta exactitud como muestra se ejemplifica la medición de las longitudes y grosores de un envase de cerveza preparado especialmente para su medición, en el que se ocuparon una máquina de medición por coordenadas cuya resolución alcanza valores de 0,1 µm y un comparador óptico con resolución de 1 µm, además de poder medir ángulos y radios, cuyas mediciones son más finas pero los métodos de estimación de incertidumbre son más complejos.

Figura No.56 Medición y verificación de radios y ángulos Comparador Óptico

Figura 57 Medición de diámetros y formas con Máquina de Medición por Coordenadas

Fuente: Propia

162

Figura No. 58 Verificación del cumplimiento de especificaciones de calidad de un envase (Display de mediciones de máquina de medición)

Fuente: Propia

163

4.8.1 DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE MEDICIÓN PARA ASEGURAR LA CALIDAD DE UN PRODUCTO (Figura No. 59)


Inicio

Diseño del producto

Establecimiento de especificaciones

(planos, tolerancias)

Selección de equipos de medición para control de calidad

(medición de color, dureza, longitud, etc.)

Elaboración de métodos de

medición

Confirmación metrológica

No se asegura la calidad del producto

Se analizan las causas

Procedimiento de muestreo de la

producción

Rediseño, ajustes, selecciones de equipo, etc.

Cumplimiento de especificaciones Mejora continua

164

4.9 COMENTARIOS Y RECOMENDACIONES

Sin las mediciones y tolerancias, es probable que algunos de los productos resulten con calidad, pero sería como la anécdota del burro que por casualidad, una vez tocó la flauta y nunca más volvió a hacerlo.

Hacer todo con calidad reduce los desperdicios, el reprocesamiento y el esfuerzo, genera productividad y estos dos elementos redundan en la competitividad de nuestros productos y servicios.

Hay quienes iniciaron desde hace tiempo y nos llevan ventaja, si no decidimos personalmente iniciar desde hoy y ver este desafío como la última llamada, los progresos ajenos nos harán cada vez más difícil encontrar buen acomodo en el mercado laboral, sea como trabajadores o como empresarios, profesores o en el mundo de los negocios. Así sea del sombrío futuro que esto representa para nuestras organizaciones y nuestro país.

Para generar cultura metrológica es necesario empezar a impartirla de manera adecuada en las universidades e institutos de nivel superior, es conveniente reforzar dentro de la UPIICSA los conocimientos que se imparten sobre metrología, pues no basta con medir, sino saber medir bien, además de considerar que cada que se efectúa una medición se debe tomar en cuenta su valor de incertidumbre y es ahí donde se debe hacer énfasis para que se impartan dentro de los planes de estudio cursos de metrología incluyendo normalización y calidad para seguir siendo una institución reconocida y vanguardista. Hay que tomar en cuenta que contamos con un Centro Nacional de Metrología quien apoya en las actividades de difusión de la Metrología en nuestro país, sería importante establecer relación con esa institución para diseñar los planes o programas de estudio que se requieren para los alumnos de ingeniería o maestría en ingeniería, así como para la preparación del personal docente. Hay que fomentar la cultura metrológica, máxime como institución de enseñanza superior.

Actualmente la carrera de Metrólogo o Ingeniería en Metrología no existe, solo existen a nivel Maestría, es un área de oportunidad para la Sección de Posgrados de UPIICSA.

También es importante resaltar la conveniencia del uso de las Normas Oficiales Mexicanas, Normas Mexicanas, Normas Internacionales, pues en ellas están vertidos los conocimientos y experiencia de organizaciones de amplio prestigio que sirven para optimizar procesos o para asegurar la calidad de la elaboración de productos o servicios, tal es el caso de las normas ISO 9000, durante el presente trabajo pudimos observar que existen normas para metrología, calidad de productos, sistemas de gestión, etc. El presente también es una exhortación a la utilización de esta normativa y también de pertenecer a Comités Técnicos de Normalización, pues UPIICSA como institución académica tiene gran peso para emitir opiniones y recomendaciones a las normas desarrolladas en nuestro país. Es fundamental la participación de las universidades en los Comités de Normalización para apoyar en el desarrollo de las mismas desde un punto de vista académico y de investigación.

165

Es importante la existencia de una cultura metrológica para quien realice o desee realizar actividades de control de calidad de manera confiable, ello conlleva a que esta cultura metrológica sea impartida en las asignaturas de metrología y calidad que a nivel licenciatura y maestría en las universidades o institutos de enseñanza de nivel superior.

4.10 TRABAJOS FUTUROS

Considero que de este trabajo de tesis se pueden derivar otros de investigación como la acreditación de laboratorios de ensayos y de calibración en nuestro país. O bien el desarrollo de normas oficiales mexicanas y normas mexicanas en nuestro país. O bien trabajos sobre diseño de productos y sus tolerancias.

166

CONCLUSIONES

Para producir artículos con calidad y lograr la productividad es necesario basarse en tolerancias, medidas y seguir las fases del proceso en forma ordenada. Tomando en cuenta que la calidad se ha definido de diferentes maneras, como son:

Calidad es el conjunto de cualidades que distinguen a una persona, producto o servicio y en el lenguaje común, la calidad se relaciona directamente con buena calidad, de manera que cuando a un producto le agregamos el calificativo “de calidad”, nos referimos a la capacidad de este producto para satisfacer plenamente una necesidad determinada.

Para las empresas y en especial para la metrología, LA CALIDAD es el cumplimiento de requisitos, especialmente de aquéllos que el consumidor o destinatario del producto o servicio espera encontrar en ellos y a esto se debe que para las empresas y la metrología la satisfacción del cliente sea el objetivo final que guía la organización y los requisitos que deben satisfacerse en su proceso de producción.

De esta manera encontramos una estrecha relación entre las tolerancias, medidas y calidad y normalización, misma que podemos expresar diciendo que la calidad como sistema no es producto de la casualidad, sino al contrario, la calidad es un resultado deliberado y un objetivo a alcanzar utilizando para ello, los principios, recomendaciones y técnicas que han resultado del estudio y la experimentación en el campo administrativo.

En consecuencia, el orden en que debemos establecer nuestros objetivos debe ser:

1. Conocer y aplicar los conocimientos de las tolerancias y medidas para lograr la calidad en todas las actividades que realicemos. La productividad y la competitividad dependen de la calidad.

2. Definir claramente los objetivos que perseguimos en un orden jerárquico, de lo más a lo menos importante y controlar muy de cerca que los requisitos que deben satisfacer el producto (cumpliendo con las especificaciones técnicas).

3. Innovar permanentemente procedimientos, replantearlos y reordenarlos periódicamente para hacer mejor las cosas y elevar el rendimiento de los recursos que invertimos en el proceso.

4. Lo anterior implica en sí mismo una actitud competitiva que nos permitirá aumentar nuestras posibilidades de éxito en todo lo que hagamos.

Se desarrolló un modelo matemático como propuesta que puede servir para realizar la estimación de la incertidumbre de la medición de un instrumento de medición longitudinal tipo Vernier, que es el instrumento más utilizado en la industria.

Una vez que se realizó la calibración, ésta es utilizada como base para conocer las desviaciones que tiene el instrumento respecto a un patrón de referencia y estas

167

desviaciones deben considerarse en la medición junto con los valores de incertidumbre. Para ello se diseñó un proceso de calibración que valida la correcta calibración del instrumento.

Una conclusión muy importante es que a toda medición debe asociarse su valor de incertidumbre correspondiente, así como compensar las desviaciones detectadas en la calibración del instrumento para medir.

Es indispensable buscar y seleccionar normas nacionales e internacionales adecuadas para mejorar los procesos de medición para el control de calidad y dar confiabilidad a las mediciones que sirven como base para asegurar la calidad de un producto o servicio.

Siguiendo la metodología de la propuesta, aplicada en dos ejemplos de medición se muestra cómo se asegura la calidad de un producto basado en especificaciones.

También con base a experiencias como evaluador de laboratorios se encontró que la NOM-08-SCFI Sistema General de Unidades de Medida, no es impartida como lo establece la Ley Federal Sobre Metrología y Normalización, ya que en los trabajos que se realizaron en campo es notable las deficiencias en el conocimiento de este sistema y cuya utilización es obligatoria en Universidades.

Finalmente a partir del presente año la estimación de la incertidumbre es muy importante y obligatorio para los laboratorios de ensayos y/o pruebas acreditados o que deseen acreditarse (como en el caso del laboratorio de metrología de UPIICSA) por lo que el presente es una aportación para el desarrollo de la estimación de incertidumbre para las pruebas que allí son realizadas.

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propuesta para el uso correcto de la metrologÍa …

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