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Ingeniero
Octavio López Contreras
Resumen:
Para
garantizar la seguridad en la cosntrucción, es preciso llevar un control
de las pruebas y mediciones que se realicen. Éste control debe basarse en
un sistema de calidad y un sistema de confirmación metrológico que de
cuenta de un buen funcionamiento de los equipos
Todo
proyecto de construcción requiere un diseño, en el cual siempre se habla
del factor seguridad, que la mayoría de las veces se expresa en un
porcentaje. Dicho factor de “miedo” cubre todas aquellas desviaciones
involucradas e inherentes a los procesos constructivos, como son las que
se refieren a la calidad de los materiales, las dosificaciones adecuadas,
los estrictos controles durante la fabricación, transportación, colocación y mantenimiento de todos los productos empleados
en la construcción –sean o no derivados del cemento y del concreto–
que puedan afectar las características finales de la obra, manejando sus
respectivas tolerancias según el papel que juegue cada elemento en la
edificación de que se trate.
Cuando
hablamos de seguridad, surge un interrogante: ¿cuánto cuesta la
seguridad? Esta pregunta alguna vez la hemos escuchado, pero en función
de la calidad (¿cuánto cuesta la calidad?). Ahora, en cambio, nos
preguntamos: ¿cuánto nos cuesta la inseguridad?, o también, ¿cuáles
serían las consecuencias de edificar sin seguridad?
Pues
bien, si hacemos un análisis nos
damos cuenta de que es sumamente necesario considerar un factor de
seguridad y siempre procurar que tenga
el menor costo posible. Esto lo podemos lograr llevando un control de
todas las pruebas y mediciones que
se realicen para la selección de materiales, procesos de fabricación y
durante la edificación. Dicho control debe estar basado en un sistema de
calidad y sobre todo en un sistema de confirmación me-trológica. Así
podremos lograr seguridad a bajo costo.
La
seguridad inicia en los laboratorios de control de calidad de los
materiales empleados en la construcción. Como ejemplos podemos citar los
laboratorios independientes y
los internos de las plantas
cemen-teras, premezcladoras y de prefabricados, entre otras.
Por
consiguiente, es en ellos en donde se debe instalar como prioridad un
sistema de confirmación metrológica. De este modo se garantizará
seguridad a los clientes y se dará cumplimiento a uno de los elementos de
mayor incidencia de no conformidades de los 20 puntos de la norma ISO 9001
en los procesos de certificación de sistemas de calidad; dicho punto es
el 4.11 (Control de equipo de inspección, medición y prueba), que dice
lo siguiente:
l
Utilizar el equipo de tal manera que se asegure que la incertidumbre de la
medición es conocida y es consistente con la capacidad de medición
requerida.
l
Determinar las mediciones que deben realizarse y
la exactitud requerida.
l
Identificar, calibrar y ajustar todo el equipo de inspección,
medición y prueba que pueda afectar la calidad del producto con equipo
certificado con trazabilidad a patrones nacionales reconocidos.
l
Asegurar que el equipo de inspección, medición y prueba
cumple los requerimientos de exactitud, repetibilidad y reproduci-bilidad.
Sistema
de confirmación metrológica
Un
sistema de confirmación me-trológica establece dentro de cada empresa,
laboratorio de pruebas o calibración, la metodología o conjunto de
operaciones necesarias para asegurar que todos los elementos involucrados
de los equipos de inspección, medición y prueba
cumplan los requisitos establecidos para el uso determinado, lo
cual incluye calibración, cualquier ajuste o reparación necesaria y la
subsecuente calibración.
Las
características metrológi-cas son un componente esencial del sistema de
confirmación. Es necesario
que se incluya en los procedimientos
una lista de requi-sitos especificados basándose en manuales del
fabricante, normas y regulaciones. Cuando las fuentes son inadecuadas, el
usuario debe determinar los requisitos.
Resulta
conveniente designar a un miembro competente del personal con la autoridad
para verificar que se efectúen las confirmaciones de acuerdo con el sistema y que
el equipo se encuentra en condiciones satisfactorias.
Objetivo
o propósito
El
propósito de un sistema de confirmación metrológica es reducir al máximo
el riesgo de que el equipo de medición produzca resultados con errores
fuera de tolerancias; y cuidar que se mantenga dentro de los limites
aceptables. Se pueden utilizar técnicas estadísticas apropiadas para
analizar los resultados de calibraciones anteriores.
Es
recomendable que los errores atribuibles a las calibraciones sean lo más
pequeños posibles.
Las
revisiones periódicas del buen funcionamiento de los equipos nos pueden
ahorrar muchos problemas y, por consiguiente, ahorrar muchos pesos.
Una
verificación interna es de mucha utilidad siempre y cuando se realice en
las condiciones más apropiadas y con los instrumentos o patrones
adecuados. De este modo se asegura que el instrumento de medición continúa
midiendo bien y funciona correctamente. La utilización de un patrón de
verificación no es de ninguna manera un sustituto de la calibración y
confirmación regulares del instrumento, pero puede prevenir la utilización
de un instrumento que deja de cumplir con la especificación dentro del
lapso de dos confirmaciones formales.
Programación
de
confirmaciones
y procedimientos
Previo
a la ejecución de cualquier tipo de prueba o ensayo debemos verificar si
los equipos de medición y prueba que serán utilizados cuentan con los
requisitos mínimos para dar cumplimiento a las especificaciones y si
tienen la exactitud, estabilidad, alcance de medición, resolución,
incertidumbre y repetibilidad apropiadas para la aplicación determinada.
Es
recomendable utilizar técnicas estadísticas de cada equipo para vigilar
y controlar continuamente las cualidades y aptitudes de cada instrumento
así como la incertidumbre.
En
el sistema de confirmación metrológica debemos desarrollar
procedimientos que establezcan claramente los lineamientos para las
confirmaciones y asegurar la validez resultante de las mediciones
obtenidas durante los ensayos.
Estos
procedimientos pueden elaborarse utilizando las técnicas del control
estadístico del proceso, las que permiten determinar derivas (variaciones
de los resultados debido al ambiente, la severidad de uso, etc.) y fallas,
y tomar las acciones correctivas necesarias al intercomparar localmente
patrones o instrumentos de medición. El control estadístico es
complementario de las calibraciones y refuerza la confianza
en las mediciones resultantes durante los lapsos entre
confirmaciones.
Para
el cumplimiento de las normas internacionales de calidad, es indispensable
mantener los registros de todas las confirmaciones que se realicen para
cada equipo de medición y prueba. Además, esto es de gran ayuda para
determinar la correcta identificación de los instrumentos: marca, modelo,
serie, alcance de medición, mantenimiento, operación, calibracio-nes y
otras características relevantes tales como restricciones, cuidados y
periodos de confirmación.
Registros
y archivo
Es
necesario guardar indefinidamente los registros de los patrones ya que
pueden ser de gran utilidad para conformar historiales de estabilidad del
comportamiento metro-lógico. Para el caso de equipos de inspección y
prueba, hay que definir la utilidad de las confirmaciones anteriores para
establecer los periodos de almacenaje de registros.
Cuando
se detecte equipo no conforme, es decir, cualquier equipo de inspección,
medición y prueba que ha sufrido daño, ha sido sobrecargado o mal
utilizado, muestra mal funcionamiento o se tiene duda de él, o ha
rebasado el lapso de confirmación establecido, debe ser retirado de
servicio o bien, marcado o etiquetado hasta que se eliminen las razones de
su no conformidad y sea nuevamente confirmado.
Al
hablar del marcado o etiquetado, es importante mencionar que cuando se
presenta un equipo con fallas, es usual
ajustarlo, reconstruirlo o repararlo hasta que vuelva a funcionar
correctamente. Pero si esto no resulta práctico, es necesario considerar
la degradación o desecho del
equipo. Esta degradación se debe utilizar con sumo cuidado ya que se
pueden tener equipos aparentemente iguales y con errores máximos
diferentes, de donde se desprende la importancia del correcto etiquetado,
por ser la única manera de poder diferenciar dichos equipos.
Ahora
bien, ¿cuándo se requiere realizar una confirmación?
Todos
los equipos de medición deben ser calibrados a intervalos adecuados,
establecidos con base en su
estabilidad, propósito y utilización. Los lapsos deben ser tales que
consideren la siguiente confirmación antes de cualquier cambio
significativo probable en la exactitud del equipo. Dependiendo de los
resultados de calibración en las confirmaciones previas, los lapsos
pueden acortarse, de ser necesario, para asegurar la continuidad de la
exactitud.
Pero
los lapsos de confirmación no deben prolongarse, a no ser que los
resultados de las
calibraciones previas proporcionen datos definitivos de que dicha acción
no afectará adversamente la confianza en la exactitud del equipo de
medición.
El
propósito de la confirmación periódica es asegurar que el equipo de
medición no haya sufrido deterioro en su exactitud, y prevenir que sea
utilizado cuando exista posibilidad significativa de producir resultados
erróneos.
Es
imposible determinar un lapso de confirmación tan corto
que no deje la posibilidad de que el equipo de medición falle
antes de concluir el lapso de confirmación establecido.
Las
confirmaciones frecuentes son caras y ponen fuera de servicio al equipo,
requiriendo equipo de reemplazo o causando la interrupción del trabajo.
Hasta
que exista suficiente evidencia estadística de ocurrencias de no
conformidades, los lapsos de confirmación sólo se pueden determinar por
las experiencias de otros o por estimación.
La
integridad de los equipos es un punto más que hay que considerar en todo
sistema de confirmación metrológica ya que el acceso de personal no
capacitado a los dispositivos de ajuste en los equipos de medición puede
alterar su desempeño. Se recomienda mantener los dispositivos de ajuste
con un sello diseñado de tal forma que su alteración sea evidente para
el personal, que sabrá así que el instrumento ha sido alterado o dañado
cuando se observe una violación de los sellos, lo cual los llevará a
tomar las acciones pertinentes para una nueva confirmación.
La
decisión acerca de cuáles instrumentos deben sellarse y qué material se
utilizará –etiqueta, soldadura, alambre, pintura, etc.–, será a
juicio del usuario o responsable designado por la empresa para estos
controles. Es conveniente documentar los detalles de implantación de los
sellos para su fácil utilización, inspección, rastreo y reporte en caso
de ser violados o alterados.
Proveedores
de
servicios externos
Todos
los servicios externos deben tener la calidad requerida, principalmente
cuando estos productos y servicios afecten significativa-mente la
confiabilidad de las mediciones que se realicen en nuestra empresa o
laboratorio.
Para
asegurar la calidad de los servicios externos, debemos recurrir a aquellos
proveedores que ya han sido acreditados por alguna entidad competente,
cuando estén disponibles; pero cabe aclarar que el usuario no queda
liberado de la responsabilidad de los resultados de las pruebas que
realice.
Como
proveedor de servicios de calibración y pruebas, el IMCYC mantiene entre
sus registros los documentos oficiales que avalan las confirmaciones de
equipos de inspección, medición y prueba, así como la trazabilidad
correspondiente, al igual que los patrones utilizados por su laboratorio
de metrología, tanto de fuerza como de masa en el caso de calibración de
máquinas de prueba y de instrumentos para pesar, y los acredi-tamientos
vigentes correspondientes. Dichas evidencias demuestran la confiabilidad
de las mediciones que se realizan dentro y fuera del Instituto y estamos
en la mejor disposición para una evaluación externa ya sea con visitas
de auditorías por parte de nuestros clientes o bien mostrando
personalmente la documentación que respalda la calidad de nuestros
servicios. Además, contamos con la trazabilidad directa del patrón
nacional de fuerza, y en el área de masa tenemos perfectamente
documentada la cadena de trazabi-lidad hacia el patrón nacional y la
correcta diseminación de incertidumbre.
Cabe
hacer algunas precisiones respecto al término trazabi-lidad, para que
tengamos la capacidad de determinar nuestras propias cartas de
trazabilidad en las mediciones o pruebas que realizamos, y la influencia
de nuestros proveedores de servicios de calibración.
El
término trazabilidad, tomado de la NMX-Z-55-1997:IMNC, es la propiedad
del resultado de una medición o
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 que tengan todas las incertidumbres determinadas. Comúnmente,
este concepto se expresa por el adjetivo trazable, y la cadena
ininterrumpida de comparaciones es llamada cadena de trazabilidad.
De
este modo, todos podemos proporcionar evidencias de la tra-zabilidad si
obtenemos los servicios de calibración de un proveedor formalmente
acreditado.
Determinación
de
lapsos de confirmación
Los
principales factores que influyen para determinar la frecuencia de
confirmación son los siguientes:
a)
Tipo de equipo
b)
Recomendaciones del
fabricante
c)
Tendencia de los
resultados de calibraciones previas
d)
Registros históricos
del mantenimiento y servicio
e)
Tendencia al desgaste y
deriva
f)
Frecuencia de revisión cruzada contra otro equipo
de medición
g)
Frecuencia y formalidad
de las verificaciones internas
h)
Condiciones ambientales
i)
Frecuencia y severidad
del uso
j)
Exactitud
de la medición requerida
k)
Gravedad de las
consecuencias de tomar como correcto un valor de medición incorrecto
debido a fallas en el equipo de medición.
Criterios:
a)
Reducir el riesgo de que un
equipo deje de estar conforme a
la especificación cuando esté en uso
b)
Mantener el mínimo de costo
Métodos:
a)
Ajuste automático
Este
método sugiere que cuando un dispositivo de un equipo es confirmado
rutinariamente, el intervalo siguiente se amplía si se encuentra que el
instrumento está dentro de tolerancias o se reduce si se encuentra fuera
de tolerancia. La desventaja que presenta es el poder mantener la carga de
trabajo ininterrumpida y balanceada y que se requiere una planeación
detallada.
b)
Carta de control
Se
eligen los mismos puntos de calibración
de cada confirmación y se grafican los resultados contra el
equipo.
De
estas gráficas se calcula la dispersión y la deriva, ya sea que la
deriva media sea la deriva de un lapso de confirmación o, en el caso de
equipo muy estable, deriva sobre varios lapsos. De estas cifras se puede
calcular la deriva efectiva.
El
método permite una variación considerable de lapsos de confirmación
contra los ya prescritos sin invalidar los cálculos; se puede calcular la
confiabilidad y, por lo menos en teoría, éste da el lapso de confirmación
eficiente. Además, el cálculo de la dispersión indica si los límites
de especificación del fabricante son razonables y el análisis de la
deriva encontrada puede ayudar a encontrar la causa de la misma.
c)
Tiempo calendario
Este
método nos recomienda agrupar los instrumentos de medición con base en
la marca, su confiabilidad y estabilidad esperadas, y asignarles un lapso
de confirmación basado en un juicio propio.
Al
final de cada lapso de confirmación, se determina la cantidad de
dispositivos no conformes de cada grupo. Si la proporción de estos no
conformes es alta, se recomienda que el lapso de confirmación se reduzca.
Si
un grupo de dispositivos de una marca en particular no se comporta como el
resto del grupo, es conveniente cambiar a este sub-grupo su lapso de
confirmación. Por otro lado, si la proporción de dispositivos no
conformes en un grupo
determinado resulta muy baja, puede ser económicamente justificable
incrementar el lapso de confirmación.
d)
Tiempo de operación
En
este método, el lapso de confirmación se expresa en horas de uso en
lugar de meses calendario o
tiempo transcurrido. Su ventaja consiste en que el número de
confirmaciones realizadas, y por lo tanto el costo de la confirmación,
varía en proporción directa con el tiempo de operación del equipo.
Sin
embargo, también tiene algunas desventajas. Por un lado, no es
conveniente cuando el equipo deriva o se deteriora en periodos largos de
almacenamiento, o cuando ha estado sujeto a ciclos cortos de encendido y
apagado; en cualquier caso, es conveniente tener un respaldo de tiempo
calendario. Además, es mucho mas difícil lograr un flujo continuo de
trabajo con este método que
con los otros ya mencionados, debido a que el laboratorio desconoce la
fecha en que el lapso de confirmación termina.
e)
Prueba en servicio
Este
método es aplicable a instrumentos y tableros de prueba complejos. Los
parámetros críticos se inspeccionan frecuentemente (una o más veces al
día) con equipo de calibración portátil. Si se encuentra que el equipo
no está conforme al revisarse, se envía a confirmación completa.
La
ventaja de este método es que proporciona disponibilidad máxima del
equipo para ser utilizado. Es muy práctico para equipo separado geográficamente
del laboratorio de calibración, ya que una confirmación completa se
lleva a cabo solamente cuando es necesario o con lapsos de confirmación
amplios.
Conclusión
Una
correcta evaluación del sistema de confirmación metrológica de nuestra
empresa o laboratorio nos
traerá como consecuencia una garantía de seguridad en todas las
mediciones que se realicen en cualquier momento, y evitar los riesgos y
consecuencias que traería el tomar resultados erróneos como correctos en
la emisión de un dictamen o informe y utilizarlos en alguna edificación.
Además, una buena selección y aplicación de los periodos o lapsos de
confirmación o calibración formal nos ayuda en buena medida a tener la
certeza de la veracidad de nuestras pruebas, alarga la vida de nuestros
equipos y mejora la economía de nuestros servicios al reducir gastos
innecesarios en calibraciones y mantenimientos correctivos así como el
desecho y cambio de equipo innecesariamente.
Finalmente,
la recomendación es que, siempre que se requiera, no hay que dudar en
acercarse a los laboratorios de calibración acreditados para solicitar la
programación de servicios con anticipación, pedir asesorías o el apoyo
técnico para mejorar la calidad de los servicios mediante el
fortalecimiento del sistema de confirmación metrológica.
Bibliografía
ISO
10012 -1:1992 Quality
assurance requirements for measuring equip-ment.Metrological confirmation system for measuring equipment.
ISO
9000 -1:1994 Quality management and quality assurance standards.
Guidelines for selection and use.
ISO
9001: 1994 Quality sistems-model for quality assurance in design/development,
production instalation and servicing.
NMX-Z-55:1997
IMNC: Proyecto de norma Metrología / vocabulario de términos
fundamentales y generales.
El
ingeniero Octavio López Contreras es jefe de laboratorio del área de
metrología del IMCYC.
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