La calidad de un producto depende de diversos factores, entre ellos la confiabilidad de las mediciones utilizadas para comprobar que cumple con las especificaciones establecidas.
En los procesos industriales, cada medición proporciona información que permite aceptar materiales, evaluar componentes, controlar la producción y determinar si un producto satisface los requisitos del cliente.
Sin embargo, ningún resultado de medición está completamente libre de incertidumbre.
La incertidumbre de medida es un parámetro que caracteriza la dispersión de los valores que pueden atribuirse razonablemente al mensurando, a partir de la información utilizada.
Comprender su influencia permite tomar decisiones mejor fundamentadas sobre las tolerancias de fabricación, los riesgos de aceptación o rechazo y la adecuación de los instrumentos utilizados.
Relación entre la tolerancia de fabricación y la incertidumbre de medida
La tolerancia define los límites dentro de los cuales una característica del producto puede variar y continuar cumpliendo los requisitos establecidos.
Por ejemplo, una dimensión, una masa o una temperatura de proceso pueden tener límites de aceptación definidos por el diseño o las especificaciones técnicas. La metrología industrial permite relacionar estos resultados con las tolerancias del proceso.
La incertidumbre de medida, por su parte, proporciona información sobre la dispersión asociada al resultado obtenido durante la evaluación.
Estos conceptos están relacionados, pero no son equivalentes.
Una tolerancia estrecha puede exigir una capacidad de medición más rigurosa, especialmente cuando las decisiones de conformidad se realizan cerca de los límites especificados.
Cuando la incertidumbre es considerable frente al intervalo de tolerancia, aumenta la importancia de establecer reglas de decisión apropiadas.
Esto permite considerar el riesgo de aceptar productos no conformes o rechazar productos que cumplen las especificaciones.
El riesgo de rechazos por incertidumbre de medida alta
Si un instrumento presenta una incertidumbre de medida alta en relación con la tolerancia del proceso, los valores que pueden atribuirse razonablemente a la medición pueden incluir resultados situados a ambos lados de un límite de aceptación.
En estas condiciones, la indicación del instrumento puede no proporcionar información suficiente para tomar una decisión de conformidad con el nivel de confianza requerido.
Esto no significa que el producto sea necesariamente defectuoso, sino que existe un riesgo asociado a la decisión tomada a partir de ese resultado.
Para gestionar este riesgo, es importante considerar la incertidumbre y aplicar criterios de aceptación apropiados.
Entre las alternativas se encuentran la revisión de las reglas de decisión, la evaluación de la capacidad de medición y la selección de instrumentos adecuados para las tolerancias del proceso.
Costos ocultos por rechazos y reprocesos
La incertidumbre de medida puede tener consecuencias económicas cuando no se considera apropiadamente durante la evaluación de conformidad.
Los riesgos más importantes están relacionados con las falsas aceptaciones y los falsos rechazos.
Falsos rechazos
Se presentan cuando un producto que realmente cumple las especificaciones es rechazado debido al resultado de una medición y la regla de decisión utilizada.
Esto puede ocasionar desperdicio de materiales, reprocesos y tiempos adicionales de inspección.
En procesos de fabricación con materias primas costosas, incluso una cantidad pequeña de rechazos incorrectos puede representar pérdidas importantes.
Falsas aceptaciones
Ocurren cuando se acepta un producto que realmente se encuentra fuera de los límites especificados.
Dependiendo de la aplicación, estas decisiones pueden generar problemas de funcionamiento, reclamaciones de clientes, devoluciones o costos asociados con garantías.
Por ello, la incertidumbre debe considerarse al establecer criterios de aceptación y evaluar los riesgos asociados a las mediciones.
Impacto económico y en la cadena de suministro
El control de las mediciones desempeña un papel importante en los sistemas de gestión de calidad.
En sectores como el automotriz, farmacéutico, alimentario y de manufactura industrial, las mediciones permiten verificar características relevantes para la calidad de los productos.
Cuando los resultados no tienen una confiabilidad adecuada, pueden presentarse consecuencias como las siguientes.
Mermas de material
En operaciones de corte, llenado o dosificación, las empresas pueden establecer márgenes adicionales para reducir el riesgo de producir unidades fuera de especificación.
Cuando estos márgenes son mayores de lo necesario, pueden incrementar el consumo de materia prima.
La evaluación metrológica permite comprender mejor la capacidad de medición y utilizar esta información al establecer los controles del proceso.
Tiempos de inactividad
Los problemas de medición pueden generar investigaciones, verificaciones adicionales, ajustes o intervenciones de mantenimiento. Esta evaluación forma parte de las decisiones de metrología industrial utilizadas en control de calidad.
Cuando las desviaciones se detectan durante la producción, también pueden ocasionar interrupciones mientras se determina su causa.
Dificultades en la aceptación de productos
Los criterios de medición y conformidad pueden formar parte de los requisitos contractuales entre fabricantes y clientes.
Una evaluación inadecuada de la incertidumbre puede dificultar la justificación de las decisiones tomadas sobre los productos inspeccionados.
Tolerancia del proceso frente a incertidumbre del instrumento
1. Variable de control: Aceptación del producto
Incertidumbre adecuada para el proceso: Facilita la aplicación de reglas de decisión y la evaluación de conformidad.
Incertidumbre elevada frente a la tolerancia: Incrementa el riesgo asociado a decisiones cercanas a los límites de especificación.
2. Variable de control: Mermas de material
Incertidumbre adecuada para el proceso: Permite evaluar los márgenes de seguridad utilizados durante la producción.
Incertidumbre elevada frente a la tolerancia: Puede contribuir a rechazos innecesarios o al establecimiento de márgenes excesivos.
3. Variable de control: Trazabilidad metrológica
Incertidumbre adecuada para el proceso: Puede respaldarse mediante calibraciones trazables y servicios dentro de alcances acreditados por la ema, como M-80, ME-20, T-138 y H-108, según corresponda.
Incertidumbre elevada frente a la tolerancia: Debe evaluarse de manera independiente, ya que una incertidumbre elevada no implica necesariamente ausencia de trazabilidad.
4. Variable de control: Mantenimiento del equipo
Incertidumbre adecuada para el proceso: Los resultados permiten analizar tendencias y establecer intervenciones programadas.
Incertidumbre elevada frente a la tolerancia: Puede requerir una revisión de las condiciones de medición, el instrumento o el método utilizado.
5. Variable de control: Riesgo de conformidad
Incertidumbre adecuada para el proceso: Permite establecer criterios de aceptación acordes con los requisitos del proceso.
Incertidumbre elevada frente a la tolerancia: Exige mayor atención a las reglas de decisión y los riesgos asociados.
Control de la incertidumbre para asegurar la conformidad metrológica
Conocer la incertidumbre de medida permite interpretar los resultados obtenidos y establecer decisiones acordes con las necesidades de cada proceso.
Para ello, es importante utilizar instrumentos adecuados, procedimientos apropiados y patrones de referencia con trazabilidad metrológica demostrable.
La calibración de instrumentos proporciona información sobre su comportamiento y las incertidumbres asociadas a los resultados obtenidos.
Esta información puede utilizarse para determinar si el equipo es apropiado para una aplicación, establecer correcciones y revisar las condiciones del proceso.
Sin embargo, la calibración no reduce automáticamente la incertidumbre de las mediciones realizadas posteriormente.
Para mejorar la capacidad de medición, puede ser necesario evaluar aspectos adicionales, como el método utilizado, las condiciones ambientales, el desempeño del instrumento y la competencia del personal.
Un programa metrológico adecuado debe considerar estos elementos de manera conjunta.
Servicios de metrología industrial proporcionados por Masstech
En Masstech sabemos que las decisiones de calidad dependen de resultados de medición confiables y técnicamente sustentados.
Por esta razón, proporcionamos servicios de calibración y evaluación metrológica que permiten a las empresas conocer el comportamiento de sus instrumentos y disponer de información relevante para sus procesos de control.
Nuestros servicios de metrología industrial están orientados a apoyar a las organizaciones en la gestión de sus equipos de medición, considerando los alcances y condiciones técnicas correspondientes. Para ampliar este tema, consulte nuestros contenidos sobre pesas patrón. Para información relacionada, puede consultar también calibración de equipos de medición. Para información relacionada, puede consultar también laboratorios acreditados por la ema.
Si necesita conocer la incertidumbre asociada a la calibración de sus instrumentos o revisar los requisitos metrológicos de su proceso, puede comunicarse con nuestro equipo al (55) 5359 5356 o completar el formulario disponible en nuestro sitio web. Con gusto analizaremos sus necesidades y le proporcionaremos información sobre los servicios adecuados para sus equipos. En metrología industrial, la selección de instrumentos debe responder a los requisitos de medición.
Preguntas frecuentes sobre incertidumbre de medida
¿Cómo afecta la incertidumbre de medida al cumplimiento de la norma IATF 16949?
En el sector automotriz, la evaluación de los sistemas de medición es importante para demostrar que los equipos y métodos utilizados son apropiados para los procesos de fabricación y control de calidad.
La norma IATF 16949 contempla requisitos relacionados con los recursos de seguimiento y medición y el análisis de los sistemas de medición. La incertidumbre de medida puede ser relevante dentro de estas evaluaciones, según el método y la aplicación correspondiente.
¿Qué diferencia hay entre el error del instrumento y la incertidumbre de medida?
El error de medición es la diferencia entre el valor medido y un valor de referencia.
La incertidumbre de medida es un parámetro que caracteriza la dispersión de los valores que pueden atribuirse razonablemente al mensurando.
El error permite identificar una diferencia respecto a la referencia, mientras que la incertidumbre proporciona información sobre la dispersión asociada al resultado.
¿Es posible reducir la incertidumbre de medida mediante los servicios de Masstech?
Los servicios de calibración permiten conocer los errores del instrumento y las incertidumbres asociadas a los resultados.
Esta información ayuda a identificar oportunidades para mejorar los procesos de medición. Sin embargo, reducir la incertidumbre puede requerir acciones adicionales, dependiendo del instrumento, el método y las condiciones de uso.
En Masstech podemos orientar a nuestros clientes sobre los resultados de calibración y las condiciones técnicas de nuestros servicios para apoyar una mejor gestión metrológica de sus instrumentos.
