Dr. Héctor Nava Jaimes -...
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Importancia de buenas mediciones base para la calidad, la evaluación de la conformidad y la innovación Dr. Héctor Nava Jaimes Chihuahua, Chi. 8 de febrero de 2013 1er Congreso de la Calidad para el Desarrollo e Innovación en el Estado de Chihuahua
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Importancia de buenas mediciones base para la calidad, la evaluación de la conformidad y la innovación
Dr. Héctor Nava JaimesChihuahua, Chi. 8 de febrero de 2013
1er Congreso de la Calidad para el Desarrollo e Innovación en el Estado de Chihuahua
Introducción
El concepto de medición, quizá más que cualquier otro, ha sido lacausa del tremendo avance que ha hecho el hombre desde lasmás tempranas civilizaciones de cazadores hasta la presentecompleja civilización industrial: economías basadas en elconocimiento, la innovación.El estado de la ciencia y la tecnología de las mediciones en unpaís, es un importante indicador de su eficiencia tecnológica y desu avance material.
Babilonia, Egipto, China, Grecia, Roma, México
Desde las mediciones en las sociedades agrícolas primitivas
Desarrollo de los Sistemas metrológicos
Dictado por las condiciones de vida y de trabajo
“El hombre la medida de todas las cosas” (Protágoras, 490 aane)
Ashanti: explotación y comercio de oro en polvo
Desarrollo notable de un sistema de pesas
Establecimiento de medidas antropométricas
La red del pescador30 varas de largo
20 codos de ancho
Giza: mediciones uniformes en longitud de 0.05% en 230 metros
Los MayasLos Egipcios
El carácter funcional de las medidas antiguas
Calendarios Mayas : una exactitud de un día en cada 6000 años
Altar V, TikalPapiro de Huneferc. 1285 aane.
…...hasta los avances más recientes en la ciencia de la medición del tiempo y otros.
1989 Norman F. Ramsey(H. G. Dehmelt, W. Paul)Contribuciones fundamentales a los relojes atómicos.
2005 John L. Hall (R. J. Glauber, T. W. Hänsch)Espectroscopía de precisión, técnicas de los láseres “peines
de frecuencia”.
2010 Andre Geim y Konstantin Novoselov "por experimentos sobre el grafeno material bidimensional“(Efecto Josephson)
2012 Serge Haroche y David J. Wineland “Por sus métodos innovadores que permiten la medición y manipulación de sistemas cuánticos individuales”.
La Metrología, la Normalización, la Acreditación y la Certificación constituyen las infraestructuras de los llamados Sistemas Nacionales de Calidad (Guatemala, Colombia, Costa Rica, etc.).
Diferentes enfoques:
Sistema Nacional de…..
Normas, Calidad y CertificaciónMetrología, Normalización y CalidadNormalización, Metrología y Evaluación de la ConformidadNormalización, Certificación y MetrologíaMetrología, Normalización, Pruebas y Calidad
MEJORACONTINUA
PLANEAR
HACER CALIDAD
VERIFICAR
MEDICIÓN
AJUSTAR
MEDIRes
CONOCER
y
CONOCER
permite
CONTROLARMEJORARINNOVAR
SI NO SE MIDENO SE PUEDE
MEJORAR & INNOVAR
E.W. DEMING
FUNCIÓN PROACTIVA
HERRAMIENTA PARA
TOMA DE DECISIONES
Y MEJORA CONTINUA
FUNCIÓN NORMATIVA
DEMOSTRACIÓN
DE CALIDAD
Y CONFORMIDAD
(evaluación de la conformidad)
Metrología, Normalización, Pruebas y Calidad
7
Infraestructura para la calidad
Metrología
Normalización Acreditación
BIPM OIML
ISO IAF ILACIEC
Ciencia y
Tecnología
Sectores
Sociales
Evaluación
de la
Conformidad
Industria y
Comercio
© Alan Bryden, ISO Secretary-General, Sèvres, 1 October 2004
� Fomentar el crecimientoeconómico:
motivar la competitividad de los sectores productivos;
promover la participación en mercados internacionales;
propiciar el desarrollo científico y tecnológico.
seguridad sanitaria, fitosanitaria, laboral, pública;
equidad en las transacciones comerciales;
cuidado de recursos naturales;
desarrollo educativo y científico.
� Asegurar la calidad de vida de los ciudadanos:
Metrología
Normas
Evaluación de la
conformidad
Acreditación
Algunas responsabilidades del estado
MEDICIONES
UNA
normaUN
ensayo
HACIA LA ARMONIZACIÓN INTERNACIONAL
UNAcertificación
¿Una sola certificación?
Aseguramiento del sistema de calidad del CENAM
ISO 17025 para servicios de calibración y medición
ISO Guide 34 para la certificación de materiales de referencia
ISO 9001:2008 para servicios de consultoria, asistenciatécnica y entrenamiento. Para las actividades de
administración y finanzas.
+“Peer reviews”(por expertos mundiales)
Para asegurar las competencias técnicas reconocidas a nivel internacional.
¿para quién más?
Ejemplos del impacto e importancia de la metrología
Ventas diarias de gasolina ≈ 132 288 000 litros de gasolinaVentas anuales cercano a 48 285 millones de litros con un valor superior a los 562520.25 millones de pesos ~ 3.7% del PIB en México
http://www.ri.pemex.com/index.cfm?action=content§ionID=16&catID=12155
Transacciones comerciales de combustibles líquidos
Ejemplo NOM -005 SCFI 2012 (una situación típica en varios países)
Pérdida anual para los consumidores o los vendedores suponiendo la diferencia sistemática, continua y generalizada de la primera columna. La segunda columna indica el precio efectivo por litro que tendría que pagar un consumidor de existir la diferencia sistemática indicada en la primera columna.
Se ha considerado un precio ponderado promedio de los precios oficiales de las gasolinas Magna y Premium en 2012 en
zonas no fronterizas de $11.65 por litro.
1125$ 40 mL (0,2 %)
Riesgo anual
millones de pesos
Precio efectivo por litro
Diferencia entre volumen pagado y volumen
despachado en 20 L
$
$
$
281261000 mL (5%)
1 100 mL (0, 5%)
140.65 mL (0,025%)
28.11 mL (0,005 %)
$ 11.67440 mL (0,2 %)
millones de pesos
Precio efectivo por litro
Diferencia entre volumen pagado y volumen
despachado en 20 L
$ 12.262
$ 11.707
$ 11.653
$ 11.65
1000 mL (5%)
2812.6 100 mL (0, 5%)
5 mL (0,025%)
1 mL (0,005 %)
NOM-005 SCFI 2012Especificación ajuste del error a cero
�Diseño de las pruebas de aceptación a Medidores de Flujo tipo ultrasónico(pruebas realizadas en SPSE, Fos Sur Mer, Francia)
�Asistencia técnica para calibración del Sistema de Referencia (probador tipo bi-direccional).
�Asistencia técnica para pruebas de aceptación en sitio.
�Certificación del Sistema de Medición en sitio.
SPSE: Société du Pipeline Sud-Européen
Medición de Hidrocarburos
Proyecto: YÙUM K’AK’ NÁAB Actividades realizadas por el CENAM
PEMEX adquiere en 2006 a la empresa noruega Bergesen Worldwide (BWL), líder mundial en la construcción de unidades flotantes, la Unidad Flotante de Producción, Almacenamiento y Descarga (Floating Production Storage and Offloading, FPSO).
En éste buque-tanque pueden almacenarse 2.2 millones de barriles de diversas calidades de crudo; realizar la mezcla de 600 mil barriles de distintos crudos (la mayor capacidad de mezclado en el mundo) y realizar una descarga a buques-tanque a un ritmo máximo de 1.2 millones de barriles diarios de crudo mezclado.
YÙUM K’AK’ NÁAB (El señor del mar).
Fig. 1a Mean values and standard deviation for Glucose concentration in sample 1
Certified value ± U ± 3U
CERTIFIED VALUE: 88.7 mg/dLUncertainty (U): ± 1.68 mg/dL
70.0
80.0
90.0
100.0
110.0
7390
2315
4817
5429
2710
3811
7375
9359
5437
6344
2556
7663
1740
9900
8063
7636
7266
1524
5528
6527
8127
2161
7242
2890
4617
4953
6865
4891
3337
6840
6986
6234
8224
3554
2667
9983
7786
8004
1952
2991
2884
4483
3207
3683
LABORATORY CODE
CO
NC
EN
TR
AT
ION
(m
g/d
L)
*Colorimetric (QH) Dried Chemestry (QS) O2 Electrod (O2Z)Not reported (NR)METHOD:
EU Directive on IVD: CEN/TC 140ISO/TC 212 for IVD test systems
Metrología para la salud humana
En 2002 el CENAM organiza un ensayo de aptitud para medir glucosa, colesterol, creatinina y calcio en suero humano.
Envían resultados 46 laboratorios de los 80 invitados a través de 4 asociaciones clínicas.
La NOM-064-SSA1-1993 requiere una variación < 5% reproducibilidad y exactitud para los equipos de reactivos utilizados para diagnostico
50 % de los participantes fuera de especificaciones para exactitud y 7 % para reproducibilidad
concentración de glucosa
Ensayos de aptitud para laboratorios clínicos
Medición de glucosa en suero humano
70.0
80.0
90.0
100.0
110.0
CÓDIGO DE LABORATORIO
CO
NC
EN
TR
AC
IÓN
(m
g/d
L)
Productor: IVD-A IVD-B IVD-C IVD-D IVD-E IVD-F IVD-G
Valor Certificado ± U ± 3U
VALOR CERTIFICADO: 90.823 mg/dLIncertidumbre (U): ± 1.686 mg/dL
+ 5 %
- 5 %
¡Siete proveedores de materiales de referencia para este analito!
Contribuciones del NIST a los materiales de referencia
Mediciones de Colesterol en E.U.A.
Se ha estimado que la mejora en la precisión iniciada desde 1969,
produce ahorros de $100 M/año en el costo de tratamientos
1967 SRM 911 Colesterol Puro1980 Método definitivo para Colesterol
en suero1981 1er SRM 909 Colesterol en suero
humano1988 SRMs 1951 & 1952 Colesterol en
suero1996-97 Valores totales para HDL, LDL y
Triglicéridos
1949 23.7%
1969
1980
1986
1990-1994
18.5%
11.1%
6.4%
5.5-7.2%
Enfermedad mal atendida
Tratamientos innecesarios
Decesos Gasto $
Valor correcto
FalsosNegativos
FalsosPositivos
2000 3%
De acuerdo a la experiencia del International Measurement Evaluation Program, IMEP, sólo utilizando un valor de referenciareconocido se pueden lograr resultados comparablesinternacionalmente.
13.6
16.3
19.0
21.7
24.5
27.2
29.9
32.6
35.3
38.1
40.8
Pb amount content
5 'less than' values
11 valuesbelow -50%
28 valuesabove 50%
IMEP-16:0.066
0.088
0.110
0.132
0.154
0.176
0.198
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
CCQM-P12
Pb en vino
Alrededor de 100 labs. participaron NMIs
IMRR 2000 PARIS 2001
La acreditación no garantiza los resultadosEs necesaria la competencia técnica en mediciones.
0.0286
0.0411
0.0536
0.0661
0.0786
c
µm
ol�
kg
-1
Experienced laboratory (self-declaration)Less experienced laboratory (self-declaration)Experience not stated by laboratory
172 results from all laboratories arranged by ascending values.
Cd
IMEP- 6 : Trace elements in water : synthetic water (sample " 1")
Certified range (= ± 2 u c ) : 0.056 1 - 0.058 3 µmol�kg-1
Experiencedc uc(c) dev.
%
0.0005 0.0001 -99
0.0065 0.0030 -89
Less experiencedc uc(c) dev.
%0.0265 0.0088 -54
Experiencedc uc(c) dev.
%
0.0894 0.0050 56
0.0919 0.0071 61
0.1100 0.0080 92
Less experienced
c uc(c) dev.%
0.0928 0.0093 62
0.0974 0.0169 70
0.1034 0.0129 81
6.E+03 5.E+02 1.E+07
Experiencedc
< 0.0265
< 0.0994
© P De Bièvre Chem and Law Wien Sep 1999
0.0286
0.0411
0.0536
0.0661
0.0786
c
µm
ol�
kg
-1
Experienced laboratory (self-declaration)Less experienced laboratory (self-declaration)Experience not stated by laboratory
172 results from all laboratories arranged by ascending values.
Cd
IMEP- 6 : Trace elements in water : synthetic water (sample " 1")
Certified range (= ± 2 u c ) : 0.056 1 - 0.058 3 µmol�kg-1
Experiencedc uc(c) dev.
%0.0005 0.0001 -99
0.0065 0.0030 -89
Less experiencedc uc(c) dev.
%0.0265 0.0088 -54
Experiencedc uc(c) dev.
%
0.0894 0.0050 56
0.0919 0.0071 61
0.1100 0.0080 92
Less experienced
c uc(c) dev.%
0.0928 0.0093 62
0.0974 0.0169 70
0.1034 0.0129 81
6.E+03 5.E+02 1.E+07
Experiencedc
< 0.0265
< 0.0994
© P De Bièvre Chem and Law Wien Sep 1999
P De Biévre and Law Wien - Sep 1999
Infraestructura Nacional de Medición Energía Eléctrica
Patrón Nacional de Energía EléctricaInc = ± 0.000 7 %
CFE – Laboratorio Primario (LAPEM)Incertidumbre patrón referencia del LAPEM = ± 0.002 %
CFE - Laboratorios Divisiones (16)Incertidumbre patrón referencia de División = ± 0.007 %
CFE - Laboratorios Zona (80)Incertidumbre patrón referencia de Zona = ± 0.02 %
Incertidumbre de servicios de calibración = ± 0.04 %
Incertidumbre de servicios de calibración= ± 0.1 %
Industrial, servicios, comercial(3 272 760 medidores instalados)
Domiciliar, residencial(24 575 064 medidores instalados)
Incertidumbre medidor = ± 0.2 %
Consumo = $ 157 017 Millones de pesos
Incertidumbre medidor = ± 0.5 %
Consumo = $ 45 238 Millones de pesos
Tecnologías de Medición: impacto económico
Industrial, Servicios, Comercial
Usuarios = 3 272 760Consumo anual $ 157 017 Millones pesos
Domiciliar (Residencial)
Usuarios = 24 575 064Consumo anual $ 45 238 Millones de pesos
Medidor electromecánico
Inc. = ± 0.5 %
Pérdidas = $ 785 Millones pesos
Medidor digital
Inc. = ± 0.2 %
Pérdidas = $ 314 Millones pesos
Medidor electromecánico
Inc. = ± 2 %
Pérdidas = $ 905 Millones pesos
Medidor digital
Inc. = ± 0.5 %
Pérdidas = $ 226 Millones pesos
Impacto por reducción de incertidumbre = $ 471 Millones
Impacto por reducción de incertidumbre = $ 679 Millones
Impacto total por reducción de incertidumbre de medición= $ 1 150 Millones pesos
Impacto de las Mediciones
Implementación de los límites
legislativos (normas)
Contaminación de los alimentos
durante el proceso en línea y/o en el
sitio de las mediciones
Monitoreo para la detección de
fraudes, cumplimiento con lo
contenido en la etiqueta y para el
cumplimiento de los reclamos
Monitoreo para el aseguramiento del
riesgo a la exposición dentro del
proceso
Proyecto SAGARPA-CONACYT
Proyecto SAGARPA 2011-09-172352OBJETIVO GENERAL:
Fortalecer la red de laboratorios para inocuidad y calidad alimentarias, mediante el soporte metrológico a través de la disponibilidad de los materiales de referencia certificados apropiados.
El proyecto se desarrolla a través de 6 Demandas Específicas:
Desarrollo de MRCs y validación de métodos para medición y análisis de metales pesados, nutrimentales y plagicidas en productos del agro: hortalizas de hoja, crucíferas, frutas, frutillas, aguacate, etc.Desarrollo de MRCs para la detección, identificación y cuantificación de eventos de OGMs en maíz, soya y trigo y y para la medición de residuos de medicamentos veterinarios en productos de origen animal.Desarrollo de normatividad para detección y medición de organismos microbiológicos en alimentos.
ENTREGABLES COMPROMETIDOS: 11 MRCs, Métodos validados; Manual de mediciones microbiológicas y propuesta de actualización de las Normas Oficiales Mexicanas.
• Proyecto de impacto nacional: México se ha convertido en un importante país exportador de frutas y hortalizas. En el año 2010, México exportó 4 millones 300 mil toneladas de hortalizas, lo que equivale alrededor de 55 mil millones de pesos.
• Asegurar la inocuidad alimentaria es de vital importancia para evitar barreras técnicas al comercio por incumplimiento de las estrictas regulaciones internacionales.
Junio 2008
Oscilador de zafiro ultra estable
Línea Óptica de Retardo
Recirculante
Estimación del Aislamiento Acústico
usando Intensidad Acústica
Innovaciones en el patrón primario de dureza
Patrón de flujo de gas mediante toberas de flujo
crítico
Sistema ultrasónico de medición y evaluación de calidad de soldadura
láser en engranes
Unidad electrónica de medición e interpolación
para interferómetros heterodinos.
Termómetro Digital para Metrología
Dimensional.
Difractómetro para calibración de rejillas de
difracción.
Software para medición de bloques patrón con
interferómetro marca TESA.
Software para el análisis de mediciones de rugosidad
en dos y tres dimensiones.
Actualización del Software del
Comparador de Bloques Patrón.
Banco fotométricosemi-automatizado.
Sistema para calibrar
transductores de vibración por
impacto.
Biomateriales avanzados
Caracterización de nuevos productos y aplicaciones nanométricasrequieren métodos y referencias de medición a nivel nanométrico.
@y más
Textiles impermeables y resistentes aldesgaste
Transistores y circuitos en películas delgadas
Contenedor biológicoque almacena moléculas biológicas
Almacenamiento de hidrógeno, Filtro para purificación de aguaPolietileno con CNT para aumentar el módulo elástico por 40 %
SWCNT: nanotubo de carbono Con pared sencillo
Ofrece los siguientes tipos de calibración:
Eléctrica: tensión, corriente, resistencia, frecuencia, radio frecuencia,
simulación, temperatura y humedad relativa.
Mecánica: fuerza, presión y masa.
Física: vibraciones y aceleración por impacto.
Dimensional: desplazamiento y ángul.o
Se consideró en el primer año, un ahorro de operación de $3,750,000 pesos, cifra superada, pues este alcanzó los $7.5 millones.
Sin embargo los beneficios indirectos de alto impacto y de consecuencias
económicas de importancia fueron: la mejora de sus productos, ladisminución de rechazo en la producción y la independencia que lograran alprescindir de laboratorios secundarios sin las competencias técnicasrequeridas.
La interacción de los técnicos de VW y el CENAM para crear sus competencias metrológicas se inició en el año 2002.
Metrología: la ciencia de las mediciones
• Se depende crecientemente de mediciones exactas y confiables basadas en constantes fundamentales de la naturaleza.
• Desde la más temprana existencia de la humanidad, mediciones confiables fueron necesarias para un comercio equitativo.
• Lo que no se puede medir no se puede mejorar. El éxito económico de las industrias depende de los mejores procesos de manufactura en los cuales las mediciones juegan un papel esencial.
• Nuevas técnicas de medición estimulan y dan soporte a los procesos innovadores en productos y servicios. Para desarrollarlos las compañías necesitan medir calidad y desempeño de los mismos en diversos ambientes.
• La navegación y las telecomunicaciones requieren de las más exactas referencias de tiempo y de frecuencia.
• La salud y seguridad humanas dependen de mediciones confiables para el diagnóstico y la terapia, así como la producción y el comercio de productos alimenticios y medicamentos de calidad.
• Los estudios multidisciplinarios sobre el cambio climático global dependen de datos confiables y consistentes. En ocasiones en largos periodos de tiempo, sobre parámetros de valores pequeños, con variaciones lentas que pueden tomar años, décadas y aún centurias.
• Las teorías físicas y la ciencia en general, son confiables en la medida que sus predicciones pueden verificarse cuantitativamente; lo que generalmente implica mediciones de los más altos niveles de exactitud.
• No hay calidad sin control de procesos,
• No hay control de procesos sin medición,
• No hay medición válida si no se conoce su incertidumbre
• No hay medicion válida sin equipo calibrado,
• No hay laboratorios acreditados sin trazabilidad,
• No hay trazabilidad sin patrones de referencia,
• No hay patrones de referencia sin laboratorios con
la responsabilidad de su establecimiento y mejora, y
la difusión de sus cualidades metrológicas a la sociedad.
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¡Gracias por su atención!
www.cenam.mx
METROLOGOS EN EL
VIEJO OESTE¡NO TE MUEVAS, O …TE LLENARÉ DE
PLOMO!
¿DE PLOMOPURO?
¡SÍ!, 98% Pb, 1% Sb, 0,75% Ag,200ppm Ni, TRAZAS DE Co,Y OTROS COMPONENTESPOR DEBAJO DESUS RESPECTIVOSLÍMITES DEDETECCIÓN!!
¡ESPERA UNMINUTO!,
¿QUIÉN TE DIO ESOS
VALORES?
