Calculando la incertidumbre: 10 terribles errores que debe evitar

Introducción

Calcular la incertidumbre no es fácil. Es una habilidad que requiere educación, entrenamiento y horas de práctica para dominarla. Por eso es una de las 10 principales deficiencias en las auditorías de la ISO/IEC 17025.

Tanto si eres un principiante como un experto en el cálculo de la incertidumbre, estoy seguro de que has cometido errores. De hecho, incluso he cometido una serie de errores a lo largo de los años.

Sin embargo, el objetivo es aprender de los errores. La mejor parte de aprender de los errores es que no tienen que ser tus errores. Usted puede aprender de los errores de los demás. El beneficio es que puede mejorar sus procesos a costa de los dolores y frustraciones de los demás.

Suena bastante bien, ¿verdad?

Bueno, en este artículo voy a ayudarle a mejorar su capacidad para calcular la incertidumbre. Voy a mostrarle los 10 errores más comunes que los laboratorios cometen al calcular la incertidumbre en la medición. Además, voy a enseñarte cómo evitar estos errores.

Como resultado, debería aprender a eliminar estos percances de sus cálculos de incertidumbre y evitar las deficiencias durante su auditoría ISO/IEC 17025.

Si estás listo para aprender, empecemos.

Fondo

He estado en la industria de la ciencia de la medición durante 14 años. Sin embargo, no aprendí a calcular la incertidumbre hasta 2008.

Cuando empecé, mis cálculos de incertidumbre no eran muy buenos. Mis presupuestos de incertidumbre se veían horribles y no incluían suficientes influencias para medir la incertidumbre. Definitivamente me llevó un par de años dominar la habilidad. Durante ese tiempo, cometí algunos errores muy tontos.

Así que decidí empezar a documentar los errores que estaba cometiendo y seguirlos. Como resultado, pude determinar qué errores estaba repitiendo rutinariamente. Por lo tanto, creé listas de control para ayudarme a realizar controles de calidad para evitar estos errores.

Además, supervisé a mi personal y rastreé los errores que comúnmente cometían al estimar la incertidumbre. Con esta información, pude enfocar sus esfuerzos de entrenamiento para apuntar a estos errores y mejorar su capacidad de calcular la incertidumbre.

Sin embargo, no me detuve ahí. Empecé a solicitar datos estadísticos (de los resultados de las auditorías) a los organismos de acreditación ISO/IEC 17025 para ver qué marcas hacían otros laboratorios.

Incluso he monitoreado y rastreado todos los errores que mis clientes han cometido a lo largo de los años.

A partir de todos los datos que he recopilado, he podido elaborar una lista de los 25 errores más comunes que la gente comete al estimar la incertidumbre en la medición. Hoy, voy a compartir con ustedes los 10 principales errores, para que puedan evitar cometer estos errores y mejorar sus estimaciones de incertidumbre.

Errores más comunes al calcular la incertidumbre

A lo largo de los años, he compilado una lista de errores que la gente comete al calcular la incertidumbre. A continuación está mi lista de los diez principales errores.

1. No calcular la incertidumbre o la falta de presupuestos de incertidumbre

2. No seguir el método GUM para calcular la incertidumbre

3. No hay medición Trazabilidad

4. No incluye los datos de incertidumbre de tipo A

5. No considerar todas las influencias para medir la incertidumbre

6. Combinando unidades de medida incompatibles

7. No actualizar sus presupuestos de incertidumbre

8. Usando las especificaciones de incertidumbre de la manufactura…
9. No informar de la incertidumbre a dos cifras significativas

10. Reportando una incertidumbre menor que la incertidumbre de su CMC

Bono: Aprende a evitar y corregir los 10 mayores errores al calcular la incertidumbre. Consigue una copia GRATUITA de mi exclusiva hoja de trucos. Descargue la hoja de trucos ahora.

1. No calcular la incertidumbre o falta de presupuestos de incertidumbre

El problema

Uno de los mayores errores que cometen los laboratorios es que no calculan la incertidumbre en la medición. Esto significa que no tienen
– Los presupuestos de incertidumbre,

– Cálculos de incertidumbre,

– Estimaciones de incertidumbre en sus informes de prueba o calibración.

Muchos laboratorios pasan meses preparándose para su auditoría de acreditación ISO/IEC 17025, pero nunca calculan la incertidumbre ni crean un solo presupuesto de incertidumbre.

Por consiguiente, pasan los meses siguientes a su evaluación calculando la incertidumbre para el alcance de su acreditación. En algunos casos, el laboratorio tarda tanto en completar el proceso que han realizado una nueva auditoría.

No calcular la incertidumbre es un error costoso. El tiempo y el dinero gastado en arreglar este problema podría haberse gastado mejor en otro lugar.

Cómo arreglarlo

Para arreglar esto, crea un plan para preparar tu auditoría ISO/IEC 17025. Asegúrese de leer TODOS los requisitos de su solicitud y todas las políticas y requisitos de su organismo de acreditación.

A continuación, asegúrese de elaborar una propuesta de alcance de la acreditación. Una vez completado el alcance, ya sabe qué funciones de medición necesitan presupuestos de incertidumbre.

Ahora, calcule la incertidumbre de cada parámetro de medición que está en su ámbito de acreditación propuesto. Si su alcance es demasiado grande para completarlo a tiempo, concéntrese en las funciones de medición más críticas que debe acreditar.

Si no está seguro de qué funciones de medición son las más importantes, deje que las necesidades de sus clientes sean su guía.

El resumen

Para recapitular lo que has aprendido…
1. Crear un plan de auditoría ISO/IEC 17025 para usted,

2. Lea las políticas y requisitos de su organismo de acreditación,

3. Desarrollar una propuesta de alcance de la acreditación,

4. Crear presupuestos de incertidumbre para cada función en el ámbito propuesto.

2. No seguir el método GUM para calcular la incertidumbre

El problema

Otro error común que cometen los laboratorios al estimar la incertidumbre es que no utilizan el método GUM.

La GUM significa la Guía para la Expresión de la Incertidumbre en la Medición (GUM). Es el método más utilizado por los laboratorios de calibración y ensayo para estimar la incertidumbre para la norma ISO/CEI 17025. De hecho, la mayoría de mis artículos y guías se basan en el método GUM.

Si no está utilizando este método, prepárese para obtener una deficiencia durante su evaluación; a menos que pueda justificar adecuadamente por qué no lo está utilizando.

Cómo arreglarlo

Para solucionar esto, aprenda a usar el método GUM leyendo la Guía para la Expresión de la Incertidumbre en la Medición. A continuación, ponga en práctica lo que ha aprendido. Intente usar una calculadora de incertidumbre o un software para facilitar el proceso.

Si encuentras el GUM demasiado complejo, intenta descargar mi guía de incertidumbre: 7 pasos para calcular la incertidumbre de la medición. Es fácil de leer y entender. Además, está escrito como un procedimiento para ayudarle a aprender y aplicar el proceso correcto para calcular la incertidumbre.

El resumen

Para recapitular lo que has aprendido…
1. Lea la Guía para la Expresión de la Incertidumbre en la Medición,

2. Calcular la incertidumbre usando el método GUM,

3. Usar una calculadora de incertidumbre o un software para facilitar el proceso.

3. No Medición Trazabilidad

El problema

El mayor error que cometen los laboratorios al calcular la incertidumbre es que no tienen trazabilidad de las mediciones.

La trazabilidad de las mediciones es fundamental para el proceso de análisis de la incertidumbre. Debe tenerla para estimar adecuadamente la incertidumbre. Sin ella, sus resultados son completamente poco fiables.

A partir de la realización de la Unidad SI, cada calibración que se realice a partir de entonces tendrá un aumento en la magnitud de la incertidumbre asociada a los resultados de la medición. Cuanto más abajo en la cadena de trazabilidad esté, mayor será probablemente la incertidumbre.

Por lo tanto, necesita conocer la incertidumbre de medición asociada a la calibración de su equipo. Además, necesita saber que los resultados de la medición son trazables. Sin esta información, es difícil calcular la incertidumbre con confianza.

Cómo arreglarlo

Para arreglar esto, obtener la trazabilidad de las mediciones. Primero, haga que su equipo sea calibrado por un laboratorio acreditado por la ISO/IEC 17025. A continuación, asegúrese de que sus informes de calibración contienen los datos de «como se encontró» y «como se dejó». Finalmente, verifique que sus informes de calibración tengan estimaciones de la incertidumbre de la medición.

Necesitas saber la incertidumbre asociada a la calibración de tu equipo. Esto se conocerá como «Incertidumbre del estándar de referencia» o «Incertidumbre de calibración». La incertidumbre que usted calcula después no puede ser menor que esta cantidad.

A continuación, necesita conocer los resultados de sus mediciones (es decir, los datos de «como se encontró» y «como se dejó») para determinar cuánto sesgo hay en los resultados de sus mediciones. Por lo tanto, puede corregir el sesgo o incluirlo en su análisis de incertidumbre si no lo hace.

El resumen

Para recapitular lo que has aprendido…
1. Haga que su equipo sea calibrado por un laboratorio acreditado por la ISO/IEC 17025,

2. Verifique que sus informes de calibración contengan los datos de «como se encontró» y «como se dejó»,

3. Verifique que sus informes tengan estimaciones de la incertidumbre de la medición.

4. No incluye los datos de incertidumbre de tipo A

El problema

Los datos de tipo A son importantes en el análisis de la incertidumbre porque permiten cuantificar la variabilidad real asociada a los procesos de medición. Son datos reales recogidos por usted a partir de la realización de experimentos. Además, la mayoría de los organismos de acreditación ahora requieren que usted los incluya en su análisis de incertidumbre.

Las formas más comunes de datos de Tipo A incluidas en el análisis de incertidumbre;

– Repetibilidad

– Reproducibilidad

– Estabilidad

Muchos laboratorios no incluyen datos de tipo A en sus análisis de incertidumbre. Como resultado, se les recompensa con una deficiencia durante su auditoría ISO/IEC 17025.

Por lo tanto, los evaluadores suelen marcar las secciones de su ámbito de acreditación con «TBD» y solicitan a los laboratorios que actualicen sus presupuestos de incertidumbre con datos de Tipo A.

Cómo arreglarlo

Para arreglar esto, crea un plan y empieza a hacer pruebas. Primero, deberías realizar una prueba de repetibilidad. Luego, deberías realizar un experimento de reproducibilidad.

Después, deberías analizar estadísticamente los resultados y añadirlos a tus presupuestos de incertidumbre. Si necesitas ayuda con el análisis, he creado una gran guía de estadísticas para el análisis de la incertidumbre.

El resumen

Para recapitular lo que has aprendido…
1. Crear un plan,

2. Realizar una prueba de repetibilidad,

3. Realizar una prueba de reproducibilidad,

4. Analizar los resultados,

5. Añade los resultados a tus presupuestos de incertidumbre.

5. No considerar todas las influencias en la incertidumbre de la medición

El problema

La incertidumbre de los resultados de las mediciones puede verse influida por muchos factores diferentes. Si no los considera en su análisis de incertidumbre, puede tener un problema.

Algunas influencias comunes a la incertidumbre de la medición;

– Operador

– Medio ambiente
– Equipo

– Método

– Calibración

El cálculo de la incertidumbre sin tener en cuenta todas las influencias suele dar lugar a estimaciones de la incertidumbre inadecuadas o subestimadas. Lo más probable es que su auditor encuentre que usted ha estimado la incertidumbre de manera inadecuada y le cite una deficiencia.

Como resultado, pasarás los próximos meses investigando, probando y analizando nuevas influencias para incluirlas en tu análisis de incertidumbre.

Aunque muchos auditores te harán sentir que has hecho algo malo, la mayoría de las veces no es así.

Típicamente, este error ocurre porque la gente (como usted) no era consciente de que algunas de estas influencias existían. No te preocupes, nos pasa a todos.

Cómo arreglarlo

Para arreglar esto, investiga un poco y aprende algo nuevo sobre tus procesos de medición.

En primer lugar, busque material de referencia que pueda ayudarle a identificar nuevas fuentes de incertidumbre. Algunos grandes lugares para buscar son;

– Libros de texto.
– Guías de la industria

– Artículos de revistas

– Documentos de la Conferencia

– Resultados de otros laboratorios

A continuación, identifique nuevas fuentes de incertidumbre y registre sus hallazgos. Siempre ayuda documentar qué nuevas fuentes de incertidumbre ha encontrado y cómo influyen en los resultados de sus mediciones. Tomar buenas notas es muy importante, especialmente cuando un evaluador quiere saber más sobre una influencia en particular.

Luego, pruebe sus nuevas fuentes para determinar cuánto influyen en los resultados de sus mediciones. Si no puede probar sus nuevas influencias, le recomiendo que al menos incluya la influencia en su presupuesto de incertidumbre y añada una nota que diga que no pudo cuantificar la magnitud de la influencia.

Sin embargo, es una buena idea revisar los resultados de otros laboratorios que realizan mediciones similares para ver qué datos han encontrado. Es posible que pueda utilizar los datos de sus análisis.

El resumen

Para recapitular lo que has aprendido…
1. Haga un poco de investigación,

2. Identificar nuevas fuentes de incertidumbre,

3. Probar, cuantificar y analizar,

4. Incluya los resultados en sus presupuestos de incertidumbre.

6. Combinando Unidades de Medida Incompatibles

El problema

Combinar unidades de medida incompatibles es como mezclar aceite y agua; no funciona. Usted calculará incorrectamente la incertidumbre para su proceso de medición y terminará con resultados que son significativamente subestimados o exagerados.

Piensa en algo que se pueda relacionar, como el dinero. No puedes añadir 20 dólares y 20 euros y decir que tienes 40 dólares o 40 euros. Primero debes convertir uno en una unidad compatible para determinar cuánto dinero tienes en total.

Las unidades de medida funcionan de la misma manera. No se pueden sumar voltios y amperios juntos; y no se pueden sumar pies y metros juntos (sin convertir primero). No funciona.

Necesita convertir sus fuentes de incertidumbre en unidades de medida similares para calcular correctamente la incertidumbre combinada.

Cómo arreglarlo

Para arreglar esto, convierta sus fuentes de incertidumbre en unidades de medida similares. Para lograrlo, intente usar uno de estos métodos para combinar la incertidumbre con diferentes unidades de medida;

– Coeficientes de sensibilidad

– Incertidumbre fraccional

– Simulación matemática

Utilizando cualquiera de estos tres métodos, puede convertir sus influencias de incertidumbre en unidades de medida similares que están listas para calcular la incertidumbre combinada.

El resumen

Para recapitular lo que has aprendido…
1. Identifique la unidad de medida deseada para su análisis de incertidumbre.

2. Convierta sus fuentes de incertidumbre en unidades similares.
3. Calcule la incertidumbre para su proceso de medición.

7. No actualizar sus presupuestos de incertidumbre

El problema

Calcular la incertidumbre puede ser frustrante. Si se siente incómodo haciéndolo, probablemente estará muy contento después de haber creado todos los presupuestos de incertidumbre necesarios para cubrir su ámbito de acreditación.

Al igual que muchos laboratorios, puede pensar que nunca más tendrá que calcular la incertidumbre para su ámbito de acreditación.

¡Bueno, te equivocas!

Considere el hecho de que las cosas cambian con el tiempo, incluyendo la incertidumbre en la medición.

– su equipo funciona de manera diferente,

– tienes diferentes técnicos,

– sus técnicos han mejorado sus habilidades,

– estás usando diferentes métodos, o

– está utilizando diferentes laboratorios para calibrar su equipo.

La lista de arriba podría seguir y seguir para siempre.

La incertidumbre en los resultados de las mediciones está influida por tantos factores que es necesario actualizar rutinariamente los presupuestos de incertidumbre. Como mínimo, recomiendo que al menos actualice sus presupuestos de incertidumbre una vez antes de cada auditoría ISO/IEC 17025.

Cómo arreglarlo

Para arreglar esto, crear un plan y ponerlo en práctica.

Intente actualizar sus presupuestos de incertidumbre cada vez que tenga sus estándares de referencia calibrados. Lo último que quieres hacer cuando te preparas para una auditoría es calcular la incertidumbre para todo tu ámbito de acreditación.

En su lugar, intenta dividir esta tarea en otras más pequeñas que puedas realizar a lo largo del año. Cuando recupere sus estándares de calibración, actualice sus presupuestos de incertidumbre.

Simplemente es mucho más fácil de manejar.

BONO: Además, mejorará su capacidad de estimar la incertidumbre porque la realiza con más frecuencia.

El resumen

Para recapitular lo que has aprendido…
1. Crear un plan,

2. Implementarlo, y

3. Actualice sus presupuestos de incertidumbre

8. Usando las especificaciones de incertidumbre de la manufactura

El problema

Es sabido que muchos fabricantes publican especificaciones de incertidumbre en sus manuales y hojas de datos. Sin embargo, esto no significa que los resultados de sus mediciones produzcan la misma incertidumbre de medición.

Dependiendo de su proceso de medición, su incertidumbre estimada producirá resultados mayores o menores que la incertidumbre publicada por el fabricante. En la mayoría de los casos, su incertidumbre de medición será mayor que los valores que el fabricante afirma.

El problema con el que se encuentran la mayoría de los laboratorios durante una auditoría ISO/IEC 17025 es que su presupuesto de incertidumbre sólo incluye la incertidumbre publicada por el fabricante. Típicamente, esto no volará con los evaluadores a menos que pueda justificar el uso de las especificaciones de fabricación.

Ahora bien, hay ocasiones en que el uso de especificaciones de incertidumbre de fabricación es aceptable, pero lo más probable es que no sea su caso.

Cómo arreglarlo

Para arreglar esto, realice su propio análisis de incertidumbre. Recoja algunos datos de tipo A y revise sus informes de calibración. A continuación, analice sus datos y utilice un presupuesto de incertidumbre o una calculadora para estimar su incertidumbre.

El resumen

Para recapitular lo que has aprendido…
1. Realice su propio análisis de incertidumbre,

2. Recoger algunos datos de tipo A,

3. Revise sus informes de calibración,

4. Analice sus resultados,

5. Estimar la incertidumbre usando un presupuesto o una calculadora.

9. No informar de la incertidumbre de dos cifras significativas

El problema

Redondear e informar de la incertidumbre calculada a dos cifras significativas es bastante fácil de hacer. Sin embargo, parece que muchos laboratorios no pueden hacerlo bien. Así, se les cita una deficiencia durante su auditoría ISO/IEC 17025.

Según la sección 7.2.6 de la Guía para la Expresión de la Incertidumbre en los Resultados de las Mediciones, » los valores numéricos de la… incertidumbre expandida U no deben darse con un número excesivo de dígitos. Normalmente basta con citar… U a lo sumo dos dígitos significativos «.

Según la sección 6.3 de la ILAC P14:01/2013: Política de la ILAC para la incertidumbre en la calibración, » el valor numérico de la incertidumbre expandida se dará a lo sumo a dos cifras significativas «.

Como puede ver, debe reportar su incertidumbre calculada a dos cifras significativas.

Algunas razones comunes por las que ocurre este error…
1. El personal no sabía lo que es una cifra significativa,

2. Supervisión durante la inspección de garantía de calidad,

3. Informar de los errores/limitaciones del software.

Si bien las causas enumeradas anteriormente pueden aplicarse a usted, no es una excusa para omitir la notificación de la incertidumbre a dos cifras significativas. Su auditor seguirá escribiéndole por incumplimiento.

Cómo arreglarlo

Para arreglar esto, aprenda más sobre las figuras significativas y cómo redondear a dos figuras significativas. Intenta este proceso.
1. Aprende lo que es una figura significativa,

2. Aprende a redondear a dos figuras significativas,

3. Redondea la incertidumbre calculada a dos cifras significativas,

4. Revisa tus resultados.

Lo primero es lo primero. ¿Qué es una cifra significativa?

Según el Diccionario Meriam Webster, una cifra significativa es » cualquiera de los dígitos de un número que empiece con el dígito más alejado a la izquierda que no sea cero y que termine con el último dígito más alejado a la derecha que no sea cero o que sea un cero pero que se considere exacto «.

Echa un vistazo a la imagen de abajo. Aquí hay dos ejemplos de informar de la incertidumbre a dos cifras significativas.

Ahora, quieres encontrar las dos primeras figuras significativas. Luego, quieres redondear la segunda cifra significativa al valor más cercano (usa el redondeo convencional). Finalmente, reporta tu incertidumbre expandida a dos figuras significativas.

El resumen

Para recapitular lo que has aprendido…
1. Encuentra las dos primeras figuras significativas,

2. Redondea la tercera cifra significativa al cero más cercano,

3. Informe de su incertidumbre a dos cifras significativas,

4. Revisa tus resultados.

CONSEJO PRO: Intenta usar la notación científica para facilitar el proceso.

10. Reportando una incertidumbre menor que la incertidumbre de su CMC

El problema

La incertidumbre del CMC que figura en su ámbito de acreditación es típicamente la MEJOR incertidumbre en los resultados de las mediciones que su laboratorio puede proporcionar en condiciones normales.

Cuando se informa de una incertidumbre menor que la que figura en el ámbito de su acreditación, se tiene un problema. ¡Estás rompiendo las reglas!

Según la ILAC P14, sección 3.2, CMC significa Capacidad de Calibración y Medición disponible para sus clientes en condiciones normales.

Además, en la sección 6.5, la política establece que «… los laboratorios de calibración acreditados no informarán de una incertidumbre de medición menor que la incertidumbre de la CMC para la que el laboratorio está acreditado «.

Cómo arreglarlo

Para evitar esto, implemente este proceso para estimar la incertidumbre;

1. Lea el ILAC P14,

2. Calcule la incertidumbre de los resultados de su calibración usando;

a. su CMC Incertidumbre,

b. Resolución UUT, y

c. Repetibilidad UUT.

3. Verifique que su incertidumbre calculada es mayor que la incertidumbre de su CMC.

Si implementan este proceso, su incertidumbre estimada debería ser siempre mayor que la Incertidumbre del CMC publicada en su ámbito de acreditación. Para estar seguros, siempre revisen sus resultados.

CONSEJO PRO: Recomiendo hacerlo parte de su proceso de garantía de calidad al revisar los informes de calibración antes de emitir los certificados a su cliente.

Si puede proporcionar los resultados de las mediciones con menos incertidumbre, intente ponerse en contacto con su oficial de acreditación para averiguar cómo actualizar su alcance de la acreditación. Es mucho menos papeleo que responder a un hallazgo de una auditoría.

Errores más comunes al calcular la incertidumbre

A continuación hay una lista de 15 errores más comunes que la gente comete al calcular la incertidumbre. Algunos de estos errores son condicionales dependiendo de cómo funcione su laboratorio. En el futuro elaboraré más sobre estos errores.

11. Sin incluir la resolución y la repetibilidad de UUT en su análisis

12. No incluir el sesgo de medición en su análisis

13. No calcular la incertidumbre para cada punto de prueba

14. Informar de la incertidumbre del CMC directamente desde su ámbito de acreditación.
15. No expandiendo la incertidumbre al 95%

16. Informar incorrectamente de la incertidumbre de la medición

17. Incorrecto redondeo de la incertidumbre

18. No usar un presupuesto de incertidumbre

19. Calculando incorrectamente la incertidumbre de la medición

20. Incluyendo la resolución de UUT dos veces en su análisis de incertidumbre

21. No calculando la importancia de su incertidumbre influye

22. No usar ecuaciones para estimar la incertidumbre

23. No usar la tabla T del estudiante para encontrar factores de cobertura.
24. No recibir un adecuado entrenamiento de incertidumbre…
25. No contactar con ayuda profesional cuando la necesite

Conclusión

Calcular la incertidumbre no es fácil. Por lo tanto, es bastante común ver a la gente cometer errores. Usa la información de este artículo para ayudarte a evitar cometer los mismos errores.

Cualquiera de los errores enumerados en este artículo puede causar que usted obtenga una deficiencia durante su auditoría ISO/IEC 17025. Así que, tómese el tiempo de corregir estos errores ahora para evitar dolores de cabeza más tarde. A nadie le gusta pasar horas de su precioso tiempo para corregir las deficiencias de la auditoría.

Ahora, cuéntame tu historia. Si ha cometido uno de estos errores y se le ha citado una deficiencia, deje un comentario abajo y dígame qué error cometió.

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