By 
Antonio Moreno Calvo
Comité de Metrología de la Asociación Española para la Calidad (AEC)
Este artículo se presenta como una colaboración para la revista e-medida del Centro Español de Metrología, dedicado a la medida y la calidad, y ha sido dividido en cuatro apartados, como el título sugiere. El primero trata de la medida como una necesidad para facilitar los intercambios comerciales, y cómo evoluciona hacia mejores prácticas. En este sentido se aborda la calidad (la parte segunda) como un medio para mejorar prácticas y procedimientos en cualquier tipo de procesos. Supuesto que se conocen y usan las herramientas adecuadas, se trata la parte tercera -la calidad de las medidas-. Finalmente, jugando con el orden de las palabras, se llega al apartado cuarto y último -la medida de la calidad- considerando que es un lugar donde el suelo no es firme, sino arenas movedizas.
This is a collaboration for the magazine e-medida of the Centro Español de Metrología, dealing with measurement and quality, and has been divided into four parts, as the title suggests. The first one treats measurement as a must to facilitate commercial trade, and how it evolves to better practices. In this sense, appears quality (the second part), as a mean to improve practices and procedures in every kind of processes. Provided tools are known and used, part third -the quality of measurements- is approached. Finally, changing the order of the words, the fourth and final part -the measurement of the quality- is treated, considering this a place where floor is not hard rock but slippery sands.
Introducción
Este artículo no pretende descubrir nada nuevo. Tan sólo recoge un conjunto de reflexiones del autor sobre los temas del título, que ni son ni van a ser, ni pueden ser, objeto de disputa.
El autor terminó su etapa activa en la vida laboral como responsable del Sistema de la Calidad de los Laboratorios de Certificación y Calibración de Telefónica acreditados por ENAC (antes por RELE). Eso, su vocación de mente inquieta en la búsqueda de soluciones a problemas técnicos o científicos, las experiencias vividas, y, como no, el paso de los años, dan lugar a un espíritu crítico que alaba lo que cree bueno y detesta lo que cree malo.
La revista e-medida del Centro Español de Metrología ha invitado al Comité de Metrología de la Asociación Española para la Calidad (AEC) -del que el autor es uno de los vocales-, la aportación de un artículo sobre Metrología y Calidad Industrial. Con el agradecimiento previo de la distinción que supone esta designación (tanto para la AEC como para el mencionado Comité), a continuación se desarrolla el tema, dividiéndolo en los cuatro apartados que aparecen en el título.
La medida
¿Es necesario medir? Supongamos que a un tornero le entregan una pieza con un orificio cilíndrico, y le encargan hacer un cilindro que encaje perfectamente en ese hueco. La solución es sencilla: se parte de un redondo suficientemente grueso, se desbasta hasta que su diámetro sea algo mayor que el orificio en el que se ha de introducir, y a continuación, lentamente, se dan pasadas finas de cilindrado hasta que, ¡oh la lá!, el cilindro entre en el orificio. Luego la medida no ha sido necesaria.
Si el tornero no dispone de la pieza horadada en cuestión, ¿cómo va a hacer el cilindro que le han encargado? Tendrán que proveerle de alguna especificación (es decir un documento con palabras y números), que tendrá que interpretar, luego ejecutar el trabajo y darlo por finalizado cuando lo considere terminado. Aquí sí entra en juego la medida, ya que la especificación le hablará de diámetro del cilindro, de tolerancia de ese diámetro, de la rugosidad máxima que puede presentar, y más y más especificaciones, que dependerán de la aplicación a la que está destinado. Como generalmente la producción no está destinada a aparear elementos artesanalmente, la medida deviene imprescindible.
Con este ejercicio, el tornero habrá fabricado un cilindro (o toda una serie de cilindros) que satisface las especificaciones que le han impuesto, o al menos eso cree él. Pero, llevado el cilindro a la aplicación destinada, se comprueba que el cilindro no encaja o presenta holguras inadmisibles. ¿Qué ha pasado?
El tornero lleva a cabo una comprobación posterior de la pieza fabricada y encontrada defectuosa verificando que las medidas sobre ella son todas correctas y dentro de márgenes. Además, los planos de fabricación del orificio y el cilindro incluyen tolerancias de fabricación, compatibles entre sí, que se han cumplido en ambos casos.
¿Qué ha ocurrido? Pues lo sucedido es que el “metro” del que fabricó la pieza con el orificio es distinto del “metro” de nuestro tornero. Entra en escena un nuevo aspecto de la medida: la referencia o patrón al que se refieren las mediciones. Hace ya muchos años que se sintió la necesidad de definir patrones de medida, y así los alcaldes de los pueblos conservaban en sus ayuntamientos varas y volúmenes de referencia. ¿Tenía algo que ver la vara de Peralejo de Arriba con la de Peralejo de Abajo? Poco, o muy poco, aunque ello depende de la aplicación en la que se vaya a usar la medida. Seguro que para expresar la altura de un árbol, ambas varas cumplían su función perfectamente. Para fabricar un pistón de un motor de combustión interna, seguro que no.
En un mundo globalizado (siempre estuvo globalizado, o ¿acaso la Tierra fue alguna vez cúbica o piramidal?) el intercambio de medidas tiene lugar en toda la superficie terrestre, algo en profundidad, y bastante más en altura (vuelos espaciales). Por lo tanto fue necesario definir una unidad, y el Bureau des Poids et Mesures definió unidades para la longitud, la masa y el tiempo (y algunas más). Definiciones que duraron poco, porque al conocerse nuevos procedimientos más exactos y sobre todo, más estables, para materializar o realizar un patrón, se cambiaba la definición. La pobre unidad de masa, sin embargo, no ha variado, pero parece ser que le queda muy poco de disfrute de ese estatus de invariabilidad.
Cuando la medida se ha realizado con respecto a un patrón definido y aceptado por todos, se dice que se ha llevado a cabo mediante instrumentos calibrados. El proceso de calibración supone referir las especificaciones de un patrón o las medidas realizadas por un instrumento a las unidades de medida del patrón aceptado universalmente.
¿Se realizan las medidas usando como referencia el patrón de la máxima calidad metrológica? Evidentemente no. Se usan patrones secundarios que sirven para transferir la bondad del patrón original a los otros intermedios o los finales de uso. Aquí entra en juego la maldad innata de la materia (no me refiero a la entropía como magnitud termodinámica, que también es otra expresión de esa maldad), y cada vez que se baja un escalón en la finura del patrón, éste es menos de fiar. Al ser menos fiables (o su calidad peor), algo habrá que hacer para tenerlo en cuenta, y por ello los metrólogos han publicado el GUM (Guide to the Expression of Uncertainties in Measurement), según el cual, el proceso de medida es un proceso estadístico, en el que los resultados bailan arriba y abajo de lo que se cree que es el resultado verdadero (todo esto ya lo adelantó Gauss para analizar los errores).
Así que las componentes de esas desviaciones debidas a ese baile, se eliminarían haciendo infinitas medidas. ¿Se hacen? No, pero también hay solución. Si se supone que la distribución estadística de esos resultados sigue la ley normal, para el caso de muestras en número estadísticamente pequeño se recurre a unas tablas elaboradas por “Student” (nombre con el que Gosset firmaba sus artículos), y con una “t” delante, ya tenemos la “t de Student”. Ya no es necesario hacer infinitas medidas, sino unas pocas, dependiendo de la finura que se desee en el resultado. Así se empobrece un poco su seguridad, y se le dota de una horquilla en la que, con una muy alta, alta, o aceptable probabilidad, el verdadero valor se encuentra dentro.
¿Hay otras componentes que influyan en la confianza del resultado? Sí, aquellas que no se pueden evaluar o minimizar por métodos estadísticos, porque son intrínsecas al método de medida, a los instrumentos usados, o cualquier otra cosa. Tampoco en este caso hay que dramatizar. Con un grado de habilidad y basado en documentos, experiencias, artículos, …de los metrólogos más afamados, se estima en cuánto van a colaborar estas causas a la fiabilidad del resultado.
De todo lo anterior se deduce que el resultado es siempre erróneo. ¡JAMÁS! El resultado no tiene por qué ser erróneo, lo que pasa es que está afectado de incertidumbre. Cuanta más incertidumbre, más incierto es el resultado, hasta que se puede llegar al extremo de que la incertidumbre sea tal que la medida no sirva para la aplicación a la que estaba destinada.
Independiente del tono un tanto jocoso de la exposición, la medida es absolutamente imprescindible en el mundo en el que se mueven los humanos llamados civilizados. Los no civilizados, acaban no tanto por civilizarse como por aprender tretas para vivir al socaire de los civilizados, y el paso siguiente lo dan los que realmente se civilizan, de tal modo que los adelantan por la derecha y empiezan a compartir un porcentaje de la tarta o pastel de lo que sería el PIB mundial. Entonces crece la competencia, bajan los precios, se estimula la Economía con intereses muy bajos, hasta que se llega a la recesión. Estas cuestiones también se miden, pero no entran en el ámbito de la METROLOGÍA (con mayúsculas). Se trata de una metrología que cambia el patrón oro por patroncillos fluctuantes, ya no hay respaldo del patrón (algo así como si el kilogramo patrón de París desapareciera), y se emplean patrones fluctuantes, todo ello basado en la confianza. Esto de la confianza se tratará en el siguiente apartado, que se refiere a
La calidad
A la Calidad le pasa lo que al tiempo, pero ¿qué es el tiempo? Los sabios cosmológicos (Stephen Hawkings y otros) creen que el tiempo no es algo estable, sino que se creó a la vez que el Cosmos. Y al hablar de los primeros momentos de algo que ya dura, parece ser, diez mil millones de años o incluso más, se refieren, no a los primeros mil años, o el primer día, ni siquiera el primer segundo. Hablan de 10-24 s (diez elevado a menos 24 segundos), y no apuran más la proeza porque en sus ecuaciones encuentran puntos singulares que no saben como resolverlos.
¿Y la Calidad? Pues de la misma manera que al tiempo, que nadie sabe lo que es pero todos tenemos una idea innata de lo que es, a la Calidad le pasa lo mismo. Si para remodelar una acera se hace un primer intento y se acaba, luego se decide ampliar su anchura y, una vez ampliada y terminada, se realiza un nuevo recorte, eso no es calidad, aunque la empresa constructora ostente la ISO 9001, la ISO 14001, y todas las normas aplicables ahora o en el futuro. Y eso ocurre, mis ojos lo han visto.
Calidad puede ser hacer las cosas bien a la primera, Calidad puede ser llevar a cabo los procesos acordes a unas especificaciones aprobadas, divulgadas a los involucrados y comprendidas por éstos, Calidad puede ser satisfacer adecuadamente las expectativas del cliente, y si es posible superarlas, Calidad puede ser …
En una visión de la Calidad más burocrática (y que, sin embargo, entiendo que no debe ser denostable a priori), la Calidad supondría la edición de normas a seguir, la comprobación de que se han seguido (¡hay que medir!) y dejar constancia de ello. Esto es muy importante, porque de esos registros, si realmente se han llevado a cabo con lealtad, se puede reconstruir toda la trayectoria que ha llevado a un hecho, y a partir de ese conocimiento, extraer lecciones para el futuro, reforzando los aspectos que llevan al éxito y rechazando, anulando o modificando los que conducen al fracaso. Para mi eso es la Trazabilidad en un sentido amplio.
Otro aspecto muy importante de la Calidad es su afán por realizar auditorías. ¡Oh, las auditorías! Si los que llevan a cabo los procesos productivos los realizaran con conocimiento y cariño, y los auditores supieran qué están auditando, las auditorías serían un ejercicio de regocijo y satisfacción, la comprobación de la obra bien hecha. Si las auditorías son temidas, es porque algo falla, y el lector debería tener su propia opinión.
La Calidad y toda la parafernalia que conlleva, está pensada para crear un marco de confianza. La confianza es fundamental en el ámbito de las relaciones comerciales, pues a nadie se le ocurre comprar piezas a alguien del que duda que las fabrique bien.
Cuando la Calidad se aplica a algo material (por ejemplo, las piezas fabricadas), la calidad se mueve sobre suelo firme. Pero la calidad se ha extendido a cuestiones que son casi del dominio del alma, y aquí el suelo empieza a no ser firme. Y así, amparados en la calidad, se miden parámetros del aire, y se llega a la conclusión de que hay contaminación, y que ello es muy malo, porque acelera esa “verdad no discutida ni discutible” que es el calentamiento global. No voy a ser yo quien aliente a despilfarrar, pero el calentamiento global es algo todavía no demostrado, a menos que se admita como principio, y a partir de ahí, ya no necesita demostración.
La calidad (o, mejor dicho, debido a los que la emplean) presenta aspectos perversos, porque es de todos admitido que se puede usar como barrera comercial. Por ejemplo, para explotar una terraza en un bar, en la que se puede fumar, habrá que colocar sillas, y si éstas no están homologadas y su fabricante no ha conseguido la certificación ISO 9000, el Ayuntamiento no concede el permiso a la explotación de la terraza. Pero es que las sillas adquiridas y no homologadas son exactamente iguales que las de la terraza de al lado. Y lo aquí expuesto se basa en hechos reales, no es hablar por hablar. Vale la pena escuchar la opinión que tiene el dueño del primer bar respecto a la calidad.
En resumen, de una idea excelente que es la Calidad, el humano listillo, el que no inventa pero se aprovecha, está haciendo del concepto algo no amado. Las certificaciones expedidas tienen un valor relativo, y cuentan que se están dando casos de empresas con todas sus certificaciones en regla de las que sus clientes no se fían y definen sus propias directrices. En esos casos, la Calidad se convierte en una carga, en un gasto, porque si las certificaciones fueran aceptadas como expresión de una verdad (aparece de nuevo la “confianza”), no sería necesario volver a realizar las mismas medidas. Esta pérdida de confianza hace que la certificación por tercera parte, que es una idea excelente, puede convertirse en una carga sin sentido.
La calidad y la medida
Una medida exhibirá un alto grado de calidad, si la expresión numérica obtenida refleja fielmente la característica real de la magnitud inspeccionada.
Aparte de los errores que son inherentes a todas las actividades humanas, pero que han de ser eliminados mediante aprendizaje y experiencia, tal como se ha dicho antes, toda medida viene afectada de una incertidumbre. La incertidumbre, así considerada, viene a ser el parámetro ideal para evaluar la calidad de la medida.
Pero hay que ser cautos. Antes se hablaba de las varas de medir de los alcaldes de antaño. Esas varas no eran ni buenas ni malas, simplemente ejercían su función en el ambiente en las que estaban destinadas. Se quiere con esto decir que una incertidumbre, en una medida de longitud, de 1 milímetro, puede ser excelente para un carpintero y absolutamente nefasta para un ajustador mecánico.
Otras veces la incertidumbre no viene expresada como valor absoluto, sino como valor relativo. Son los porcentajes, las partes por millón, los decibelios de las medidas eléctricas o acústicas, etc. En estos casos también hay que ser cautos, porque una incertidumbre de 50 partes por millón (que parece una cifra muy pequeña) en las especificaciones o en la medición de un cristal como patrón de frecuencia es una incertidumbre bastante mala, en tanto que una incertidumbre de dos decibelios (que viene a ser aproximadamente el veinte por ciento) en una medida de presión acústica, es una medida excelente. Es decir, el estado del arte hace que en el segundo caso, conseguir esa incertidumbre suponga haber usado instrumentos de primerísima calidad en un ambiente controlado y siguiendo normas, pautas y procedimientos contrastados por su reproducibilidad y repetibilidad, en tanto que en el primer caso (la medida de la frecuencia ) se pueda llegar, y con gran facilidad, a una parte por millón. No hay que olvidar que la magnitud que mejor se realiza (a pesar de los problemas cosmológicos antes referidos de los primeros yoctosegundos del universo) es el tiempo (o su inversa, la frecuencia) de la que se pueden dar, en óptimas circunstancias hasta trece, catorce o quizá quince cifras significativas y fiables.
Expuesto lo anterior, ya estamos en condiciones de abordar el siguiente apartado, dedicado a…
La medida y la calidad
Y este sí que es un aspecto difícil. Todo el edificio de la Calidad descansa en unas patas que son las normas y los organismos. Las normas se redactan por equipos multidisciplinares, aunque todos los intervinientes están estrechamente relacionados con el asunto a normalizar. Es decir, tienen intereses comerciales, por lo que su actuación no tiene por qué ser independiente. Y los organismos son aquellos que comprueban el cumplimiento de las normas, y en consecuencia emiten una acreditación o un certificado.
La comprobación del cumplimiento de las normas se realiza a través de auditorías. Ya antes se ha hablado de auditorías, pero lo que es importante destacar al llegar a este punto, es que la práctica de auditorías supone el establecimiento de la desconfianza. De la misma manera que la policía existe porque se supone que el ciudadano puede actuar de manera contraria a las leyes, y hay que “convencer” al ciudadano –y la policía ostenta el monopolio del uso legal de la violencia que no debe actuar de ese modo, la auditoría supone que puede haber desviaciones en el cumplimiento de las normas (unas veces buscadas, otras no, pero desviaciones, al fin y al cabo) y la constatación del grado de cumplimiento queda plasmado en el informe de auditoría.
Paso siguiente a la auditoría es (o puede ser), la expedición de una acreditación o certificación, y de lo contrario, es decir, su no concesión o revocación de un título previamente expedido.
De tal modo que el esquema es:
No parece que el esquema sea malo, pero la industria es la que tiene la última palabra para aceptar como buenos los certificados de calidad otorgados a las empresas. Y es que el problema máximo, y quizá no resoluble, es que el organismo certificador recibe del auditado el pago de sus servicios, y esa situación no es la óptima. La independencia sufre, los resultados pueden ser malos, y puede ocurrir lo que en otro campo ya ha ocurrido: la quiebra de Lehman Brothers habiendo recién pasado la auditoría limpia y sin salvaguardas de Arthur Andersen (hoy ya no existe esa corporación), que cobró por su trabajo.
Conclusiones
La medida surge como una necesidad para la industria, y esa necesidad, con el paso del tiempo, se refina para mejorar los aspectos que pudieran resultar no buenos, y de ese refinamiento surge el establecimiento de métodos cada vez más adecuados, que dan lugar al sentimiento de Calidad.
Y así como la medida surgió como la necesidad básica, la calidad es ya también otra necesidad básica, y no se concibe una empresa, un producto, un servicio, que no lleve aparejada una calidad.
La medida y la calidad, cada una en su campo pero juntas en todo momento, permiten a los terceros poder comparar a los diferentes agentes, elaborar una opinión y, eventualmente, realizar actividades comerciales, que es el objetivo de todo. Sin actividad comercial, la medida y la calidad quedaría para unos pocos amantes de lo bueno per se.
La medida y la calidad van juntas de la mano, hasta el punto que campos tan importantes para la vida, como la salud o la alimentación, que tradicionalmente han establecido sus propios procedimientos y parámetros de medida al margen del SI, se están esforzando en un ejercicio de convergencia, con el objetivo de llegar, en lo posible, a la aceptación de procedimientos usados en otras ramas de la ciencia. Fue, justamente, el objetivo del cuarto seminario intercongresos (La metrología y la protección de la salud) que el CEM organizó el pasado mes de Junio de 2012.
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