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Desmitificando la Incertidumbre de Medición (GUM)

Eran las 8:30 de la mañana en «El Laboratorio» y Daniela, la auxiliar, estaba frente a la balanza analítica, con el ceño fruncido y una libreta en la mano.

 

— Andrea, ¿puedes venir un segundo? —llamó Daniela con un tono de voz que denotaba una mezcla de curiosidad y frustración.

 

Andrea, la jefa de calidad, se acercó dejando a un lado su revisión de facturas. — ¿Qué pasa, Daniela? ¿Problemas con la pesada?

 

— Es que… no entiendo —dijo Daniela señalando la pantalla digital—. Hace cinco minutos pesé este mismo estándar y me dio 10.0002 g. Ahora lo pongo otra vez y me da 10.0005 g. Limpié la cabina, verifiqué el nivel, ¡hasta aguanté la respiración! Pero el número sigue bailando. ¿Cuál es el valor verdadero?

 

David, que pasaba por ahí con una gradilla de tubos, soltó una carcajada cínica. — Bienvenida a la realidad, Daniela. El «valor verdadero» es como los unicornios: todos hablamos de ellos, pero nadie los ha visto. Esa diferencia es solo ruido. Pon el promedio y ya está, no te compliques con los «papeles» de Andrea.

 

Andrea suspiró, lanzándole una mirada de advertencia a David. — No es solo ruido, David. Es la naturaleza de la medición. Lo que Daniela está viendo es la variabilidad, y esa variabilidad es la semilla de la incertidumbre.

 

En ese momento, Sergio, el director, entró al área técnica con un informe en la mano y cara de pocos amigos. — Andrea, tenemos un problema. Un cliente de la industria farmacéutica me llamó furioso. 

 

Dice que nuestro informe muestra un resultado de 99.1% de pureza, pero su límite inferior es 99.5%. Le dije que nuestra incertidumbre es de ±0.5%, por lo que el valor podría estar dentro del rango, pero él dice que no le importa el «podría», que él quiere certezas.

 

— Sergio —respondió Andrea con calma—, si le diéramos una certeza absoluta, le estaríamos mintiendo. El requisito 7.6 de la ISO/IEC 17025 nos obliga a evaluar esto precisamente para que el cliente tome decisiones con base en el riesgo. Si el cliente no entiende qué significa ese ±0.5%, tenemos que educarlo, no esconder el dato.

 

— ¡Pero es que la GUM parece un libro de física cuántica! —exclamó Sergio—. ¿Cómo le explico esto de forma sencilla sin que parezca que no sabemos medir?

 

Andrea sonrió y tomó un marcador de la pizarra. — Vamos a hacer una cosa. Vamos a sentarnos todos. Vamos a desmitificar este monstruo.

 

Daniela, trae tu balanza mental; David, deja tu escepticismo en la puerta; y Sergio, guarda el informe. Hoy vamos a entender por qué «no estar seguro» es, irónicamente, la única forma de ser técnicamente competentes.

Desmenuzando la Norma: ¿Qué nos pide realmente el punto 7.6?

 

La norma ISO/IEC 17025:2017, en su apartado 7.6 Evaluación de la incertidumbre de medición, es bastante clara pero a la vez flexible (lo que a veces nos confunde más). Vamos a traducirlo al «español humano»:

7.6.1 Identificar las contribuciones

 

El laboratorio debe identificar qué cosas afectan al resultado. No vale decir «creo que esto influye». Hay que hacer una lista de sospechosos: el equipo, el analista, el ambiente, el método, el muestreo. Incluso si decides que algo no es importante, debes haberlo analizado primero.

 

7.6.2 Laboratorios de Calibración

 

Si «El Laboratorio» hace calibraciones, no tiene opción: debe evaluar la incertidumbre para todas las calibraciones. Aquí no hay excusas. La trazabilidad metrológica (que vimos antes) depende enteramente de que cada eslabón de la cadena tenga su incertidumbre estimada.

 

7.6.3 Laboratorios de Ensayo

 

Aquí la norma es un poco más «amiga». Dice que debemos evaluar la incertidumbre. Pero añade que, si el método de ensayo no permite una evaluación rigurosa (como en algunos ensayos microbiológicos o sensoriales), debemos al menos hacer una estimación basada en la comprensión teórica y la experiencia.

La Caja de Herramientas: Implementación Paso a Paso (Método GUM)

 

La Guía para la Expresión de la Incertidumbre de Medición (GUM) es el estándar de oro. Aquí te explico cómo implementarlo en «El Laboratorio» el lunes por la mañana.

 

Paso 1: Definir el Mensurando (¿Qué diablos estamos midiendo?)

 

Parece obvio, pero no lo es. No es «pesar polvo». Es «determinar la masa de la sustancia X en condiciones de 20 oC usando el método Y». Debes tener una ecuación matemática que relacione todas las variables.

Ejemplo:

Paso 2: El Diagrama de Ishikawa (Causa-Efecto)

 

Reúne a David y Daniela. Dibujen un pez en la pizarra. En la cabeza, pongan «Incertidumbre del Resultado». En las espinas, pongan:

 

  • Equipo: Resolución, calibración, deriva.
  • Analista: Repetibilidad (la mano de Daniela vs. la de David).
  • Ambiente: Temperatura, humedad (¿afecta a la muestra o al equipo?).
  • Materiales: Pureza de reactivos, trazabilidad de patrones.
  • Método: Incertidumbre de la curva de calibración, factores de recuperación.

 

Paso 3: Clasificar en Tipo A y Tipo B

 

Aquí es donde David se pone alegre porque hay datos.

Tipo A: Todo lo que calculas con estadística de series de datos (promedios, desviaciones estándar). Por ejemplo, Daniela pesa 10 veces lo mismo y saca la desviación estándar (s).

Tipo B: Todo lo que viene de «fuera» o de información previa: el certificado de calibración del equipo, la ficha técnica del reactivo, la resolución de la balanza.

Paso 4: Cuantificar y Convertir (La Distribución)

No todos los errores se comportan igual.

 

  • Distribución Normal: Si el certificado dice  K=2, divides el valor por 2.
  • Distribución Rectangular: Si es la resolución de un equipo o la tolerancia de un material de vidrio, divides por raíz de 3.
  • Distribución Triangular: Si crees que los valores están más cerca del centro que de los bordes, divides por raíz de 6.

Paso 5: Combinar (La Ley de Propagación)

 

Como no podemos sumar peras con manzanas directamente, usamos la suma de cuadrados (siempre que las unidades sean iguales o usemos incertidumbres relativas):

Paso 6: Incertidumbre Expandida (U)

 

Finalmente, para darle seguridad a Sergio, multiplicamos uc  por un factor de cobertura (K), usualmente K=2 para un nivel de confianza del 95.45%.

 ¿Qué documentos y registros necesitamos?

 

Para que un auditor no nos «pille», debemos tener esto documentado:

 

Documentos (El «Cómo»)

 

  1. Procedimiento General de Cálculo de Incertidumbre: Un documento donde expliques que «El Laboratorio» sigue la GUM, define los niveles de confianza y los factores K usados.
  2. Instructivos Específicos por Ensayo: No todos los métodos se estiman  igual. El de pesaje es distinto al de una titulación o una cromatografía.

 

Registros (La evidencia)

 

  1. Hojas de Cálculo (Presupuesto de Incertidumbre): Una tabla de Excel donde se vean todas las fuentes, su valor, su distribución, su divisor y su contribución final.

 

Importante: ¡Estas hojas de Excel deben estar validadas! (Veremos esto más adelante).

 

  1. Informes de Validación/Verificación de Métodos: Donde se demuestre que la repetibilidad y reproducibilidad usadas en el cálculo son reales y actuales.

 Preguntas y Respuestas: El Café con el Experto

Daniela: ¿Tengo que evaluar la incertidumbre cada vez que hago un análisis?

 

Experto: ¡No, Daniela! Estima la incertidumbre del método. Mientras trabajes dentro de los rangos validados y con los mismos equipos, usas esa incertidumbre «típica». Solo se reevalúa si algo cambia (nuevo equipo, cambio de personal drástico o mantenimiento mayor).

David: Mi equipo es digital y me da 4 decimales, ¿por qué tengo que sumarle incertidumbre si el número ya es exacto?

 

Experto: David, que tenga muchos decimales solo significa que tiene buena resolución, no necesariamente que sea exacto. El certificado de calibración de ese equipo probablemente dice que tiene un error y una incertidumbre asociada. Si ignoras eso, estás asumiendo una perfección que no existe en la física.

Sergio: ¿Puedo reportar el resultado sin la incertidumbre si el cliente no la pide?

 

Experto: La norma dice que es obligatorio informarla cuando sea relevante para la validez del resultado, cuando el cliente lo pida o cuando afecte la conformidad con un límite. Mi consejo: infórmala siempre. Da transparencia y profesionalismo.

Daniela: ¿Qué pasa si mi incertidumbre es más grande que el límite del cliente?

 

Experto: Eso significa que tu método no es adecuado para ese cliente. Es como intentar medir milímetros con una regla de construcción. Necesitas un equipo con mejor resolución o un método más preciso.

Lecciones Aprendidas y Conexión

Pero claro, decir «usa una tabla de Excel» es fácil. Lo difícil es llenarla. En la siguiente parada: Construyendo el Presupuesto de Incertidumbre, vamos a tomar una hoja de cálculo real y vamos a meter los datos de la balanza de Daniela y los reactivos de David para ver cómo sale ese número final.

Fin del tema..