Introducción
Las pruebas de reproducibilidad son una parte importante de la estimación de la incertidumbre en la medición. Es un componente de incertidumbre de tipo A que debe incluirse en todo presupuesto de incertidumbre.
Sin embargo, muchos laboratorios no prueban la reproducibilidad y la incluyen en sus análisis.
Cuando hablo con clientes y amigos, recibo muchas razones excusas de por qué no prueban la reproducibilidad;
• "No tenemos tiempo".
• "No sabemos cómo".
• "Somos un laboratorio de una sola persona".
• "Solo tenemos un estándar de medición".
Bueno, estoy aquí hoy para decirles que pueden probar la reproducibilidad incluso si solo son un laboratorio de una sola persona.
En esta guía, aprenderá todo lo que necesita saber y más para realizar sus propias pruebas de reproducibilidad.
Si está calculando la incertidumbre en la medición, necesita saber qué tan reproducibles son los resultados de sus mediciones.
No solo es importante para el control de calidad. Hay tantas cosas que puede aprender de las pruebas de reproducibilidad que vale la pena el esfuerzo.
Antecedentes
Ha habido muchas discusiones y opiniones sobre la inclusión de la incertidumbre tipo A en sus estimaciones de incertidumbre en la medición.
La mayoría de los laboratorios incluyen datos de pruebas de repetibilidad en sus presupuestos de incertidumbre. Sin embargo, muchos se olvidan de incluir datos de pruebas de reproducibilidad.
¿Por qué?
No estoy seguro, pero me gustaría averiguarlo.
Recientemente, asistí a la Reunión Anual de A2LA para el Comité Asesor de Medición; y me sorprendió escuchar a alguien preguntar por qué se debería considerar la 'Reproducibilidad' para el análisis de incertidumbre.
Después de hacer la declaración, esta persona continuó hablando para decirles a todos que no es necesario ni factible porque el laboratorio solo tenía una estación de trabajo y un técnico.
Honestamente, ¡me sorprendió!
La persona que hizo esta declaración es una persona inteligente de una empresa de renombre, y estaba muy confundido por qué esta persona no podía conceptualizar la justificación de las pruebas de reproducibilidad.
Desafortunadamente, esta persona no está sola. Muchas personas cuestionan el uso de pruebas de reproducibilidad para estimar la incertidumbre. A lo largo de los años, he tenido varios lectores, clientes potenciales y clientes que también han tenido preguntas sobre las pruebas de reproducibilidad.
Con esta información, solo puedo asumir;
1. No entienden las pruebas de reproducibilidad,
2. No han probado las pruebas de reproducibilidad, y (o)
3. No han investigado las pruebas de reproducibilidad
Por lo tanto, he decidido escribir una guía que le enseñará todo lo que necesitará saber sobre las pruebas de reproducibilidad para recopilar datos de incertidumbre tipo A.
Además, le mostraré 5 formas en que puede probar la reproducibilidad de la medición para calcular la incertidumbre en la medición, incluso si es un laboratorio de una sola persona con un solo banco de trabajo.
Entonces, si está interesado en recopilar datos de incertidumbre tipo A, siga leyendo porque voy a cubrir los siguientes siete temas;
1. ¿Qué es la reproducibilidad?
2. ¿Por qué es importante la reproducibilidad?
3. Requisitos de prueba de reproducibilidad
4. Tipos de pruebas de reproducibilidad
5. Cómo realizar pruebas de reproducibilidad
6. Cómo analizar los resultados de las pruebas de reproducibilidad
7. Cómo evaluar los resultados de las pruebas de reproducibilidad
¿Qué es la reproducibilidad?
Según el Vocabulario de Metrología Internacional (VIM), la reproducibilidad es "la precisión de la medición en condiciones de reproducibilidad de la medición".
Al leer la definición, estoy seguro de que notó los términos "precisión de medición" y "condición de reproducibilidad de la medición".
¿No odias cuando los términos se definen por sus propias palabras? Yo también. Es frustrante.
Por lo tanto, intentemos simplificar la definición para que no necesite un doctorado para comprender el concepto.
Primero, definamos la precisión de la medición. El VIM lo define como "la cercanía de acuerdo entre indicaciones".
Esencialmente, esta es la dispersión o desviación estándar calculada a partir de un conjunto de mediciones repetidas, muy probablemente de una prueba de repetibilidad.
A continuación, definamos la condición de reproducibilidad de la medición. El VIM lo define como una "condición de medición, a partir de un conjunto de condiciones que incluye diferentes ubicaciones, operadores, sistemas de medición y mediciones replicadas en el mismo objeto o en objetos similares".
Por lo tanto, una condición de medición de reproducibilidad es otra prueba de repetibilidad en la que se ha cambiado una condición de medición.
Ahora que hemos desglosado la definición de reproducibilidad, se puede explicar mejor como la desviación estándar de los resultados de múltiples pruebas de repetibilidad donde se han cambiado las condiciones de medición.
El objetivo es determinar qué tan cerca concuerdan los resultados de una prueba de repetibilidad con otra para determinar qué tan reproducibles son sus resultados cuando se realizan en diversas condiciones.
Básicamente, debe volver a crear los resultados de la medición después de cambiar una variable a la vez y evaluar el impacto que tiene en los resultados.
Con suerte, ahora tiene una mejor comprensión del término reproducibilidad.
En la siguiente sección, aprenderá por qué es importante estimar la incertidumbre en la medición.
¿Por qué es importante la reproducibilidad?
La reproducibilidad es importante porque demuestra que su laboratorio tiene la capacidad de replicar los resultados de las mediciones en diversas condiciones.
Además, las pruebas de reproducibilidad le ofrecen la posibilidad de experimentar con diferentes factores que pueden influir en los resultados de sus mediciones y en la incertidumbre estimada.
Cuando sepa qué factores afectan significativamente los resultados de su medición, puede tomar medidas para controlar su proceso de medición y reducir la incertidumbre en la medición.
Por ejemplo, si su laboratorio realizara una prueba de reproducibilidad evaluando a cada técnico y los resultados de medición de un operador fueran significativamente diferentes del grupo muestreado, podría investigar la causa y tomar las medidas adecuadas (por ejemplo, proporcionarles capacitación para mejorar sus habilidades).
En otro ejemplo, imagine que su laboratorio está evaluando varios métodos de prueba o calibración utilizando pruebas de reproducibilidad. Si un método arroja resultados significativamente diferentes a los de los otros métodos, puede tomar medidas para revisar el método o eliminar su uso para pruebas y calibraciones.
Como puede ver, las pruebas de reproducibilidad pueden ser una herramienta poderosa para el control de calidad y la optimización de los procesos de su laboratorio. Por eso es importante.
Sin embargo, solo es beneficioso si realmente analiza los datos y los utiliza para mejorar su proceso de medición. Por lo tanto, piense más allá de estimar la incertidumbre, las pruebas de reproducibilidad se pueden utilizar para;
• Supervisar la calidad del trabajo,
• Validación de métodos, procedimientos, formación, etc.
• Encontrar problemas en los sistemas de medición, y
• Aumento de la confianza en los resultados de medición.
Si su objetivo es proporcionar resultados de medición de mejor calidad con menos incertidumbre, comience a realizar pruebas de reproducibilidad y utilice los resultados para mejorar su proceso.
Requisitos para las pruebas de reproducibilidad
Actualmente, las pruebas de reproducibilidad no son requeridas por ISO/IEC 17025 ni por ningún otro documento normativo; a menos que esté acreditado a través de A2LA. Sin embargo, existen fuertes recomendaciones para el uso de pruebas de reproducibilidad.
En esta sección, aprenda cómo se hace referencia a la reproducibilidad en varios documentos de directivas y requisitos.
Norma internacional ISO/IEC 17025
En la sección 5.4.5.3 de la norma ISO/IEC 17025, la reproducibilidad se enumera como un valor que puede obtenerse a partir de métodos validados.
Además, en la nota 3 de la sección 5.4.5.3, la reproducibilidad se enumera como ejemplo o componente en el que puede enumerarse la incertidumbre de los valores.
Política ILAC P14
En la sección 5.4 de la política ILAC P14 se recomienda que la reproducibilidad se incluya en su estimación de la incertidumbre de CMC.
"Se incluirá una cantidad razonable de contribución a la incertidumbre de la repetibilidad y las contribuciones debidas a la reproducibilidad deben incluirse en el componente de incertidumbre de CMC, cuando esté disponible".
JCGM 100:2008 Guía para la estimación de la incertidumbre en la medición
En el Apéndice B, sección 2.16 de la Guía para la estimación de la incertidumbre en la medición (GUM), se define la reproducibilidad y proporciona una lista de condiciones o variables que se pueden cambiar para las pruebas de reproducibilidad.
ASTM E177 y ASTM E456
En la tabla 1 de la norma ASTM E177, Práctica para el uso de los términos precisión y sesgo, la reproducibilidad se enumera como condición para la precisión. Además, la siguiente tabla proporciona una lista de condiciones o variables que se pueden cambiar para determinar la reproducibilidad.
Como puede ver, la reproducibilidad no es estrictamente necesaria para estimar la incertidumbre; Pero, seguro que se reconoce como un contribuyente significativo y se recomienda para su consideración en sus presupuestos de incertidumbre.
A2LA R205
Solo un organismo de acreditación en América del Norte, A2LA, ha hecho de la reproducibilidad un requisito para las estimaciones de las declaraciones de incertidumbre de CMC.
En la sección 6.7.1 del Programa de Acreditación de Laboratorios de Calibración de Requisitos Específicos de A2LA R205, la reproducibilidad se enumera como un componente clave que se considerará en cada cálculo de incertidumbre de CMC.
En mi opinión, la reproducibilidad contribuye significativamente a la incertidumbre en la medición y debe incluirse en sus presupuestos de incertidumbre.
Es un componente de incertidumbre de tipo A que es tan importante como la repetibilidad.
Además, es una prueba que puede realizar fácilmente en su laboratorio. Solo toma unos minutos adicionales de su tiempo recopilar los datos y analizarlos.
Tipos de pruebas de reproducibilidad
Cuando se trata de pruebas de reproducibilidad, hay muchas condiciones diferentes que puede probar. Sin embargo, la mayoría de los metrólogos (con los que he hablado o encuestado) solo comparan a los operadores (es decir, los resultados de un técnico en comparación con otro).
Si bien estoy de acuerdo en que comparar operadores es importante, hay muchas condiciones adicionales que puede probar. ¿Por qué probar solo una condición?
Nunca estará seguro de que una condición sea más significativa que la otra a menos que la pruebe usted mismo.
En esta sección, aprenderá sobre cinco tipos de pruebas de reproducibilidad que puede realizar en su laboratorio para recopilar datos de incertidumbre de tipo A. Después, debe tener suficiente información para ayudarlo a decidir qué condiciones son las mejores para las pruebas en su laboratorio.
Las cinco condiciones que cubriremos en esta guía son;
1. Operador contra operador
2. Equipo vs equipo
3. Medio ambiente vs medio ambiente
4. Método vs método
5. Día contra día
Operador vs Operador
La prueba de reproducibilidad más común para recopilar datos de incertidumbre de tipo A es buscar variaciones en los resultados de medición a través del operador.
Al comparar dos o más técnicos, ingenieros, etc., puede aprender mucho sobre las inconsistencias en su proceso de medición.
Todo lo que necesita hacer es que dos técnicos realicen de forma independiente ese mismo proceso de medición.
Primero, haga que el técnico A realice una prueba de repetibilidad simple y registre sus resultados.
Con esta información, calcule el promedio y la desviación estándar.
A continuación, haga que el técnico B realice la misma prueba de repetibilidad y registre los resultados.
Nuevamente, calcule el promedio y la desviación estándar.
Ahora, calcule la desviación estándar del promedio del técnico A y el promedio del técnico B.
El resultado será la reproducibilidad de operador a operador.
Si el resultado calculado es mayor de lo que prefiere o más grande de lo que esperaba, considere proporcionar capacitación a los técnicos y repita el experimento.
Continúe este proceso hasta que logre un resultado con el que esté satisfecho.
Para realizar una prueba de reproducibilidad de operador contra operador, utilice las siguientes instrucciones;
1. Realice una prueba de repetibilidad con el operador A.
2. Registre sus resultados,
3. Calcule la media, la desviación estándar y los grados de libertad,
4. Realice una prueba de repetibilidad con el operador B,
5. Registre sus resultados,
6. Calcule la media, la desviación estándar y los grados de libertad,
7. Calcular la desviación típica de las dos medias registradas en los pasos 3 y 6.
Día contra día
Otra forma común de probar la reproducibilidad de un proceso de medición es probar la varianza en los resultados de medición de un día a otro.
Este método es ideal para recopilar datos de incertidumbre de tipo A para laboratorios con un solo técnico, un banco de trabajo o ambos.
Lo único que necesita cambiar es el día o la hora en que se realiza la prueba.
Por ejemplo, puede comparar;
• Mañana vs tarde,
• Lunes vs martes, o
• Lunes vs Viernes.
Puede comparar cualquier escenario que desee siempre que la única variable que cambie es el día o la hora del día.
Para comenzar, pídale a un técnico que realice una prueba de repetibilidad el día 1.
A partir de sus resultados, calcule el promedio y la desviación estándar.
A continuación, haga que el técnico realice exactamente la misma prueba de repetibilidad el día 2.
Nuevamente, calcule el promedio y la desviación estándar de sus resultados.
Ahora, calcule la desviación estándar de los promedios calculados del día 1 y el día 2. El resultado será su reproducibilidad diaria.
Para realizar una prueba de reproducibilidad día a día, utilice las siguientes instrucciones;
1. Realice una prueba de repetibilidad el día A.
2. Registre sus resultados,
3. Calcule la media, la desviación estándar y los grados de libertad,
4. Realice una prueba de repetibilidad el día B,
5. Registre sus resultados,
6. Calcule la media, la desviación estándar y los grados de libertad,
7. Calcular la desviación típica de las dos medias registradas en los pasos 3 y 6.
Método vs Método
Los métodos de prueba para la reproducibilidad no son una prueba común realizada para la incertidumbre tipo A. Sin embargo, es una prueba de reproducibilidad muy beneficiosa si está buscando reducir su incertidumbre de medición.
El método que elija puede afectar significativamente su incertidumbre de medición, por lo tanto, la reproducibilidad de método frente a método se puede utilizar para determinar la varianza entre dos métodos de medición.
A partir de los resultados, puede determinar qué proceso de medición produce menos incertidumbre en los resultados de medición.
Para realizar una prueba de reproducibilidad método vs método, utilice las siguientes instrucciones;
1. Realice una prueba de repetibilidad utilizando el método A.
2. Registre sus resultados,
3. Calcule la media, la desviación estándar y los grados de libertad,
4. Realizar una prueba de repetibilidad utilizando el método B,
5. Registre sus resultados,
6. Calcule la media, la desviación estándar y los grados de libertad,
7. Calcular la desviación típica de las dos medias registradas en los pasos 3 y 6.
Equipo vs Equipo
Si trabaja en un laboratorio de tamaño mediano a grande, probablemente tenga varios bancos de trabajo y equipos de medición duplicados.
Por lo tanto, es probable que tenga variaciones en los resultados de sus mediciones al usar diferentes bancos de trabajo o equipos de medición. ¿No sería interesante ver cómo la selección de diferentes equipos puede afectar sus resultados de medición?
Si dijo "Sí", le recomiendo que pruebe este tipo de prueba de reproducibilidad en su laboratorio. Es posible que se sorprenda con los resultados.
Cada instrumento o dispositivo de medición funcionará de manera diferente a otro, aunque puedan tener el mismo número de fabricación y modelo.
Incluso si su equipo se fabricó el mismo día, en la misma línea de producción, su rendimiento variará ligeramente.
Por eso es importante considerar las pruebas de reproducibilidad de equipos frente a equipos para sus datos de incertidumbre tipo A. ¡La probabilidad o probabilidad de que los resultados de sus mediciones se vean afectados por el equipo que elija es bastante alta!
Es un buen sustituto de las pruebas de reproducibilidad de operador contra operador.
Para realizar una prueba de reproducibilidad de equipo vs equipo, use las siguientes instrucciones;
1. Realice una prueba de repetibilidad utilizando el equipo A.
2. Registre sus resultados,
3. Calcule la media, la desviación estándar y los grados de libertad,
4. Realizar una prueba de repetibilidad utilizando el equipo B,
5. Registre sus resultados,
6. Calcule la media, la desviación estándar y los grados de libertad,
7. Calcular la desviación típica de las dos medias registradas en los pasos 3 y 6.
Medio ambiente vs medio ambiente
Realizar trabajos fuera del laboratorio es cada vez más común en estos días. Si su laboratorio realiza calibraciones o pruebas en el campo o en las instalaciones de los clientes, lo más probable es que los resultados de sus mediciones se vean afectados por el entorno en el que se realizan las pruebas y la calibración.
Por lo tanto, puede ser una buena idea realizar una prueba de reproducibilidad del entorno frente al entorno.
Para realizar una prueba de reproducibilidad del entorno frente al entorno, simplemente use las siguientes instrucciones;
1. Realice una prueba de repetibilidad en el entorno A.
2. Registre sus resultados,
3. Calcule la media, la desviación estándar y los grados de libertad,
4. Realizar una prueba de repetibilidad en el entorno B,
5. Registre sus resultados,
6. Calcule la media, la desviación estándar y los grados de libertad,
7. Calcular la desviación típica de las dos medias registradas en los pasos 3 y 6.
Ahora, las pruebas de reproducibilidad entre el entorno y el entorno no tienen por qué limitarse al laboratorio frente al campo.
Algunos laboratorios tienen diferentes salas, cada una con su propio entorno único, incluso si están realizando pruebas y calibraciones similares.
En estas organizaciones, puede ser una buena idea probar la varianza en los resultados de la medición entre las dos condiciones ambientales.
Por ejemplo, tengo medidores de pistón que requieren calibración. Aunque los envío al mismo fabricante para su calibración, los manómetros de pistón pueden calibrarse en diferentes entornos.
En el pasado, he recibido informes de calibración que enumeran diferentes condiciones ambientales. Un medidor de pistón se calibrará a 20 °C y el otro a 23 °C.
Literalmente me vuelve loco, porque me crea trabajo adicional para corregir los resultados de mi entorno de laboratorio o comparar los resultados de calibraciones anteriores.
En otro ejemplo, imagine calibrar un instrumento en su laboratorio a 20 ° C y el sitio de un cliente a 28 ° C. ¿Podría esto afectar los resultados de sus mediciones?
¿Quizás? Sin embargo, nunca lo sabrá a menos que lo pruebe usted mismo y tenga datos que respalden su afirmación.
Cómo realizar pruebas de reproducibilidad
Realizar una prueba de reproducibilidad es bastante fácil y sencillo. Sin embargo, nunca está de más esbozar el proceso.
En esta sección, aprenderá a realizar una prueba de reproducibilidad paso a paso. Todo lo que necesita hacer es seguir las instrucciones a continuación.
1. Establecer una meta
2. Determine lo que probará o medirá
3. Seleccione una variable o condición para cambiar
4. Realice una prueba con la variable A
5. Realice una prueba con la variable B
6. Analiza los resultados
1. Establecer una meta
Al decidir realizar una prueba de reproducibilidad, es importante establecer un objetivo.
Pregúntese: "¿Por qué estoy realizando una prueba de reproducibilidad?"
Algunas razones comunes por las que las personas realizan pruebas de reproducibilidad son;
• Recopilar datos de incertidumbre tipo A,
• Validar una nueva calibración o método de prueba,
• Evaluar la calidad y consistencia de los resultados de laboratorio,
• Investigue los factores que causan incertidumbre o error de medición.
Hay muchas razones que pueden llevarlo a realizar una reproducibilidad. Sin embargo, debe determinar el propósito o la meta.
Sin determinar el objetivo, puede diseñar incorrectamente el experimento. Esto podría hacer que recopile datos incorrectos y lo obligue a repetir los experimentos.
Por lo tanto, asegúrese de establecer sus objetivos primero.
2. Determine lo que medirá
Ahora que sabe por qué está realizando una prueba de reproducibilidad, es hora de determinar qué medirá.
Por ejemplo, tal vez medir el voltaje de CC sea una función crítica en su laboratorio. Por lo tanto, desea realizar una prueba de reproducibilidad para verificar que los resultados de la medición sean repetibles.
Elija la función de medición y el parámetro que desea probar. Luego, defina cómo realizará la medición.
Para completar este paso, deberá elegir;
• Cuándo realizará la prueba (Tiempo),
• Dónde realizará la prueba (Medio ambiente),
• Cómo realizará la prueba (Método),
• Lo que usará para realizar la prueba (Equipo),
• A quién realizará la prueba (Operador).
3. Seleccione una variable o condición para cambiar
Ahora que ha establecido los parámetros de su prueba de reproducibilidad, es hora de elegir qué condición desea cambiar en el experimento.
Si tiene varios miembros del personal calificados para realizar una prueba o calibración, considere elegir operadores como su condición.
Esta es la variable más común seleccionada en las pruebas de reproducibilidad. Le ofrecerá la posibilidad de ver qué tan reproducibles son los resultados de medición cuando las pruebas y calibraciones son realizadas por diferentes personas.
Si realiza pruebas y calibraciones en el laboratorio y en el campo, considere cambiar el entorno para su prueba de reproducibilidad.
Por lo tanto, realice un experimento en el laboratorio y el otro en el campo.
También le permitirá ver qué tan reproducibles son sus resultados de medición fuera del laboratorio.
Si su personal puede seleccionar diferentes métodos para realizar una prueba o calibración, considere cambiar el método para su prueba de reproducibilidad.
Le mostrará cuánta variación puede tener al seleccionar un método sobre otro.
Si tiene una duplicación de estándares o varios bancos de trabajo para realizar pruebas o calibraciones similares, considere seleccionar el equipo como su variable.
Esta prueba de reproducibilidad le ofrecerá la capacidad de determinar si los resultados de sus mediciones son repetibles eligiendo un equipo de prueba frente a otro.
Si no tiene muchas opciones para probar otras variables, intente seleccionar el tiempo como su variable. Especialmente, si se trata de un laboratorio con un solo operador y un banco de trabajo.
Esto se logra fácilmente realizando una prueba de reproducibilidad diaria. Le permitirá ver cuánta variación hay en los resultados de su medición durante un período de tiempo.
4. Realice una prueba de repetibilidad con la condición A
Similar a una prueba A / B, realizará una prueba de reproducibilidad para evaluar los resultados de la condición A frente a la condición B.
Simplemente realice una prueba de repetibilidad con la condición A. Recoja 20 o más muestras repetidas durante un corto período de tiempo y registre sus resultados.
Después de realizar la prueba, calcule la media (es decir, el promedio), la desviación estándar y los grados de libertad para su conjunto de datos de muestra.
Me resulta fácil registrar mis resultados en una hoja de cálculo de Microsoft Excel. Una vez que los datos están en la hoja de cálculo, puedo analizar fácilmente los datos y almacenarlos en mi computadora.
Más adelante, puedo usar la hoja de cálculo para recopilar más datos y comparar los resultados con experimentos anteriores.
Además, esta es una gran práctica para agregar a su proceso si planea desarrollar y utilizar gráficos de control.
5. Realice una prueba de repetibilidad con la condición B
Después de completar el experimento con la condición A, realice una nueva prueba de repetibilidad. Sin embargo, esta vez cambia tu condición a la opción B.
Eso es todo.
Es realmente simple. No desea cambiar nada más sobre el proceso de medición en el experimento, excepto la condición.
Recuerde, el objetivo es ver cómo cada condición afecta los resultados de la medición.
Con la condición B, realice una nueva prueba de repetibilidad en la que recolecte 20 o más muestras repetidas durante un corto período de tiempo y registre sus resultados.
Luego, calcule la media (es decir, el promedio), la desviación estándar y los grados de libertad para su conjunto de datos de muestra.
Luego, continúe con el siguiente paso donde analizará los resultados y determinará la incertidumbre introducida por la variable de prueba.
6. Analizar los resultados para calcular la reproducibilidad
Utilizando los datos recopilados de la prueba de reproducibilidad, puede analizar los resultados para calcular la incertidumbre causada por la reproducibilidad.
Primero, calcule el resultado medio (es decir, promedio) de la prueba con la condición A.
A continuación, calcule el resultado medio (es decir, promedio) de la prueba con la condición B.
Si probó más de dos condiciones en su experimento, incluya los resultados de medición promedio adicionales (es decir, promedio) en su análisis.
Ahora, calcule la desviación estándar de los dos o más valores medios de los pasos anteriores. Este será su valor para la incertidumbre de reproducibilidad.
Para recapitular el proceso;
1. Calcule la media o el promedio de los resultados con la condición A,
2. Calcule la media o el promedio de los resultados con la condición B,
3. Calcule la desviación estándar de los resultados para A y B.
Aunque esto puede parecer mucho trabajo, en realidad no lo es. De hecho, este suele ser un proceso simple de realizar que no requiere mucho tiempo.
Cuando realizo pruebas de repetibilidad y reproducibilidad en el laboratorio, generalmente bloqueo 30 minutos de mi día (al comienzo o al final de la jornada laboral) para realizar estos experimentos.
La mayoría de las veces, generalmente requiere menos de 15 minutos para completar el proceso, incluido el análisis de datos.
Entonces, para incorporar con éxito este proceso en su laboratorio, haga lo siguiente;
1. Determine qué necesita ser probado,
2. Determine con qué frecuencia debe probarse,
3. Establezca un horario,
4. Implementar, y
5. Repite
Una vez que se compromete a agregar esta tarea a esto a su calendario y se adhiere a una rutina, se vuelve mucho más fácil lograr pruebas de repetibilidad y reproducibilidad. Antes de que te des cuenta, habrás adquirido una gran cantidad de datos de incertidumbre de tipo A.
Cómo analizar los resultados de las pruebas
Aunque cubrimos brevemente el análisis de los resultados de las pruebas en la sección anterior. Vamos a profundizar en el proceso y añadir algunas imágenes que te ayuden a aprender a analizar tus datos.
Primero, querrá registrar sus resultados e ingresarlos en un programa de hoja de cálculo. Prefiero usar Microsoft Excel o Google Sheets.
Es mucho más fácil y rápido que usar software estadístico como SPSS, Minitab, JMP, etc.
1. Calcule la media o el promedio de los resultados con la condición A
Después de ingresar todos los resultados de su prueba en Microsoft Excel, querrá comenzar a analizar los resultados de la prueba de la condición A.
Usando la función 'Promedio' en Excel, calcule el valor medio o promedio. Simplemente, ingrese la siguiente ecuación en una celda vacía y presione enter;
= PROMEDIO (Celda 1: Celda #)
Si se hace correctamente, debería verse así;
2. Calcule la media o el promedio de los resultados con la condición B
Ahora que ha calculado el promedio de resultados para la condición A, repita el proceso para la condición B y cualquier condición adicional que pueda haber probado (por ejemplo, C, D, E, etc.).
Nuevamente, usando la función 'Promedio' en Excel, calcule el valor medio o promedio. Simplemente, ingrese la siguiente ecuación en una celda vacía y presione enter;
= PROMEDIO (Celda 1: Celda #)
Si se hace correctamente, debería verse así;
3. Calcule la desviación estándar de los resultados para A y B.
Finalmente, querrá calcular la desviación estándar de los valores promedio que calculó para cada condición. El resultado le dará un valor para asignar a su incertidumbre de tipo A para la reproducibilidad.
Usando la función 'STDEV' en Excel, calcule la desviación estándar de los valores promedio que calculó para cada condición. Simplemente, ingrese la siguiente ecuación en una celda vacía y presione enter;
=STDEV(Celda1:Celda#)
Si se hace correctamente, debería verse así;
Como puede ver, calcular la reproducibilidad no es difícil. Es solo un proceso que debe seguir para analizar adecuadamente los resultados de sus pruebas. La mejor parte es que puedes completar esta tarea en cuestión de minutos.
Entonces, no hay excusa. Agregue reproducibilidad a su estimación de incertidumbre en la medición.
Cómo evaluar los resultados de las pruebas
Los datos de las pruebas de reproducibilidad se pueden utilizar para mucho más que el análisis de incertidumbre. Puede mostrarle cómo mejorar la calidad de sus procesos de medición.
Solo tienes que evaluar los resultados de las pruebas para encontrar problemas y oportunidades.
Sin hacer que este proceso sea demasiado complejo, debe evaluar sus resultados para;
1. Errores en los datos,
2. Diferencias significativas en el valor medio (es decir, promedio), y (o)
3. Diferencias significativas en la desviación estándar
Al evaluar los resultados de sus pruebas para estas tres ocurrencias, puede tomar medidas rápidamente para mejorar su proceso de medición.
Errores en los datos
La búsqueda de errores en los resultados de sus pruebas es bastante sencilla. Sin embargo, mucha gente no lo hace.
Si solo reserva cinco o diez minutos de su tiempo para revisar sus datos en busca de errores, puede evitar problemas más adelante.
Sin embargo, hay que tener cuidado. A veces, los errores son fáciles de encontrar. Otras veces, no lo son. Tendrás que utilizar pruebas objetivas y tu juicio para encontrar errores en tus datos.
Si no está seguro, a veces es mejor repetir un experimento para verificarlo.
Diferencias significativas en el valor medio o promedio
Si alguna vez nota una diferencia significativa en la media o el valor promedio informado al evaluar los datos, es posible que desee realizar una investigación.
La mayoría de las veces, una gran diferencia en el valor medio puede indicar un problema;
• Un operador puede carecer de la habilidad para realizar el proceso de medición,
• Un método puede no ser apropiado para la prueba realizada,
• Es posible que el equipo de medición no funcione según lo previsto,
• Las condiciones ambientales pueden ser inestables, o
• Es posible que una ubicación de prueba haya introducido un error adicional.
Sin embargo, la diferencia en los resultados podría indicar una oportunidad potencial para mejorar su proceso de medición. Por ejemplo;
• Un operador puede ser más hábil que sus compañeros de trabajo,
• Un método puede minimizar la incertidumbre de medición,
• El equipo de medición puede ser más exacto o preciso,
• Las condiciones ambientales pueden ser más apropiadas para la prueba realizada,
• Una ubicación puede ser más favorable para la prueba realizada.
Asegúrese de mirar los resultados desde múltiples perspectivas. Sé optimista y pesimista.
No sabe qué sucedió realmente o por qué sucedió hasta que evalúa sus resultados y realiza una investigación.
Aunque sea difícil, trate de no asumir que todas las diferencias significativas son malas. Puede perder oportunidades de mejora.
Diferencias significativas en la desviación estándar
Si alguna vez nota una diferencia significativa en las desviaciones estándar informadas al evaluar los datos, es posible que desee realizar una investigación.
Muchas veces, es fácil suponer que hay un problema o que se trata de un error aleatorio. Sin embargo, realmente debe tomarse el tiempo para evaluar más a fondo sus resultados para descubrir por qué sucedió.
Cuando ve desviaciones estándar más grandes, puede haber un problema. Por ejemplo;
• Un operador puede carecer de la habilidad para realizar el proceso de medición,
• Un método puede no ser apropiado para la prueba realizada,
• Es posible que el equipo de medición no funcione según lo previsto,
• Las condiciones ambientales pueden ser inestables, o
• Es posible que una ubicación de prueba haya introducido un error adicional.
Por otro lado, una desviación estándar más pequeña puede indicar una oportunidad de mejora. Por ejemplo;
• Un operador puede ser más hábil que sus compañeros de trabajo,
• Un método puede minimizar más fuentes de incertidumbre,
• El equipo de medición puede ser más exacto o preciso,
• Las condiciones ambientales pueden ser más apropiadas para la prueba realizada,
• Una ubicación más favorable para la prueba realizada.
Una vez más, no sabrá qué sucedió realmente o por qué sucedió hasta que evalúe sus resultados y realice una investigación.
La mayoría de las veces, descubrirá que la diferencia significativa indica que hay un problema. Sin embargo, de vez en cuando, encontrará la oportunidad de mejorar su proceso de medición.
En cualquier caso, siempre es una oportunidad de mejora. Por lo tanto, tome medidas para mejorar su proceso de medición y la reproducibilidad de sus resultados de medición.
Todo lo que necesita hacer es esforzarse y tomarse el tiempo para evaluar los resultados de su prueba.
Conclusión
Las pruebas de reproducibilidad son un componente importante que debe agregarse a sus presupuestos de incertidumbre. Es una fuente de incertidumbre de tipo A que generalmente se acompaña de datos de repetibilidad y le muestra qué tan bueno es para reproducir los resultados de sus mediciones.
Es por eso que debería incluirse en prácticamente todos los presupuestos de incertidumbre.
En esta guía, debería haber aprendido todo sobre las pruebas de reproducibilidad, incluidas cinco formas de realizar experimentos de reproducibilidad incluso si su laboratorio tiene recursos limitados (por ejemplo, personal, equipo, etc.).
Lo más importante es que deberías haber aprendido;
• ¿Qué es la reproducibilidad?
• Por qué es importante, y
• Cómo calcularlo
Ahora, quiero que lo pruebes.
Realice una prueba de reproducibilidad en su laboratorio. Luego, publique un comentario y dígame qué tipo de experimento realizó y por qué.
Es solo cuestión de hacer el tiempo y hacer el trabajo. Por lo tanto, asegúrese de realizar su propia prueba de reproducibilidad y deje un comentario a continuación para informarme qué tipo de experimento realizó y por qué.
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