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P. Si no hay información sobre cómo deben interpretarse los resultados al comparar un resultado de prueba con un límite de especificación, ¿debiéramos aplicar el método absoluto o el de redondeo?

R. La práctica estándar para el uso de dígitos significativos en los datos de prueba para determinar la conformidad con las especificaciones (E29) describe dos métodos para comparar los resultados con la especificación: el método absoluto y el método de redondeo. Esta pregunta se plantea con frecuencia en las consultas dirigidas al E29. Lamentablemente, no se puede dar una respuesta definitiva, absoluto o de redondeo, aunque se podrían aplicar algunas pautas generales.

El concepto principal en E29 es el método de redondeo para interpretar las especificaciones. Sin duda, esto no es original del estándar E29, pero se convirtió en estándar en reconocimiento de la práctica existente en la industria. Con el método de redondeo, el resultado de la prueba se redondea al lugar de los decimales indicados en los límites de la especificación. Entonces, la prueba pasa si dicho valor redondeado está dentro de los límites. Los límites de la especificación se amplían efectivamente en la mitad del intervalo de redondeo. Por tanto, la regla del redondeo es solo una estratagema para tomar un valor de prueba que está muy cerca del límite y llevarlo a la zona de aprobación.

Como ejemplo, consideremos el alargamiento a la rotura en un ensayo de tracción con una especificación mínima del 2 %. Un resultado del 1,8 % no cumple con la especificación si se utiliza el método absoluto. Cumple con la especificación si el método de redondeo se usa con un intervalo de redondeo de 1 % o 0,5 %. Algunos estándares de ensayos de tracción especifican el redondeo; otros lo dejan sin mencionar. Si el estándar especifica el método de redondeo, entonces el resultado de 1,8 % cumple con la especificación y puede informarse como 1,8 % (preferido) o como el valor redondeado 2 % o 2,0 %. Si el estándar especifica el método absoluto, entonces el resultado del 1,8 % no cumple la especificación. Si el estándar no especifica si se aplica el redondeo o el valor absoluto, el proveedor podría registrar solo el 2 % como resultado, para intentar evitar el problema. A menudo, los proveedores tratan de protegerse al registrar únicamente las propiedades redondeadas a los dígitos exactos de la especificación. Entonces, el método de redondeo o absoluto no supone ninguna diferencia, ya que solo se ve el valor redondeado.

En términos históricos, la necesidad de especificaciones formales en la industria comenzó en el siglo XIX con el dimensionamiento de los tamaños para que las piezas pudieran intercambiarse. Las especificaciones de las propiedades de los materiales son posteriores. Organizaciones como ASTM forman parte de su desarrollo. Si el resultado de una prueba cumple los límites de especificación, debería ser una comparación absolutamente directa. Sin embargo, el costo del material desaprovechado es considerable en los márgenes, por lo que un proveedor puede querer que se acepte el material, mientras que un receptor puede querer hacer cumplir las reglas. Además, tanto el proveedor como el receptor quieren evitar la interrupción del suministro.

El propio E29 establece que solo se aplica cuando la especificación u otro estándar aplicable cita el E29 y establece si se aplica el método absoluto o el de redondeo; en caso del redondeo, el intervalo de redondeo. En general, se incluye en una nota a pie de página de la tabla de especificaciones, pero también puede incluirse en el propio método de prueba.

Cuando no hay información sobre si se debe utilizar el método de redondeo o el absoluto, en el sector, es habitual seguir la siguiente fuente de orientación. Generalmente, las dimensiones mecánicas se interpretan de forma absoluta, la composición química y las propiedades del material, como la resistencia y la dureza, con redondeo. Para dimensiones mecánicas en EE. UU., el dimensionamiento y las tolerancias (ASME Y14.5) eliminan la ambigüedad al especificar el método absoluto. La composición química y las propiedades de los materiales, como la resistencia, el módulo, etc., se incluyen en el redondeo. En EE. UU., compendios como la Farmacopea de Estados Unidos especifican el método de redondeo.

El desacuerdo entre proveedor y receptor es posible cuando no se establece la interpretación de los límites y cuando proveedor y receptor no están de acuerdo en cómo deben interpretarse.

El interés del estadístico es que el informe de los resultados de la prueba mantenga la información de los propios datos de la prueba. La directriz del estándar E29 es que los resultados de las pruebas deben notificarse en general con una precisión de la mitad de la desviación estándar para preservar la información. Esto independientemente de cualquier comparación con los límites de la especificación.

¿Cómo podemos eliminar o reducir la ambigüedad entre los métodos de redondeo y absoluto? En definitiva, esto debe hacerse en la propia especificación. Se elimina cuando es necesario una comparación por redondeo o absoluta. Otra forma de reducir la ambigüedad en una especificación es agregar otro dígito al valor de la especificación. Reduce el espacio extra con el método de redondeo en un factor de diez.

Ajuste de la incertidumbre de los resultados de las pruebas

Una reciente revisión (2022) de E29 se inició cuando se formuló una pregunta diferente, aunque quizá relacionada: ¿en qué condiciones se puede utilizar la incertidumbre (o precisión de la medición) para ajustar el resultado de una prueba a un límite de especificación, cuando el resultado se desvía menos que la incertidumbre del límite?

Para que puedan aplicarse directamente a los resultados de las pruebas para la aceptación del producto, las especificaciones deben incorporar un margen de error de medición sobre lo que se requiere en términos funcionales. Sin embargo, esto no siempre es así. Puede ocurrir que, cuando por fin se realicen los ensayos interlaboratorios, la variabilidad de las pruebas sea demasiado alta.

A simple vista, la idea de ajustar un valor declarado sobre esta base debería ser totalmente inaceptable. De hecho, en los borradores iniciales de la revisión se indicaba que no se podían realizar dichos ajustes de incertidumbre. Durante el proceso de votación, se destacó que, en algunos campos, en realidad se practica ese tratamiento de la incertidumbre. Por lo tanto, la declaración final es más detallada, ya que establece que el ajuste por incertidumbre solo se admitirá si lo permite la especificación o si lo acuerdan el proveedor y el receptor. Además, debe comunicarse el valor original, antes de cualquier ajuste, así como el método aplicado para el ajuste.

En última instancia, el objetivo de cualquier reglamento en torno a la información de los datos y su comparación con las especificaciones es la transparencia de la comunicación.

Peter Fortini es presidente del Comité de calidad y estadística (E11). Es miembro asociado de ASTM International y ha recibido el Premio al Mérito.

El dr. John Carson es estadístico sénior de Neptune and Co. y coordinador de la columna Data Points. Es miembro del Comité de calidad y estadística (D11), así como de los Comités sobre productos derivados del petróleo, combustibles líquidos y lubricantes (D02), calidad del aire (D22) y evaluación ambiental, gestión de riesgos y medidas correctivas (E50).