sábado, 4 de septiembre de 2010

Muestreo de alimentos

Muestreo de Alimentos



Existen diversas técnicas para llevar a cabo un muestreo adecuado de los alimentos, y estas varían de acuerdo al tipo de ingrediente, la cantidad y el contenedor en el que se encuentren.

Al adquirir un lote de materia prima, es importante obtener una muestra representativa de éste, para ello se requiere tomar varias muestras primarias en diversos puntos del lote, para obtener la mezcla bruta y por reducción de esta se obtiene finalmente la muestra contractual.



Muestreo de Ingredientes Sólidos



En sacos



Si el ingrediente se encuentra en bultos o sacos, se debe de muestrear de cada saco de 500 a 1000g.

Si el lote es de uno a diez sacos, se deben de muestrear todos. si el lote es mayor a diez, se deben muestrear 10 costales o por lo menos el 2% del total del lote.

El muestreo de sacos puede hacerse mediante muestreadores especiales para este fin.



A granel



Cuando la materia prima se encuentra a granel dentro de bodegas rectangulares, vagones o camiones, se tomaran muestras a tres niveles diferentes con muestreadores adecuados y en varios puntos de acuerdo a la capacidad del transporte o bodega:



Productos a granel



1. Tomar con un calador un numero de sub muestras representativo del camión o silo.

2. Si se muestrea durante la descarga del camión, recoger con un recipiente a intervalos de tiempo regulares alícuotas directamente de todo el ancho del chorro de descarga.

3. Homogeneizar y reducir para enviar al laboratorio (250-500 g).

4. En caso de ser mezclas asegurarse de que la distribución de los ingredientes sea homogénea.

5. Productos almacenados en bolsas

6. La muestra debe estar constituida por sub-muestras tomadas de un lote homogéneo, evitando el material procedente de partidas diferentes.

7. Para asegurar que la muestra sea representativa, las sub-muestras deberán tomarse con calador sobre la mayor cantidad de bolsas que posible. Cuando el número de bolsas es inferior a 200, muestrear sobre 20 unidades, cuando el número es mayor, el 10% del lote. Asegurarse que las muestras sean representativas de las distintas partes de las bolsas muestreadas y de distintas zonas de la estiba (penetrar las bolsas con el calador en diagonal de abajo hacia arriba).

8. Homogeneizar y reducir para enviar al laboratorio (aproximadamente 250 g

9. MS).

10. Disponer la muestra en una bolsa de papel o plástico.

11. Hasta su envío al laboratorio, conservar a temperatura ambiente en un lugar seco (nunca en heladera o congelador).

12. Identificar y remitir al laboratorio (250-500 g).

Es muy importante evitar tomar muestras del alimento que se encuentra pegado a las paredes, ya que puede sufrir algunos cambios que alteren la muestra y provoque que esta no sea representativa del lote.



Otra forma utilizada para muestrear alimentos a granel es al momento de descargar el producto, en este caso solamente se coloca un recipiente al momento de la descarga a intervalos de tiempo proporcionales para así obtener la muestra bruta.



Muestreo de Ingredientes Líquidos



Para realizar el muestreo de este tipo de ingredientes tales como melaza, aceite y algunos aditivos, para ello se requiere de muestreadores especiales que tienen trampas diseñadas para abrirse y cerrarse controladamente y así poder tomar muestras a diferente profundidad.

En el caso de ingredientes como la melaza y la manteca, es recomendable calentarlos previamente y mezclarlos vigorosamente para que el material quede completamente homogéneo y la muestra se obtenga fácilmente.

Carnes y embutidos

Los métodos de selección de muestras pueden ser clasificados de acuerdo a:

* El número de muestras tomadas de una población dada para un estudio.

* La manera usada en seleccionar los elementos incluidos en la muestra. Los métodos de muestreo basados en los dos tipos de clasificaciones son expuestos en seguida.

Las muestras deben ser tomadas por el responsable y enviadas a un laboratorio habilitado por el Servicio Agrícola y Ganadero de acuerdo a la legislación vigente.

El método diagnóstico utilizado en el muestreo bacteriológico oficial de las canales (bovinas, porcinas, ovinas, caprinas y aves) en los mataderos de exportación será el método no destructivo.

PROCEDIMIENTO DE MUESTREO

La toma de muestra comenzará transcurrida media jornada de sacrificio y antes de someter a las canales a refrigeración

Cada semana se recogerán 5 a 10 muestras de canales de un mismo día.

* Se podrá disminuir la frecuencia de muestreo de una a dos semanas cuando se obtengan resultados satisfactorios durante seis semanas consecutivas.

* El día de la toma de muestras debe ser cambiado cada semana, de modo que queden cubiertos todos los días de la semana.

* En caso de ovinos, cerdos y bovinos se tomará una muestra de cuatro áreas de cada canal.

Antes de la toma de muestras.

La persona responsable de realizar el monitoreo debe:

* Analizar los procedimientos de muestreo para el producto que se debe procesar.

* Preparar la documentación respectiva: registros y protocolos.

Elaborar una la lista de verificación de las tareas que deban efectuar.

* Revisar procedimientos de selección de muestra aleatoria.

* Revisar toda otra información que pueda ayudar en este proceso.

Actividades a realizar en la preparación de materiales para el muestreo.

* Revisar que en el contenedor de materiales de muestreo tenga los insumos necesarios para realizar esta actividad.

* Verificar la calidad de los materiales como el Agua Peptonada Tamponada (APT), revisando que esté con las condiciones de esterilidad exigidas (no debe contener material particulado en suspensión o turbidez y debe estar dentro del período de vigencia).

* Si la persona que lleva a cabo el muestreo se encuentra con material o insumos en condiciones defectuosas, deben ser etiquetados e identificados como “eliminar” y ser devueltos al laboratorio de origen con el respectivo reclamo.

* 4. Colocar los paquetes de gel en el congelador.

* 5. Colocar el contenedor de materiales abierto en el congelador o refrigerador, para enfriarlo.

Actividades en el día del muestreo.

* Seleccionar el manual correcto de acuerdo al tipo de muestra a tomar y método diagnóstico a solicitar.

* Verificar la totalidad de material a utilizar (guantes estériles, plantilla, registros, protocolos, plumón marcador, bolsas estériles, etc.)

* Retirar el contenedor del refrigerador o congelador.

* Retirar el envase que contiene el APT refrigerada y guardarla en el contenedor, junto a los geles refrigerantes.

* Colocar dentro de los materiales a usar la solución de desinfección.

* Verificar de tener todos los implementos para el muestreo.



Muestreo de Forrajes



Forraje Fresco en Potrero



La forma correcta de obtener las muestras de un potrero, es colectar pequeñas cantidades de diferentes zonas del terreno en forma radial partiendo del centro, también es importante tener ciertas consideraciones:

*
Tomar la muestra sin seleccionar la planta.





* Cortar la planta a la altura de la cosechadora en forraje de corte, o la parte que es consumida por los animales, cuando el forraje es para pastoreo.




*
Evitar tomar muestras de las orillas o por donde haya transito de animales o personas.




Forraje Ensilado



Muestrear forraje ensilado requiere de tener un especial cuidado, ya que obtener muestras de las partes profundas del silo es complicado y requiere de aditamentos especiales.

Lo adecuado es tomar las muestras lo más profundo que se pueda, la parte superior del silo no debe muestrearse y se debe de cubrir el hueco producido al momento de tomar la muestra con el material sobrante para evitar que el aire provoque la descomposición del ensilado.

Inmediatamente después de recolectada la muestra debe ser introducida dentro de un frasco y compactarse lo más posible para conservar las condiciones de anaerobiosis y congelarse antes de ser enviado al laboratorio.



Forrajes Henificados



Cuando el forraje se encuentra en pacas, la metodología del muestreo es igual que el de alimentos en pacas.

Si se encuentra hacinado en trojes, se deben de tomar las muestras de diferentes puntos del almiar a diferentes profundidades. La recolección debe hacerse en forma cuidadosa para evitar que las hojas se desprendan de los tallos al ser manipuladas.



Forrajes conservados

Un lote de heno o silaje uniforme proviene de un cultivo cosechado con el mismo estado de madurez en una única fecha y que es uniforme en contenido de malezas, días de pre-oreado y daño climático (lluvia o viento). Para realizar un muestreo eficiente es importante contar con un inventario detallado de las distintas reservas confeccionadas o compradas.

Heno

Los rollos o fardos no presentan una composición uniforme a través de todo su volumen, por lo tanto es importante obtener muestras representativas de los distintos sectores. Para el caso de rollos o fardos proceder como se indica a continuación:



1. La muestra debe estar constituida por submuestras tomadas de un lote homogéneo, evitando el material muy alterado del exterior.

2. Las submuestras deberían tomarse con barreno atravesando el fardo en diagonal en sentido longitudinal. En caso de carecer de barreno, los fardos podrían muestrearse abriéndolos y separando con cuidado porciones representativas, aunque es muy difícil obtener una muestra representativa de éste modo.

3. Por debajo de 200 unidades deberían muestrearse no menos de 20 unidades.

Para más de 200 unidades muestrear el 10%.

4. Homogeneizar y reducir para enviar al laboratorio (aproximadamente 250 g

MS).

5. La muestra se puede disponer en bolsa de papel o plástico.

6. Hasta su envío al laboratorio, conservar a temperatura ambiente en un lugar seco (nunca en heladera o congelador).

7. Identificar y remitir al laboratorio.



Silajes

Dependiendo del objetivo buscado la estrategia de muestreo puede variar dado que los silajes son muy inestables una vez expuestos al aire.

Sí el objetivo es describir lo que los animales están comiendo las muestras deberán ser tomadas,

del comedero, por ejemplo tomar sub-muestras de distintos puntos (por ejemplo, a un número fijo de pasos) lo más próximo al momento en que los animales accedan al silaje.

de distintos sitios de la pared de un silo puente.

Sí el objetivo es caracterizar el silaje (producto de las características del cultivo original y del trabajo de confección; esperar 6-8 semanas de fermentación para asegurar que el forraje se haya estabilizado) y muestrear:

No incluir material deteriorado (por ejemplo la capa superficial expuesta al aire de algunos silos puente).

Las muestras deberían tomarse con calador en distintos puntos y a diferentes profundidades.

Conservar la muestra en una bolsa plástica bien cerrada y conservar en heladera o congelador.

Identificar y hacer llegar la muestra al laboratorio a baja temperatura lo más rápidamente posible.



Homogeneización y reducción de la muestra

Usualmente la cantidad de material muestreado superará el volumen que es necesario enviar al laboratorio. El material una vez colocado en una bolsa sufre sedimentación por lo que deja de ser homogeneo (por ejemplo en un silaje de planta entera de maíz, los granos tienden a amontonarse en el fondo). Para reducir el tamaño de la muestra en forma de que sea representativa del material original deberán seguirse los siguientes pasos:



1. Extender el contenido de todas las submuestras sobre una lona o plástico limpio (no contaminada con fertilizantes, curasemillas, insecticidas, suplementos minerales, etc.)y mezclar a mano.

2. Homogeneizar, mezclando apropiadamente todo el material recolectado.

3. Distribuir el material en forma pareja sobre la lona (Figura 1).

4. Dividir el material sobre la lona en cuatro partes iguales (A, B, C y D).

5. Descartar dos cuartos opuestos entre sí (B y D), asegurándose de eliminar todo el material, aún las partículas más finas que probablemente hayan sedimentado sobre la lona.

6. Mezclar las dos partes restantes (A y C).

7. Repetir la operación de homogeneización y reducción hasta conseguir una muestra de tamaño adecuado.



Esquema de cómo reducir el volumen de muetra



Conservación y envío de muestras



La forma adecuada de conservar las muestras, así como el recipiente utilizado y la cantidad requerida por el laboratorio para realizar las determinaciones pertinentes se muestran a continuación:



Tipo de Ingrediente
Método de Conservación
Tipo de Empaque
Cantidad


Seco
Temperatura ambiente
Bolsa de plástico
250-500 g


Líquido
Temperatura ambiente
Frasco de plástico
1000 ml


Forraje fresco
Deshidratación
Bolsa de papel
1000 g


Forraje ensilado
Congelación
Frasco de plástico
500-1000 g


Forraje seco
Temperatura ambiente
Bolsa de plástico
250-500 g




Es preferible utilizar frascos de plástico, en lugar de vidrio porque así no se corre el riesgo de que se rompa durante el transporte.

El forraje fresco debe enviarse en una bolsa de papel para que este absorba la humedad y no sufra alteraciones el forraje durante el trasporte.



Todas las muestras deben estar perfectamente cerradas e identificadas.

La identificación debe hacerse con tinta indeleble y debe contener los siguientes datos:


Nombre del ingrediente





Nombre del remitente





Fecha de muestreo





Análisis requeridos





Dirección y teléfono


Medicamento

Un medicamento es un fármaco, principio activo o conjunto de ellos, integrado en una forma farmacéutica y destinado para su utilización en las personas o en los animales, dotado de propiedades para prevenir, diagnosticar, tratar, aliviar o curar enfermedades, síntomas o estados patológicos.

* Medicamentos con patente: Aquellos medicamentos de investigación propia del laboratorio que los comercializa, sujetos a la protección comercial que brindan las agencias internacionales de patentes.

La patente no se limita a la molécula, sino también a la formulación, mecanismo de producción, o asociación con otras moléculas. Mediante sucesión de patentes las casas farmacéuticas consiguen prolongar el periodo de exclusividad de sus presentaciones comerciales, aun cuando presentaciones anteriores de la misma molécula hayan quedado libres.

* Medicamentos genéricos: Aquellas presentaciones de moléculas que ya no están protegidas por la patente de su investigador.

Pueden ser libremente producidas por otros laboratorios y suelen conllevar un menor precio. Las distintas Agencias del medicamento y organizaciones reguladores nacionales aseguran las similares bioequivalencia y biodisponibilidad de los medicamentos genéricos frente a aquellos que les son referencia.



Procedimientos de muestreo

En general, las sustancias farmacéuticas a las que se les realizará el muestreo para la prueba deben seleccionarse según los criterios siguientes. Deben:

- incluirse en la lista de medicamentos esenciales del país

- encontrarse entre los medicamentos más ampliamente usados

- tener importancia terapéutica

- encontrarse entre aquellos que tienen mayor probabilidad de ser objeto de falsificación

- incluir preparaciones pediátricas.

Se debe realizar el muestreo de los puntos de distribución de productos farmacéuticos y de los medicamentos mismos aleatoriamente, cuando fuera posible, y debe ser representativo del mercado. Los establecimientos que se monitorearán deben incluir farmacias de la comunidad y de hospitales y farmacias dirigidas por misiones y otras organizaciones no gubernamentales así como del sector privado.

La cantidad real de comprimidos o cápsulas por muestra debe decidirse sobre la base del tipo de prueba de laboratorio que se realizará. En el caso de los comprimidos o las cápsulas envasadas en tiras o en envases alveolados, el número total recogido debe dividirse en tres porciones iguales y cada una de ellas sellarse. Una porción debe enviarse al laboratorio para realizar las pruebas, otra enviarse al fabricante para investigación y otra retenerse a manera de control. En el caso de los comprimidos o las cápsulas envasadas en una botella o envase similar, deben realizarse muestras al menos dos envases originales. Para los jarabes y los polvos para inyecciones deben recogerse tres porciones. Las muestras de estos productos que se enviarán al fabricante mediante la autoridad reguladora de medicamentos deben estar intactas y en su envase original.

El laboratorio elegido para realizar la prueba debe ser preferentemente un laboratorio colaborador de la OMS.


La génesis del suelo se ve influenciada por la acidez o alcalinidad de su solución. Al aumentar la acidez del suelo, la flora bacteriana se ve desplazada por el predominio de hongos, con lo que la nitrificación y otros procesos dependientes de la actividad bacteriana se verán afectados. Por tanto, en condiciones de fuerte acidez, la fijación del nitrógeno y la mineralización de residuos vegetales se reduce. Las plantas absorben los nutrientes disueltos en el agua del suelo y la solubilidad de los nutrientes depende en gran medida del valor de pH.



Caracterizar con exactitud la reacción del suelo tiene como principal objetivo diagnosticar las condiciones que rigen en los procesos edafogenéticos, en la translocación de elementos, en la disponibilidad de nutrientes, en cuanto a los problemas de toxicidad, en la actividad biológica, etc.



La medida del pH del suelo en agua es una determinación sencilla, pero de gran valor, pues sirve como criterio para decidir la necesidad de otros análisis y las técnicas a utilizar. Sin embargo, también se puede medir el pH en KCl que, junto con el pH en agua, da una idea del grado de saturación del complejo de cambio; el pH en NaF es útil para detectar la presencia de compuestos amorfos en posibles horizontes espódicos o en andosoles.



El nitrógeno en el suelo.

El nitrógeno es un elemento fundamental en la materia vegetal, ya que es un constituyente básico de las proteínas, ácidos nucleicos, clorofilas, etc. Las plantas lo absorben principalmente por las raíces en forma de NH4+ y de NO3-. El nitrógeno permite el desarrollo de la actividad vegetativa de la planta, causando el alargamiento de troncos y brotes y aumenta la producción de follaje y frutos. Sin embargo, un exceso de nitrógeno debilita la estructura de la planta creando un desequilibrio entre las partes verdes y las partes leñosas, siendo la planta más sensible al ataque de plagas y enfermedades.



Más del 95% del nitrógeno del suelo está en forma de materia orgánica, cuya fracción menos susceptible de sufrir una descomposición rápida es el humus. El nitrógeno inorgánico está fundamentalmente como NH4+, del cual sólo una pequeña parte está en la solución del suelo y en las sedes de intercambio, pues nitrifica rápidamente, el restante está en forma difícilmente cambiable formando parte de los silicatos.



La cantidad de nitrógeno disponible para las plantas depende del equilibrio entre mineralización (conversión del nitrógeno orgánico en nitrógeno mineral, ya sea por aminización, amonificación o nitrificación) e inmovilización (proceso contrario). Esta mineralización depende, entre otros factores, de la temperatura del suelo, siendo muy activa con temperaturas altas.

El fósforo en el suelo.

El fósforo forma parte en la composición de ácidos nucleicos, así como las sustancias de reserva en semillas y bulbos. Contribuye a la formación de yemas, raíces y a la floración así como a la lignificación. Una falta de fósforo provoca un ahogo de la planta, crecimiento lento, una reducción de la producción, frutos más pequeños y una menor expansión de las raíces. La mayor parte del fósforo presente en el suelo no es asequible a las plantas y su emisión en la solución de suelo es muy lenta.

El potasio en el suelo.

Siempre se encuentra en forma inorgánica, y en parte en equilibrio reversible entre la fase en solución y la fácilmente cambiable, dependiendo de la temperatura.



Las plantas difieren en su capacidad de utilizar las distintas formas de potasio, según la capacidad de intercambio catiónico de la raíz. Las plantas leguminosas poseen el doble de capacidad de cambio que las gramíneas.



El potasio actúa como un cofactor en reacciones enzimáticas, metabolismo y translocación del almidón, absorción del ión NO3-, apertura de los estomas y síntesis de proteínas. Las carencias de potasio se pueden corregir aportando materia orgánica (compost), sales minerales ricas en potasio, etc.



Muestreo del suelo.

Los resultados del análisis de un suelo dependen de la calidad de la muestra recogida por el agricultor al centro de análisis. Por ello a continuación se recogen las recomendaciones a seguir en la toma de muestras de suelo para análisis fisico-químico:

Frecuencia del análisis.

La frecuencia del análisis del suelo depende de la cosecha y de cómo se ha cultivado. Para la mayoría de los cultivos, la recolección de muestras cada dos o tres años debe ser suficiente. Los cultivos intensivos como las frutas u hortalizas necesitan de un muestreo anual, y los cultivos de invernadero realizan sus análisis más a menudo. Se debe realizar el análisis antes de sembrar o plantar.



Cualquier cambio en las prácticas de cosecha debe ir precedido de un análisis de comprobación del suelo. Por ejemplo, si un agricultor pretende cambiar de un laboreo normal a uno de conservación, se debe realizar un análisis de suelo antes del primer año. Un agricultor que cambia de cultivo debe también realizar un análisis del suelo antes del nuevo cultivo.

Zonas de muestreo y número de submuestras.

La finca debe dividirse en parcelas homogéneas de muestreo en cuanto a color, textura, tratamientos y cultivos. El número de muestras depende de la variabilidad o heterogeneidad de la parcela. La estimación será tanto más exacta cuanto mayor sea el número de submuestras. De modo orientativo, se considera adecuado tomar de 15 a 40 muestras en cada parcela, haciéndolo en zig-zag y metiendo todas las muestras en una bolsa común. No deberá tomarse ninguna muestra que represente una superficie mayor de 4 hectáreas. Se aconseja tomar de 10 a 20 submuestras para parcelas comprendidas entre 5000 y 10000 m2.

Profundidad del muestreo.

Depende del tipo de cultivo, pero por lo general siempre se recomienda desechar los primeros 5 cm de suelo superficial. Para la mayoría de los cultivos basta con tomar muestras de los primeros 20-40 cm del suelo. En el caso de cultivos de césped y praderas la profundidad de muestreo recomendada es de 5 a 10 cm. Por otro lado, en aquellos cultivos de raíces profundas y frutales se recomienda realizar muestreos a una profundidad de 30 a 60 cm.

Procedimiento del muestreo.

Para la toma de muestras se empleará barrenas o tubos de muestreo de suelo. También se puede utilizar una pala. Para ello se ha de realizar un hoyo en forma de V, cortar una porción de 1,5 cm de la pared del hoyo y retirar la mayor parte de la muestra con la hoja. Cada muestra de suelo debe incluir suelo de toda la profundidad de muestreo.



Una vez terminada la toma de muestras, se recomienda mezclar todas las muestras juntas para obtener una mezcla de suelo homogénea. Tomar aproximadamente 1 kg de esta mezcla, dejarla secar al aire y enviarlo al laboratorio de análisis, especificando al máximo todos los datos de la parcela.

Muestreo en invernaderos.

El programa de fertilización para cultivos en invernaderos es muy diferente al empleado para los cultivos extensivos. Generalmente, los agricultores extensivos dependen principalmente de las reservas de nutrientes del suelo, como el nitrógeno orgánico o el potasio intercambiable. Sin embargo, en los cultivos intensivos en invernadero se suelen emplear sustratos a los que se les suministran los nutrientes a través de complejos planes de fertilización, de esta forma se tiene un control total sobre el estado nutricional de la planta.



Para la realización de muestreos en estos cultivos, se tomará como ejemplo la metodología empleada en cultivos de hortalizas en arena y con riego por goteo. Para ello se elige un punto a 10-15 cm del tronco de la planta y en dirección a la línea portagoteros. Se aparta la capa de arena y estiércol y pinchamos hasta llegar a la profundidad media de las raíces (10 cm). Para ello se empleará un bastón tomamuestras de media caña o una pequeña azada. Lo importante es que se extraiga el suelo a lo largo de toda la perforación y en igual cuantía. La cantidad de suelo extraído (150-200 gr) debe ser similar en todos los puntos de muestreo (submuestras). Se evitará tomar muestras en las bandas y pasillos así como en los 4-5 metros próximos a ellos.



Análisis del suelo.

Existen dos metodologías para realizar un análisis de las muestras de suelo recogidas. El método más antiguo utiliza reacciones químicas que producen cambios de color. El color exacto depende de la cantidad de minerales disponibles en el suelo. En el caso del análisis del pH, el color depende del pH del suelo.



Estos ensayos químicos sencillos son muy fáciles de realizar pero son poco fiables. Por ello estos ensayos basados en la comparación de colores se han reemplazado en los laboratorios por ensayos que utilizan modernos aparatos como el medidor de pH y el espectrofotómetro. Estos aparatos miden de una forma rápida y exacta cantidades de minerales en las muestras del suelo.



Sin embargo, los resultados de laboratorio solo son fiables si han sido validados en suelos similares a los del muestreo. Es decir, que los ensayos deben estar basados en estudios realizados sobre la fertilización y niveles de nutrientes en suelos parecidos a los del suelo de muestra.



Generalmente en el análisis de un suelo se realizan los siguientes ensayos:



· Determinación de la textura mediante análisis mecánico de tamizado de la muestra.

· Medida de la materia orgánica del suelo.

· Determinación de los niveles de pH mediante el empleo de pHmetros.

· Medida del fósforo soluble o disponible (cantidad de fósforo libre para el crecimiento de la planta) mediante lavado de la muestra con una solución ácida y su posterior análisis en espectrofotómetro.

· Medida del potasio intercambiable.



En la actualidad existen numerosos dispositivos electrónicos relativamente baratos (pHmetros de bolsillo digitales, medidores de conductividad y de nutrientes, etc) que permiten realizar a pie de finca ensayos rápidos y a tiempo en cultivos que requieren una constante supervisión del estado nutricional del suelo (cultivos hortícolas, viveros, etc.).

Muestreo de suelos

MUESTREO EN SUELOS




1. INTRODUCCION

Cuando se envían muestras de suelo a un laboratorio se esperan diversos resultados analíticos para tomar decisiones respecto al manejo del suelo. Sin embargo, tales resultados del laboratorio son útiles y contribuyen a decisiones acertadas sólo si reflejan las condiciones que representan adecuadamente a la superficie de suelo que se quiere manejar. En el proceso de obtención de información relacionada con el suelo puede haber muchas fuentes de error. Por lo tanto, la representatividad y calidad de la muestra es decisiva para lograr la información adecuada. Un buen proceso de muestreo permite obtener información confiable. En cambio, un muestreo inadecuado para de suelos, puede conducir a interpretaciones y decisiones equivocadas.



2. OBJETIVOS

* Conocer los diferentes métodos de muestreo de suelos. Y saber como y cuando aplicarlos.

* Conocer y diferenciar los diferentes instrumentos que se usan en el muestreo de los suelos.

* Reconocer la importancia que tiene el hacer un buen estudio de los suelos ya que es de mucha importancia en la Ingeniería Civil.

3. MUESTREO

Los procedimientos de muestreo son las técnicas que se aplican para obtener especímenes alterados o inalterados a diferentes profundidades del subsuelo en el que posteriormente se realizan pruebas de laboratorio para conocer sus propiedades índice y mecánicas.

* TIPOS DE MUESTRAS

De acuerdo con el Manual de diseños de obras civiles, las muestras pueden ser alteradas o inalteradas.

a. Muestras Alteradas: Una muestra alterada se define como aquella donde parte de ella o toda, ha sufrido una alteración tal que ha perdido la estructura que poseía in-situ, estas muestras no representan de forma real las propiedades ingenieriles de resistencia y permeabilidad del suelo. Una muestra inalterada generalmente es usada para los procesos de identificación y caracterización del suelo. Las muestras inalteradas también son usadas para preparar especímenes de laboratorio y evaluar en ellos propiedades de permeabilidad y resistencia mecánica, cuando la destinación del suelo sea como elemento de construcción.

b. Muestras Inalteradas: Son aquellas muestras obtenidas por medio de muestreadores y usando técnicas en las cuales es posible preservar de la estructura natural del material; aunque se use la expresión “inalterada” se debe tener en cuenta que una muestra de suelo al ser retirada de sus condiciones naturales sufre algún tipo de remoldeo o alteración, se denomina así por que representan fielmente las condiciones del suelo in-situ. En estas muestras se realizan todos aquellos ensayos que permiten evaluar las condiciones de resistencia del suelo y comportamiento ingenieril y las propiedades de permeabilidad, además determinar la humedad natural y todos los demás ensayos que se pueden ejecutar en las muestras alteradas.

Del tipo de muestra requerida dependerá el tipo de proceso de muestreo a planear.

3. PROCEDIMIENTO DE MUESTREO



* Despejar una superficie horizontal (o paralela a la superficie del suelo) de suelo de lo suficientemente amplia como para que quepan las taras dejando un espacio entre ellos de unos 3-5 cm (aproximadamente 20 cm x 40 cm). Esta superficie debe estar 2-3 cm por sobre el nivel superior de muestreo.

* Enterrar las taras, enterrándolos con un combo de plástico o goma dura, hasta la profundidad deseada (2-3 cm bajo la superficie superior).

* Extraer las taras evitando que pierdan material de su interior y enrasarlos para obtener el volumen correspondiente, sin alterar su estructura natural. Tapar los cilindros y empacarlos adecuadamente para su transporte.

* Para determinar densidad aparente (pero no la distribución de poros), puede procederse de la siguiente forma: Una vez obtenido cada tara de un estrato, se vacía su contenido íntegramente (sin perder nada) en una bolsa de plástico resistente. De esta manera la muestra estará formada por el suelo equivalente a un volumen total determinado por el número y tamaño de las taras (por ejemplo, 3 taras de 100 cm 3 forman una sola muestra de 300 cm 3).

* No mezclar taras (o su contenido) de distintos estratos de profundidad.

* Repetir el procedimiento en cada profundidad de muestreo.

4. MUESTREO EN SUELOS

A. Métodos de perforación con muestreo alterado o destructivo:

* Métodos manuales y mecánicos:

Las muestras obtenidas por medio de estos métodos son alteradas, pero son representativas del suelo en lo referente al contenido del agua, por lo menos en suelos muy plásticos.

Las herramientas más utilizadas son la pala posteadora, los barrenos helicoidales.

* Pala posteadora.

Son muy usadas en México. Esta se hace penetrar en el terreno al ejercer un giro sobre la manija superior, adaptada al extremo superior de la tubería de perforación.



* Barrenos helicoidales.

Depende del tipo de suelo a penetrar y son accionados por motor o manualmente; son utilizables solamente por arriba del nivel freático y donde no haya arcilla blanda o gravas gruesas que entorpezcan su avance.

Un actor importante es el paso de la hélice que debe ser muy cerrado para suelos arenosos y mucho mas abierto para el muestreo de suelos plásticos.



* Método de lavado.

Consiste en perforar con una columna de tubos que lleva en la parte inferior un trepano en forma de punta, cola de pescado cincel o cruz, con orificios que permiten la salida del fluido de perforación (ver la siguiente figura)



La acción combinada de percusión y de chiflón permite cortar el material, que es llevado a la superficie por el fluido de perforación, el cual puede ser agua o lodo. El equipo que se re requiere se muestra gráficamente en la figura siguiente.

Este procedimiento de muestreo es utilizable en arenas no muy cementadas con pocas y pequeñas gravas y en suelos cohesivos abajo del nivel freático. En suelos inestables se puede utilizar ademe metálico o lodo para mantener las paredes de perforación.

Es de los métodos mas utilizados en la exploración de suelos, ya que el equipo empleado es ligero y puede transportarse a sitios de difícil acceso. “Es el procedimiento mas rápido y económico para conocer aproximadamente la estratigrafía del suelo. Se usa también para avanzar con mayor rapidez en otros métodos de perforación.

Asimismo se aplica en aquellos sitios localizados en el litoral que van a ser de dragado o bien de hincado de pilotes.



* Perforación estándar (dinámica)

Este método consiste en hincar en el terreno un penetrómetro o muestreador por medio de percusión, obteniendo así muestras alteradas representativas del suelo, se utiliza principalmente en arenas y en suelos limoarenosos.

La prueba consiste en introducir en el terreno por medio de golpes un penetrometro colocado en el extremo de la tubería de perforación. Los golpes son proporcionados por un martinete de 64 kg.

Es conveniente realizar esta prueba en cada estrato importante.

La utilidad e importancia de este método radica en las correlaciones encontradas en el campo y en laboratorio en diversos suelos.

* Barrena tricónica.

Consiste en perforar mediante una columna de tubos en cuya parte inferior lleva una broca tricónica o una broca drag. Para enfriar la broca y arrastrar el material cortado a la superficie se inyecta agua o lodo.

El método de rotación con agua o lodo es aplicable es casi todos los terrenos; en suelos granulares se utilizan lodos densos o ademes metálicos para estabilizar las paredes de la perforación.



* Muestras obtenidas de sondeo a cielo abierto:

Generalmente son excavaciones que se realizan para permitir la exposición de la configuración del terreno, el procedimiento para la recuperación es el siguiente:

* Se retira la primera capa que se encuentra en el suelo y se deposita aparte, en el proceso de muestreo nunca se desecha ni se contamina con la que se encuentra mas abajo. Esta primera capa es de espesores variables, de color oscuro y olor a materia orgánica, es sobre la cual se desarrolla la vida, esta capa sirve de nutrientes a las plantas y de hogar a muchos animales. En los proyectos para el desarrollo de obras civiles esta primera capa se le conoce comúnmente como “capa estéril” debido a que no aporta nada al desarrollo del proyecto, pero en casos donde el objetivo del trabajo son procesos de recuperación de suelos o desarrollo de zonas de cultivo, esta es la capa mas importante a estudiar.

* Se toma muestras individuales de cada una de las capas a estudiar, este proceso se lleva a cabo con ayuda de palas, cuchillos, barras, siempre procurando no contaminar las capas entre si.

* Las muestras son almacenadas en bolsas o recipientes cerrados, debidamente rotulados que permitan la plena identificación de la muestra. Posteriormente son enviados al laboratorio.

Es común que en vez de tomar muestras individuales se requieran muestras integrales, o sea de todo el perfil de suelo observado, para ello es necesario almacenar en un solo recipiente la muestra tomada de todo el perfil. En cualquiera de los casos es necesario tapar la excavación realizada una vez finalice el proceso, dejando siempre para ubicar el suelo orgánico en la superficie.



B. Métodos de perforación con muestra inalterada:

Debe tenerse en cuenta que de ningún modo y bajo ninguna circunstancia puede obtenerse una muestra de suelo que pueda ser rigurosamente considerada como inalterada.

Por lo anterior cuando se hable de muestras inalteradas, se debe entender en realidad como un tipo de muestra obtenida por cierto procedimiento que trata de hacer mínimos los cambios en las condiciones de la muestra in situ, sin interpretar la palabra en sentido literal.



* Tubo de pared delgada (Shelby)

De manera general consiste en un muestreador que se tornilla ala parte interior de la tubería de perforación. El muestreador es un tubo de acero o latón de diámetro exterior variable entre 1.5 a 10cm de espesor máximo de 1.5mm y longitud entre 80cm y 1m. Es común cortarlo longitudinalmente al extraer la muestra cuidando la fricción lateral.

Este tipo de muestreador se utiliza principalmente en suelos cohesivos y blandos o semiduros, sin importar que se localicen encima o debajo del nivel freático.

* Muestreador de Denison

Como se indica en la figura el muestreador consiste en dos tubos concéntricos. En el interior que se hinca a presión se rescata la muestra de suelo; mientras que el exterior, con la broca de corte en su extremo gira y corta el suelo que lo rodea. Para operar este muestreador se hace circular fluido de perforación entre dichos tubos.

Este muestreador se emplea preferentemente en arcillas duras, limos compactos y arenas algo cohesivas en donde otros muestreadores no pueden penetrar.

* Muestreador Pitcher

Es similar al Denison, excepto porque la posición del tubo interior se regula con un resorte axial; mientras que el exterior, con la broca de corte en su extremo, gira y corta el suelo alrededor (véase la figura).Su operación requiere también de fluido de perforación.

De gran utilidad en suelos de diferentes durezas y espesores, pues en suelos blandos funciona como un tubo Shelby y en suelo duros como un muestreador Denison con lo9 que logra buena calidad de muestras.



El caso mas simple corresponde al de cortar un determinado trozo del suelo deseado cubriéndolo con parafina para evitar perdidas de humedad y empacándolo debidamente para enviarlo al laboratorio. El proceso para obtener este tipo de muestras es el siguiente:

* Se limpia y pule la superficie del terreno y se marca el contorno del trozo.

* Se excava una zanja alrededor del trozo deseado.

* Se ahonda la excavación y se cortan los lados del trozo empleando un cuchillo de hoja delgada.

* Una vez tallada la muestra, de corta el trozo y se retira del hoyo. La cara del trozo que corresponda al nivel del terreno se marca con una señal cualquiera para conocer la posición que ocupaba en el terreno. Luego se aplican dos o tres capas de parafina caliente, se rotula y se envía al laboratorio.

* Si la muestra no va a ser usada pronto, necesita una protección adicional además de las capas de parafina. Esta protección consiste en envolver la muestra en una tela blanda, amarrándola con un cordel, hecho esto se sumerge la muestra entera en parafina en repetidas ocasiones, de tal manera que se alcance un espesor mínimo de 3 mm, suficiente para garantizar su impermeabilidad.

* En algunas ocasiones es conveniente además, empacar la muestra en una caja de madera para transportarla al laboratorio.

La excavación a cielo abierto brinda siempre una información correcta hasta donde llega, pues permite la inspección visual de los estratos del suelo, sin embargo en muchas ocasiones se requiere estudiar el suelo a profundidades mayores que las que pueden ser alcanzadas satisfactoriamente por excavaciones a cielo abierto, en estos casos es conveniente realizar perforaciones de profundidad. Esta perforaciones se pueden hacer mediante el uso de barrenas hasta llegar al estrato requerido y de allí sacar con un muestreador especial la muestra inalterada.

Las barrenas pueden ser de diferentes tipos, la mayoría de ellas son relativamente cortas variando fácilmente su tamaño. Esta barrenas se hincan por rotación o ejerciendo una presión constante para facilitar su entrada.

Una vez se ha llegado al sitio de interés, uno de los equipos mas sencillos y eficientes para extraer la muestra es el tubo shelby, que consiste en un tubo metálico de paredes delgadas con un extremo afilado, este borde tiene un diámetro ligeramente menor que el interior del tubo, garantizando que la muestra pueda deslizarse libremente dentro sin fricción alguna, la parte superior posee la facilidad de implementar una válvula que evita que la muestra se salga cuando se retira el tubo del terreno.

5. ANALISIS DE LA MUESTRA EN EL LABORATORIO

Consiste en varios apartados:

* Clasificación:

Las muestras, que deben encontrarse en sus bolsas correspondientes, se trasvasan a unas bandejas y se disponen para el secado

* Secado:

Debe ponerse una fina capa de la muestra, unos 2 cm, para facilitar la evaporación de la humedad de la muestra.

Puede ser:

Al aire libre: puede tardar varias semanas para equilibrar la humedad de la muestra con la del aire libre.

En armario secador: trabajamos con una temperatura de 30 º C tarda unos 3 ó 4 días. Los días se acortan cuando el armario trabaja por convección (corriente de aire que facilita ala evaporación).

El punto exacto de secado varía según el tipo de muestra, una forma práctica de conocerlo es desgranando a mano algún agregado (terrón). En suelos más arcillosos si el tiempo de secado excede al necesario de formaran terrones muy consistentes.

* Desgranado:

Al sacar las muestras del armario las desgranamos o trituramos, entendiendo por triturado la operación de deshacer todos los agregados. Esta operación puede hacerse de forma mecánica con unos molinos especiales o de forma manual con rodillos, que pueden ser metálicos, de caucho, madera...

* Tamizado:

Tamizamos la muestra ya desgranada mediante un tamiz metálico que tiene una luz de 2 mm de diámetro, separando loa elementos gruesos de la tierra fina.

Una vez separado hemos de pesar 5 ó 10 g de tierra fina y pulverizarla, esto se realiza con un molinillo especial o incluso con un mortero, esta operación tiene como finalidad tener una cantidad de suelo muy homogénea ya que para algunas determinaciones posteriores se necesitan muestras muy pequeñas que han de ser representativas del resto de la muestra.

Los elementos gruesos hemos de pesarlos y después realizar un examen mineralógico y después podremos despreciarlos.

La tierra pulverizada ha de ponerse en pequeños frascos para mantenerla seca y la tamizada en bandejas.

La finalidad de la práctica es determinar el peso de elementos gruesos, el de tierra fina y el total, y con ellos hallaremos el % de elementos gruesos respecto del peso de tierra fina y respecto del peso total.

Muestreo de aguas

MUESTREO DE AGUA




Para que un muestreo de agua tenga éxito se debe recoger un volumen representativo de la masa de agua a investigar, el cual será trasladado a un laboratorio isotópico. Se debe ser cuidadoso durante el proceso de muestreo, sobre todo en el transporte y almacenamiento, pues se quiere evitar el fraccionamiento isotópico a través de la evaporación o de pérdidas difusivas del vapor de agua, y/o el intercambio isotópico con los alrededores y con el material del envase.

Una de las primeras etapas del muestreo consiste en seleccionar y comprobar cuidadosamente los métodos y las botellas que se utilizarán.



ENVASES PARA EL MUESTREO



La botella y el tapón deben estar diseñados con un material adecuado de manera que evite cualquier pérdida por evaporación y difusión o el intercambio de agua con los alrededores. El efecto isotópico de la evaporación puede ser significativo: una pérdida del 10% de la muestra dará cómo resultado un enriquecimiento isotópico de un 10‰ en 2H y un 2‰ en 18O. Las conclusiones que se extraen de los análisis empíricos son:

• Los envases más seguros para el almacenamiento son las botellas de cristal, las cuales permiten el almacenamiento durante al menos una década, siempre y cuando el cierre no se rompa.

• Cuando los periodos de almacenamiento son del orden de meses, se pueden utilizar polietilenos de alta densidad (el agua y el dióxido de carbono se difunden fácilmente a través de plásticos de baja densidad).

• Las botellas con cuellos estrechos son las más apropiadas.

• Se requieren tapas con cierres positivos (arandelas de plástico, neopreno, etc.).

Si el almacenamiento ha de ser superior a un par de meses, entonces es preferible recoger un gran volumen y almacenar las muestras en botellas de cristal, de esta manera la relativa influencia de la evaporación será mínima.



COMO TOMAR MUESTRAS DE:



* Precipitación



El intervalo de muestreo podría ser de meses, semanas, días, o incluso cada hora. En cualquier caso se necesitará registrar la cantidad de precipitación para que posteriormente se pueda calcular los valores medios de las composiciones isotópicas ponderadas.

Cuando la recogida se realiza en época de nieves se tiene un especial cuidado. Se debe de permitir que la nieve se derrita lentamente a temperatura ambiente, evitando la evaporación.

* Agua superficial



Normalmente, el método de recogida de aguas superficiales supone pocos problemas cuando se recogen cantidades relativamente pequeñas. Se necesitan medidas de campo de la temperatura, el pH y la salinidad (especialmente con agua marina y agua salobre). Estas muestras se han de almacenar en botellas de cristal, en lugares obscuros, preferiblemente a bajas temperaturas, y se debe de adicionar I2+KI o HgCl2.

Las muestras de agua de ríos y de arroyos han de extraerse de la zona central del río o de una zona donde fluya el agua. Se debe de evitar tomar agua de las márgenes del río ya que allí el agua no está perfectamente mezclada y puede haber sufrido efectos de evaporación o de contaminación.

Las muestras de lagos y estuarios se deben de coger tanto de la superficie como del fondo. Si se cuenta con información física y química, será posible interpretar los resultados en términos de la estructura de la columna de agua.

Se ha de tener mucho cuidado cuando se tomen muestras en las zonas de confluencia. A una cierta distancia aguas abajo de la confluencia, se puede seguir teniendo composiciones isotópicas variables como consecuencia de la mezcla incompleta de dos aguas fluviales diferentes. Esta distancia puede ser de unos cuantos kilómetros cuando se trate de fluviales grandes.



* Agua de la zona no saturada



Las muestras se toman directamente del suelo. Los métodos más comunes para extraer en el laboratorio el agua del perfil del suelo son

* La destilación al vacío.

* Secado en congelación.

* La exprimición.

* El centrifugado.



* Agua subterránea



En todos los muestreos de agua subterránea se precisa caracterizar, tanto como sea posible, la situación hidrogeológica (geofísica, geoquímica, etc.) de los pozos.

El muestreo de sondeos bombeados y de pozos de producción presenta pocos problemas y se hace directamente en la toma de salida. Esto es especialmente válido para las voluminosas muestras que se utilizan en el análisis convencional del 14C.

Si el muestreo se hace en pozos de observación y en acuíferos muy profundos se tienen muchos más problemas. En primer lugar, se ha de reconocer que el agua presente en estos pozos pasivos puede que no sea representativa de la masa de agua del acuífero, como consecuencia de la evaporación o del intercambio de dióxido de carbono con el aire. Usualmente se bombea el pozo hasta que se purgan aproximadamente dos veces su volumen, o hasta alcanzar condiciones químicas estacionarias (pH, Eh).



* Aguas geotérmicas



Para determinar el cociente vapor/agua se ha de recoger tanto vapor de agua como agua en fase líquida de los campos geotérmicos. Esto es relativamente sencillo en la plantas de producción, pero es arduo en las regiones sin desarrollo geotérmico. Hay que condensar el vapor teniendo mucho cuidado para que se haga cuantitativamente.

Un punto crítico con las aguas termales es que se necesita identificar el verdadero manantial y realizar el muestreo tan cerca como sea posible de dicho manantial.



Aspectos importantes a tomar en cuenta antes de realizar el muestreo de aguas



* Definición correcta de los puntos de muestreo.

* Muestreo para Cloro.

* Verificar las horas de muestreo especialmente para aguas residuales.

* Los recipientes para las muestras deben estar limpios y secos.

* Se recomienda enjuagar los recipientes con el agua que esta siendo colectada.

* La mayoría de los recipientes deben ser llenados completamente a menos que sea necesario un espacio de aire para permitir la expansión térmica durante el transporte.

* Hacer un registro de cada muestra y rotular cada recipiente.



Conservación de las muestras

Depende del parámetro a analizar, y este (el análisis) debe ser lo mas pronto posible para garantizar alteraciones mínimas de la muestra, desde su origen, hasta su traslado al laboratorio; sobre todo en muestras con alto contenido bacteriano como las de porquerizas o aguas residuales.

En algunos parámetros se recomienda el análisis in situ, que comprende: pH, temperatura, oxigeno disuelto, turbiedad y conductividad.

Muestreo de aguas- practica

MUESTREO DE AGUAS


PRACTICA #1



OBJETIVO:

Dado que el objeto de la recolección de muestras es obtener una medida representativa y confiable de la calidad del agua, deben considerarse la existencia de diferentes tipos, donde, cuando y cómo deben ser recolectadas; el personal, equipo e instalaciones de laboratorio requeridos para la ejecución del programa de estudio y cómo van a ser procesados y analizados los datos obtenidos.



INTRODUCCION:

La temperatura ambiente es la temperatura que se puede medir con un termómetro y que se toma del ambiente actual, por lo que, si se toma de varios puntos en un área a un mismo tiempo puede variar. Esto es debido a que una temperatura tomada en un ambiente tan frío como lo es el Polo Norte, donde la temperatura sería bajo cero (si se mide en grados Fahrenheit o en Centígrados), no será igual a una tomada en un lugar tan cálido como un desierto donde la temperatura estaría muy por encima del cero. El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias. La sigla significa "potencial de hidrógeno" (pondus Hydrogenii o potencia Hydrogenii; del latín pondus, n. = peso; potencia, f. = potencia; hydrogenium, n. = hidrógeno). Este término fue acuñado por el químico danés Sørensen, quien lo definió como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es:



Se entiende por turbidez a la falta de transparencia de un líquido, debido a la presencia de partículas en suspensión. Cuantos más sólidos en suspensión haya en el líquido, generalmente se hace referencia al agua, más sucia parecerá ésta y más alta será la turbidez. La turbidez es considerada una buena medida de la calidad del agua, cuanto más turbia, menor será su calidad.

La botella y el cierre (tapón) deben estar diseñados con un material adecuado de manera que evite cualquier perdida por evaporación y difusión o el intercambio de agua con los al rededores. los envases más seguros para el almacenamiento son las botellas de cristal, las cuales permiten el almacenamiento durante al menos una década, siempre y cuando el cierre no se rompa cuando los periodos de almacenamiento son del orden de meses, se pueden utilizar polietilenos de alta densidad (el agua y el dióxido de carbono se difunden fácilmente a través de plásticos de baja densidad).



MATERIAL:

* Guantes de látex

* Cubre bocas

* Un termómetro

* tres vasos de precipitado

* Un turbidimetro

* Un conductrimetro

* Un potenciómetro



RESULTADOS:


Agua Residual
Agua Potable
Agua Purificada


Temperatura
17°C
17°C
15°C


pH
8.42
7.69
8.14


Conductividad
1.08ms
0.66ms
0.07ms


Turbidez
89un
0un
0un




CONCLUSIONES: En esta practica lo que hicimos fue tomar muestras de agua potable, residual y purificada a las cuales les tomamos la temperatura, el pH, su conductividad así como su turbidez de lo cual sacamos los resultados de la tabla de arriba, así como pudimos observar con el pH cual de las aguas es mas acida o base así como su temperatura.

Plan de muestreo

PLAN DE MUESTREO DE ACEPTACION


Conceptos fundamentos, tipos de muestreo y notaciones simbólicas Concepto de muestreo

El muestreo es una herramienta de la investigación científica. Su función básica es determinar que parte de una realidad en estudio (población o universo) debe examinarse con la finalidad de hacer inferencias sobre dicha población. El error que se comete debido a hecho de que se obtienen conclusiones sobre cierta realidad a partir de la observación de sólo una parte de ella, se denomina error de muestreo. Obtener una muestra adecuada significa lograr una versión simplificada de la población, que reproduzca de algún modo sus rasgos básicos.

Muestra: En todas las ocasiones en que no es posible o conveniente realizar un censo, lo que hacemos es trabajar con una muestra, entendiendo por tal una parte representativa de la población. Para que una muestra sea representativa, y por lo tanto útil, debe de reflejar las similitudes y diferencias encontradas en la población, ejemplificar las características de la misma.

Cuando decimos que una muestra es representativa indicamos que reúne aproximadamente las características de la población que son importantes para la investigación.

Una estadística es una característica de una muestra, los estadísticos emplean letras latinas minúsculas para denotar estadísticas y muestras. 2. - Tipos de muestreo Los autores proponen diferentes criterios de clasificación de los diferentes tipos de muestreo, aunque en general pueden dividirse en dos grandes grupos: métodos de muestreo probabilísticos y métodos de muestreo no probabilísticos. Muestreo de aceptación Es la manera de evaluar una parte de los productos que forman un lote con el propósito de aceptar o rechazar el lote completo. Su uso es recomendado cuando el costo de inspección es alto o la inspección es monótona y causa errores de inspección o cuando se requieren pruebas destructivas.

Descripción de plan de muestreo El plan de muestreo consiste en seleccionar aleatoriamente una parte representativa del lote, inspeccionarla y decidir si cumple con nuestras especificaciones de calidad, para llegar a esto se deben de consultar tablas y fijar los niveles de calidad que son aceptables (NCA) para nosotros y nuestros clientes o proveedores. Para definir esto de manera mas practica, hay que ver el siguiente ejemplo: Tenemos un lote de 9000 (N) piezas, el plan de inspección dice que se deben tomar 300 (n) piezas y se considera un número de aceptación © de 2 piezas. Esto significa que en el lote de 900 piezas se inspeccionaron 300 piezas escogidas aleatoriamente, si 3, 4 o más piezas están defectuosas, se rechazara todo el lote (las 900 piezas), si al realizar la inspección no se encuentran piezas defectuosas o se encuentran 1 o 2 el lote tiene que ser aceptado. El muestreo de aceptación se lleva en diversas situaciones en donde existe una relación ente consumidor y productor, ya sea en el interior de una empresa o entre diferentes empresas, y se puede ver como una medida defensiva para protegerse contra la amenaza del posible deterioro en la calidad. Es posible que Productor y Consumidor sean cada uno de diferente compañía o en dos departamentos diferentes dentro de una misma planta, sea como fuere, existe siempre el problema de decidir si se acepta o se rechaza el producto. En particular si las características de calidad son variables de atributos, entonces un plan simple de muestro de aceptación esta definido por: N ------- Tamaño de lote n ------ tamaño de la muestra c ------ numero de aceptación Se debe tener claro que el muestreo de aceptación , al ser una forma particular de inspección, simplemente acepta y rechaza lotes, pero no mejora la calidad. Es decir el muestreo de aceptación no es una estrategia de mejora de la calidad, es mas bien una forma de garantizar que se cumplan ciertas especificaciones de calidad que han sido definidas, tampoco este tipo de muestreo proporciona buenas estimaciones de la calidad del lote Donde aplicarlo: En elementos (componentes) terminados. Componentes y materias primas. Operaciones. Materiales en proceso. Materiales en almacenamiento. Operaciones en almacenamiento. Datos o Registros. Procedimientos administrativos. Cuando aplicarlo: Cuando la aplicación de una prueba implica la destrucción del producto (ej. Prueba de un fusible eléctrico). Cuando el costo es alto para hacer una inspección del 100% es muy elevado, comparado con el costo que implica pasar una unidad no conforme. Cuando son muchos y similares las unidades que se van a inspeccionar, el muestreo produce una mejor opción que el inspeccionar al 100%. Cuando no se dispone de información sobre la calidad de producto, ejemplo, la grafica X, R, p, o c. Cuando el lote lo forman una gran cantidad de artículos que habria que inspeccionar y la probabilidad de error en la inspección es suficientemente alta, de tal manera que la inspección al 100% podría dejar pasar más unidades defectuosas que un plan de muestro. Cuando no se dispone de una inspección automatizada. Cuando es necesario asegurar la confiabilidad del producto, aunque la capacidad del proceso fabricante del lote sea satisfactoria. En situaciones donde historicamente el vendedor ha tenido excelentes niveles de calidad y se desea una reducción de la cantidad de inspección, pero la capacidad del proceso no es suficientemente buena como para no inspeccionar.

Ventajas: La responsabilidad por la calidad se asigna a quien verdaderamente corresponde, ¡No a la inspección!, esto favorece una rápida mejora del producto. Es más económico, puesto que se tienen que hacer menos inspecciones, y se producen menos daños por manipulación durante la inspección. Permite mejorar la tarea de inspección, pero en vez de tomar decisiones de pieza con pieza, las decisiones se toman de lote a lote. Útil en el caso de pruebas que implican destrucción. Se orienta más al rechazo de lotes enteros más que a la devolución de unidades no conformes. Desventajas: Existe cierto riesgo de que se rechacen lotes conformes y/o acepten lotes no conformes. Se tiene que dedicar más tiempo a la planeación y a la documentación. Se proporciona menos información sobre el producto aunque generalmente ésta es suficiente. No hay ninguna seguridad dado que la totalidad del lote cumpla con las especificaciones. DEINICIONES IMPORTANTES Definición de Inspección: “Es el proceso de medición, examen, comprobación y otra forma de comparación de la unidad del producto con las especificaciones” Unidad del producto: “ Es el objeto que se examina a fin de determinar su clasificación como defectivo o no defectivo o bien para contarle el número de defectos”. Podría consistir en un solo artículo, en un par, en un conjunto, una longitud, un área, una operación, un volumen, un componente para un producto final, el mismo producto final, la unidad del producto puede o no ser la misma de la de compra. Muestra: “Consiste en una o más unidades del producto que se tomen de un lote o de una producción unitaria, estas unidades de la muestra deberán ser tomadas al azar sin aferrarse su calidad. El número de unidades del producto dentro de la muestra se denomina tamaño de la muestra. Muestreo representativo: “Siempre que sea posible, el número de unidades en la muestra se debe seleccionar en proporción con el tamaño de los sublotes o porciones de una producción unitaria, que puedan ser identificados con algún criterio racional. Las unidades de cada una de las partes del lote o porciones de la producción se deben de tomar al AZAR”. Tiempo de muestreo: ”Las muestras se pueden tomar después de que se hayan reunido todas las unidades que formen el lote o la producción unitaria o se pueden tomar durante la formación del lote o producción”. Plan de muestreo: “Un plan de muestreo indica el número de unidades del producto de cada lote o producción que debe ser inspeccionado (el tamaño de muestra o serie de tamaños de muestra), y el criterio para la determinación de la aceptabilidad del lote o producción (los números de aceptación y el rechazo)”. Nivel de inspección: “El nivel de inspección determina la relación que debe existir entre el tamaño del lote o producción y el tamaño de la muestra”. Interrupción de una inspección: En el caso de que 10 lotes consecutivos o producciones en una inspección severa se encuentre una cantidad considerable de defectos que hagan que se rechacen los lotes; se debera interrumpir la inspección y quedará pendiente para tomar acción en la mejora de calidad del material presentado. Falta de Conformidad: El grado de la falta de conformidad de un producto se debe expresar , ya sea en función del porciento defectivo o en función de los defectos por cada cien unidades. Porciento Defectivo: Es igual a cien veces el numero de unidades defectivas contenidas en el producto, divididas entre el numero total de unidades que forman el producto. Defectos por cada cien unidades: Es igual a cien veces el numero de defectos contenidos en las unidades (es posible que uno o más defectos en cada unidad del producto), dividido entre el numero total de unidades que forman el producto.

3.1.1 NIVEL ACEPTABLE DE CALIDAD

NIVEL ACEPTABLE DE CALIDAD (AVERAGE QUALITY LEVEL ) ( AQL) Definición: Es el máximo porciento defectivo (o el máximo numero de defectos por cada cien unidades) que, para los fines de un muestro de inspección, se puede considerar como satisfactorio para la media del proceso. Significado: El AQL es un valor designado en porciento defectivo (o defectos por cada cien unidades), que el consumidor indica que podrá aceptar en la mayoría de los casos por medio del plan de aceptación que se vaya a emplear. Los planes de muestreo que se proporcionan en el se han arreglado de tal forma que la probabilidad de aceptación para un determinado valor de AQL, dependerá del tamaño de la muestra, siendo por lo general mayor para las muestras grandes que para las pequeñas, para un determinado AQL. Limitaciones: La designación de un AQL no significa que el proveedor este facultado para proporcionar a propósito alguna medida defectuosa del producto. Especificaciones de los AQL’s: El AQL que se vaya a emplear se debe designar en el CONTRATO o por la autoridad responsable (usar guía ISO-9001). Se pueden emplear diferentes valores del AQL para grupos de defectos. Puede ser designado un AQL para un grupo de defectos, además de los valores de AQL para defectos particulares o para subgrupos de defectos dentro de cada grupo.

3.1.2 LIMITE TOLERADO DEL PORCENTAJE DE DEFECTUOSOS

LIMITE TOLERADO DE PORCENTAJE DE DEFECTUOSOS (NCL)

• Es una fracción defectuosa • Es un nivel de calidad que el consumidor quisiera rechazar siempre, pero por efectos del muestreo no siempre se rechazará • Es un índice de mala calidad

Curvas tipo A y tipo B Curvas tipo B: para su construcción se supone que provienen de un lote grande o secuencia de lotes provenientes de un proceso continuo distribución valida: Binomial (si es posible se puede aproximar por Poisson, si p < 0.1).

Curvas tipo A: para lotes aislados y finitos distribución valida: Hipergeométrica (si es posible se puede aproximar por la Binomial, si n/N _ 0.1).

Distribución Hipergeométrica:

p = D/N

Con D número de defectuosos en el lote. Vario D para obtener p y Pa y obtener la C.C.O. tipo A

Que puede definirse como: El porcentaje de unidades que no cumplen con los requisitos en un lote para el cual, con propósitos de muestreo de aceptación, el consumidor desea que se restrinja la probabilidad de aceptación a un valor bajo especificado. Las tablas que usan el NCL como índice están orientadas al muestreo con alto énfasis sobre la calidad de lotes individuales. Típicos de las tablas NCL son los tipos de tolerancia de porcentaje defectuoso en el lote (TPDL), nivel de calidad rechazable (NCR) y nivel de calidad inaceptable (NCI).

Las tablas que ofrecen protección de “lo almacenado “, o sea la calidad promedio de un gran numero de lotes del mismo material, después de su inspección. El tipo de la meta de la calidad asociado con esta serie de planes, es el del límite del promedio de la calidad final (LPCF). Defecto y unidades defectuosas (conceptos) Defecto es cualquier disconformidad con las prescripciones de calidad establecidas. Defecto crítico es aquel que puede generar inseguridad física en las personas que pueden llegar a impedir la función para la que la pieza fue concebida. Defecto principal es aquel que no siendo critico puede reducir substancialmente la utilidad de la pieza para el fin para la que fue concebida. Defecto secundario es aquel que no reduce la utilidad del producto. Unidad defectuosa es un artículo que tiene al menos un defecto. Unidad defectuosa crítica es la que tiene al menos un defecto crítico pudiendo tener o no defectos principales o secundarios. Unidad de defecto principal es la que no teniendo ningún defecto crítico tiene al menos un defecto principal pudiendo tener o no defectos secundarios. Unidad defectuosa secundaria es aquella que no teniendo defectos críticos ni principales contiene al menos un defecto secundario. LIMITE DE CALIDAD. Se define este parámetro como la proporción de piezas defectuosas (o defectos por cada 100 piezas) que será aceptado en el 10% de los casos (LC 10?) o en el 5% de ellos (LC5). Pretende ser una protección del consumidor, en el sentido de que es muy poco probable que un lote que contenga una p = LCx sea aceptado. Representa por tanto, el porcentaje de piezas defectuosas que el comprador no debería aceptar. LIMITES DE TOLERANCIA Y LÍMITES DE ESPECIFICACIÓ En el momento de analizar la capacidad de un proceso, es importante que se dé una situación de minimización de los efectos de los factores esencialmente ajenos a los estudios. Tales factores pueden ser variaciones no naturales de material, ajuste y deterioro del proceso, etc. Una ves observadas estas condiciones idóneas, se puede realizar un estudio de capacidad reuniendo los datos necesarios relativos a la característica de calidad en análisis para al menos 50 observaciones y calculando la media de X y la desviación estándar S de dichos datos. El intervalo de tolerancia natural (estimado) será la media de X± 3S, siendo sus extremos los limites de tolerancia natural. Este intervalo de variación natural de la característica de calidad indica entre otras cosas que la fracción de la producción que caiga fuera de él será considerada como defectuosa. Esto constituye una forma alternativa de expresar la aptitud o capacidad de un proceso cono un porcentaje fuera de las especificaciones.

3.1.3 LIMITE DE CALIDAD PROMEDIO DE SALIDA CALIDAD MEDIA DE SALIDA. (CMS)

Cuando se aplica el muestreo rectificante, es decir, cuando los lotes rechazados son inspeccionados al 100% y las piezas defectuosas son sustituidas por otras sin defectos, se llama Calidad Media de Salida (CMS) a la calidad que se obtiene al considerar conjuntamente los lotes aceptados (que pueden contener piezas defectuosas) y los lotes rechazados (que salvo error de los inspectores no poseen piezas defectuosas). Es, por tanto, la calidad media en el almacén después de aplicarse el muestreo rectificante.

Con los lotes aceptados se pueden introducir piezas defectuosas en el almacén del comprador. En concreto, por cada lote aceptado entrar p. (N-n) piezas defectuosas lo que ocurre con una probabilidad Pa que es la de aceptar lotes. Con los lotes rechazados entrar 0 piezas defectuosas, y esto ocurre con una probabilidad de 1 –Pa que es, precisamente la probabilidad de rechazar un lote.

En consecuencia, el número mínimo de piezas defectuosas por lotes recibidos es Pa.p.(N-n) + (1- Pa). 0 y, consecuentemente, la proporción media de piezas defectuosas en el almacén serán:

Es decir:

Dado un plan de muestreo, conocida la curva característica, si p también es conocida, se puede calcular Pa y determinar la CMS.

LIMITE DE LA CALIDAD MEDIA DE SALIDA LCMS

Como hemos visto, si p es conocida, es posible calcular la CMS. Sin embargo, p no es conocida, pues si lo fuera, no sería necesario muestrear para decidir si se acepta o rechaza el lote. Afortunadamente es posible calcular el máximo de p.Pa y, por tanto, el de la CMS. Al valor máximo de la CMS se le denomina Límite de la Calidad Media de Salida (LCMS) y representa el máximo valor de la calidad media de salida que a largo plazo se puede obtener en el almacén del comprador cuando el muestreo es rectificante.

EL LÍMITE DEL PROMEDIO DE LA CALIDAD FINAL (LPCF)

Se puede definir como: La máxima calidad esperada de la calidad final sobre todos los niveles posibles de calidad de recibo, siguiendo el uso de un plan de muestreo de aceptación para un valor dado de la calidad del producto recibido. Las tablas que usan LPCF como índice están orientadas a asegurar que el promedio a largo plazo de la calidad aceptada no será peor que el valor LPCF; supone la separación y reemplazo de unidades mal conformadas en los lotes que no se aceptaron. Este es el índice básico para planes de muestreo continúo.

PROMEDIO DE CALIDAD FINAL (PCF)

Se define como:

El valor esperado de la calidad del producto final después del uso de un plan de muestreo de aceptación para un valor dado de calidad del producto recibido.

Todo plan de muestreo que de protección en una de las dos formas anteriores, también proporcionara cierto grado de protección en la otra. Además, cada una de estas dos formas de tablas de muestreo, ofrece beneficios en sus aplicaciones particulares. No se puede asegurar que una tabla sea “mejor “que la otra.

Cuando la recepción de los lotes individuales de material por una planta, no se hace en forma frecuente, las tablas mas apropiadas serán las de protección por calidad del lote. Cuando se estén inspeccionando gran número de lotes y el promedio de la calidad del material que se pasa a los talleres sea el factor principal, entonces la protección por el promedio de la calidad final será la indicada.

Cada uno de estos dos tipos de tablas se discuten a continuación.

Tablas de calidad del lote

Cuando se requiere una tabla que proporcione protección por la calidad del lote, las dos de mayor uso de que se dispone son:

Tablas del porcentaje de defectuosos tolerables en el lote (NCL), 2. Tablas de nivel de calidad aceptable (NCA). TABLAS NCL

Se presentan las curvas CO para cuatro condiciones de aceptación. Estas curvas se asemejan solo en una condición: todas pasan por el punto en que la probabilidad de aceptación en el eje vertical es de 10%, y el NCL sobre el eje horizontal, es de 4%. La significación de esta tabla de muestreo en particular, se puede expresar en forma sencilla como sigue: bajo estas condiciones de aceptabilidad, el consumidor estará seguro de que el 90% de los lotes que contengan un 4% de defectuosos será rechazado. Luego para este plan en particular, la tolerancia de defectuosos en cl lote es de 4%, con un riesgo para el consumidor del 10%.

TABLAS NCA

Se presentan las curvas CO para otras cuatro condiciones de aceptabilidad. Estas curvas se asemejan en una condición: todas pasan por un punto cuya probabilidad de aceptación sobre el eje vertical, es de 90% y el nivel de calidad aceptable límite sobre el eje horizontal, es de 4%. La significación de la construcción de esta tabla de muestreo en particular, es la siguiente: bajo estas condiciones de aceptación, los lotes que contengan el 4% de defectos estarán seguros de ser aceptados el 90% de las veces.

Existe un 10% de riesgo del productor de que los lotes que coinciden con este nivel de calidad le sean rechazados. Por tanto, para este plan en particular, el nivel aceptable de calidad es del 4%, con un 10% o como riesgo para el productor. Para estas curvas CO, tanto cuando cl NCL y el riesgo del productor (a) y también el NCL y el riesgo del consumidor (p) están especificados, el plan de muestreo esta completamente determinado cuando se toman muestras de tamaño n. La necesidad de que n sea un entero requiere de la decisión de indexar o no el plan para mantener el riesgo (a) del plan o el riesgo (p). Para muestras dobles o múltiples (n1 , n2 -,,), la relación entre estas muestras debe identificarse.

PROTECCION POR EL PROMEDIO DE LA CALIDAD FINAL

Cuando se requiera una protección por el promedio de la calidad final (PCF), las tablas por el límite del promedio de la calidad final (LPCF) serán las que deban emplearse. Estas tablas aseguran a un fabricante que el porcentaje defectuoso promedio de la calidad final, deberá ser igual o menor que un determinado nivel, pero para esto, se requiere que los lotes que sean rechazados bajo este plan, se inspeccionen 100% y que las unidades defectuosas contenidas en estos lotes, sean sustituidas o reparadas. La condición del 4% de defectuosos tolerables en el lote, con n = 60 y c = 0, servirá para explicar la forma del plan de muestreo por LPCF. Los lotes que contuvieran el 1% de mal conformados se aceptarían el 56% de las veces. Por tanto, el 44% de los lotes se deberán de inspeccionar 100%, y las unidades mal conformadas que se encuentren serán sustituidas o reparadas. El promedio de la calidad después de esta inspección, o PCF, para estos lotes, será de 44% x 0% + 56% x 1% =0.56%. Si se sometieran a inspección lotes que contengan el 1.5% de mal conformados se ve que el 43% será aceptado y el 57% de los lotes será rechazado, para una inspección 100%; eliminando todos los mal conformados el nuevo PCF será de 43% >s16 < s16 1.5%,s16 o sea 0.645%. Para lotes presentados con 2% mal conformados el PCF resulta de 0.64%. Este valor del PCF va siendo progresivamente mas pequeño para lotes con 2.5% de mal conformados, 3% de mal conformados, etcétera.

3.1.4 NUMERO ESPERADO DE PIEZAS INSPECCIONADAS

NIVEL DE INSPECCION Este concepto hace referencia al tamaño de la muestra en relación con el tamaño del lote. Existen tres niveles de inspección para usos generales denominados I, II y III. A menos que se indique lo contrario se empleara siempre el nivel II. Con el fin de tener una idea del tamaño relativo de las muestras según el nivel, se acepta que, aproximadamente si el nivel II es 1, el nivel I es 0.4 y el nivel III es 1.5. Cuando sea necesario utilizar tamaños de muestras muy pequeños sean admisibles riesgos elevados se pueden utilizar los niveles especiales S-1, S-2, S-3, S-4.

Hasta ahora se ha supuesto implícitamente que los procedimientos de inspección están libres de error. Sin embargo muchas tareas de inspección no lo están, y aunque lo errores que se producen en las operaciones de inspección son involuntarios, pueden distorsionar las mediciones del funcionamiento de cualquier plan de muestreo de aceptación en cuyo diseño se ha ignorado su existencia. Es común encontrar tasas de errores de inspección de 25 a 30% en actividades de inspección compleja

Además de los planes de inspección sencillos, dobles o múltiples, existen 3 tipos de niveles de inspección, estos son el normal, el riguroso y el reducido. Toda inspección inicia como normal y dependiendo del comportamiento del material a inspeccionar, la cantidad a seleccionar aumenta o se reduce. Para esto se consideran los siguientes criterios: inicia como normal, esto se mantiene hasta que los siguientes procedimientos de modificación exijan un cambio:Nivel de inspección Normal: Toda inspección

LS=1+ln (LI=1+ln (1-

, es la probabilidad de falsa alarma aceptadaDonde (probabilidad de decidir que ha ocurrido una salida de control, cuando en y Srealidad el proceso sigue en condiciones normales). Estos valores de I representan respectivamente las probabilidades dar una señal de falsa alarma por exceder los límites Inferior o Superior, las cuales, aún cuando generalmente se las define iguales, se supone que podrían ser distintas:

LSP (X  P0)P0) / P

3.2 PLAN DE MUESTREO DE ACEPATCION POR ATRIBUTOS

Muestreo de Aceptación por Atributos. El plan de muestreo por atributos (n,c) consiste en inspeccionar muestras aleatorias de n unidades tomadas de lotes de tamaño N, y observar el número de artículos disconformes o defectuosos d en las muestras. Si el número de artículos defectuosos d es menor que o igual a c, se aceptara el lote, si el número de dichos artículos defectuosos d es mayor que c se rechazara el lote. En estos planes se extrae aleatoriamente una muestra de un lote, y cada pieza de la muestra es clasificada de acuerdo con ciertos atributos como aceptable o defectuosa. Si el numero de piezas defectuosas es menor o igual que un cierto numero predefinido, entonces el lote es aceptado, en caso de que sea mayor el lotes es rechazado. Y este a su vez se divide en: sencillo, doble y multiple. El objetivo del muestreo de aceptación es determinar si un conjunto de productos satisface los requerimientos de calidad o no, a partir de la inspección de sólo una parte del conjunto. En el lenguaje de control de la calidad, el conjunto de productos recibe el nombre de lote, y la parte del conjunto que fue inspeccionada recibe el nombre de muestra. Debemos especificar un criterio para aceptar el lote basado en los resultados de la inspección. Evidentemente, este criterio tendrá que ver con el número de productos defectuosos que encontremos en la muestra; si éste es alto, el lote será rechazado. Si el lote es aceptado, será enviado a producción para su uso, o a los clientes, en caso de tratarse de productos terminados. En caso de rechazar el lote, deberán tomarse las medidas correctivas, ya sea la devolución del pedido al proveedor, o su reproceso para la corrección de fallas. Al decidir si usamos o no un muestreo de aceptación, debemos considerar algunos factores, ya que si bien es menos costoso que una inspección al 100%, existe un costo del procedimiento. Algunos de los factores por considerar serán el nivel de confianza en los proveedores, el costo en que se incurre al aceptar productos defectuosos, y el riesgo del muestreo. Respecto de este último punto, es necesario aclarar que en el muestreo de aceptación existe siempre un riesgo debido a la naturaleza estadística del proceso de toma de decisiones. En general, existen dos tipos de errores con probabilidad de ocurrir.

El primero es llamado error tipo I, y ocurre cuando rechazamos un lote que cumple con las especificaciones de calidad; el segundo es llamado error tipo II, y ocurre cuando aceptamos un lote que no cumple con las especificaciones de calidad. Afortunadamente, es posible controlar la probabilidad de ocurrencia de estos errores, de manera que puedan mantenerse bajas; la clave para reducir la probabilidad de ocurrencia de estos errores es el tamaño de la muestra (es decir, el número de productos inspeccionados en la muestra), tal como veremos más adelante. Por esta razón, se sabe también que el muestreo de aceptación es más eficiente cuando el lote es grande.

3.2.1 ACEPTACION DE LOTES CON NIVEL ACEPTABLE DE CALIDAD Aceptación de lotes o producciones unitarias (aceptación o rechazo): La aceptación de un lote o producción unitaria quedará determinada con el empleo de un plan o planes de muestreo asociados con los valores designados para el AQL o los diferentes AQL’s. Importancia del muestreo para fines de aceptación

La inspección con fines de aceptación se lleva a cabo en muchos momentos durante la fabricación. Puede haber inspección recepción de materiales y piezas, inspección en curso de fabricación, inspección de producto acabado por el propio fabricante y, por último, inspección del producto acabado por uno o más compradores.

Gran parte de esta inspección de aceptación se basa necesariamente en el muestreo. Todas las pruebas de aceptación del artículo que sean destructivas deben inevitablemente hacerse por muestreo. En muchos otros casos se utiliza la inspección de muestra, porque resulta prohibitivo el coste de inspección al 100%. Una ventaja importante de los sistemas modernos de aceptación por muestreo, es que ejercen una presión más efectiva para la mejora de la calidad que la que es imposible con una inspección al 100%.

Presión ejercida para mejora de la calidad por el rechazo de lotes enteros.

La inspección, en el sentido de separar el producto bueno del malo, no puede aceptarse con seguridad plena de que solo separa producto bueno. El cansancio provocado por las operaciones repetidas de inspección, limitan con frecuencia la eficacia del control unitario. Es evidente que ningún procedimiento de muestreo puede eliminar todo lo defectuoso. Se deduzca pues que la mejor forma para estar seguro que el producto es bueno es, en primer lugar, hacerlo bien.

Cuando un fabricante no hace en primer lugar el producto correcto y, en efecto, confía en que el consumidor paga la inspección de separación, sucede con frecuencia que se pueden obtener mejoras de calidad sorprendentes, gracias al rechazo total de lotes enteros del producto, basándose en el numero de unidades defectuosas encontradas en las muestras. El rechazo de lotes enteros hace que se ejerza mucha mas presión para mejorar la calidad que el rechazo de artículos sueltos.

Aceptación lote por lote utilizando un muestreo simple por atributos.

En la inspección de aceptación un artículo defectuoso es el que no es conforme a las especificaciones en una o más características de calidad. Un procedimiento corriente en la aceptación por muestreo es considerar por separado cada lote de producto sometido y basar la decisión, sobre la aceptación a rechazo de lote, en la evidencia de una o mas muestra escogidas al azar del lote. Cuando la decisión se hace siempre por evidencia de solo una muestra, el plan de aceptación se describe como muestreo simple.

Cualquier plan sistemático de muestreo simple requiere que se especifiquen tres números. El primero es el numero N de artículos en el lote del que debe sacarse la muestra. El segundo es el número n de artículos en la muestra al azar sacada del lote. Y el tercero es el numero c de aceptación.

Este número de aceptación corresponde al máximo permisible de artículos defectuosos en la muestra. Un número de piezas defectuosas superior a c causaría el rechazo del lote. En los planes de muestreo desarrollados sin el provecho del análisis estadístico, c se especifica, con frecuencia como 0 con la ilusión de que si la muestra es perfecta, el lote también lo sera.

3.2.2 USO E INTERPRETACION DEL MILITAR STANDARD 105 E EN EL MUESTREO:

Elaborar nuevos programas de muestreo de aceptación a medida que la ocasión lo requiere es un cierto modo tedioso. El MIL-STD-105D conocido internacionalmente como ABC-STD-105D es un esfuerzo que proporciona un conjunto de programas estandarizados que se conoce también como proyecto de muestreo. Se habla de esfuerzo por que fue la ultima revisión del conjunto de programas estándar diseñado poco después de la II guerra mundial. Cada una de las revisiones se baso en el proyecto de muestreo precedente y de los cambios realizados fueron producto de la experiencia adquirida. El primer conjunto de programas estandarizados se elaboro para la Armada y la Marina de los Estados Unidos y se llamo JAN-STD (1949). En 1950 lo construyo el MIL-STD-105A, con revisiones posteriores de nominadas B y C hasta 1963, año en que republico el MIL-STD-105D. Uno de los objetivos de la revisión 105D fue crear un conjunto de programas estándar para usarse tanto en Estados Unidos Como en otras naciones. Para ello se formo una comisión internacional integrada por los Estados Unidos, Gran Bretaña y Canadá. Al conjunto final de programas estándar se incluyeron las sugerencias de otros países.

Elaboración de los programas

AL ANALIZAR de muestreo simple, doble y múltiple, se observo que cada proyecto tiene un objetivo la conversión de los deseos cualitativos de la sugerencia de un modelo cuantitativo. Unas ves establecidas las restricciones RP, RC, NAC, y PDTL, se elaborará un programa que opere de la manera deseada. Cualquier cambio cuantitativo en los programas significa un cambio en los propósitos de la gerencia. Es lógico que un grupo personas incurra en contradicciones al tomar primero una decisión el cuento a cuáles son los objetivos a lograr por medio de los programas estándar e investigar posteriormente cuál es la mejor manera de hacerlo. Si a estos se agregan los compromisos políticos, el programa es aún más complicado. En consecuencia, la tarea de elaborar los programas estándar para uso internacional no fue nada fácil y el proyecto resultante es digno de admirarse.

Características de los programas estándar

UN VISTAZO a los programas de MIL-STD-105D revela algunas de las características generales. En cada página, el NAC y las coordenadas arbitrarias designadas con letras mayúsculas representan un programa específico. Además de los programas normales se preveen las medidas necesarias para una inspección rigurosa y una truncada. El cálculo del NAC presenta barios aspectos interesantes. Dado que dicho calculo se realiza con base a una inspección normal, esta relacionado con un RP menor al 5% (generalmente entre 1y 2 %). Es decir, cuando la producción opera correctamente, el riesgo de un rechazo erróneo de una determinada cantidad de productos debe ser chazo erróneo de una determinada cantidad de productos debe ser muy pequeño. Pero si la operación es defectuosa, se toman precauciones necesarias para incrementar la protección al consumidor. Esto hace que aumente el riego del productor, al considerar las precauciones en que incurre a la inspección rigurosa. Por otra parte, si todo funciona adecuadamente durante un periodo largo, el proyecto establece que se tomen muestras más pequeñas con inspección truncada y en consecuencia, el costo de la inspección es bajo. Conviene observar que el NAC puede variar desde 0.01 hasta 1000, lo cual parece un poco extraño ya que se trata de la proporción de unidades defectuosas, es decir, ¿Cómo se puede relacionar una cifra de 1000% de unidades defectuosas con antecedentes en estadísticas? El NAC debe definirse de tal manera que la cifra sea razonable. En el MIL-STD-105D, el NAC se refiere al porcentaje de unidades defectuosas, o bien, a los defectos por cien unidades (por supuesto que cualquier unidad puede tener mas de un defecto). Para valores comprendidos entre 0.01 y 10%, los NAC pueden referirse a cualquiera de los dos resultados anteriores. No obstante, los NAC para valores superiores al 10% se requieren exclusivamente por defectos por 100 unidades (por ejemplo, la columna encabezada con el numero 40 indica 40 defectos por cada 100 unidades). Las letras mayúsculas que aparecen en la columna izquierda de cada página de los programas de muestreo se refieren al tamaño de la muestra a tomar, que a su vez se refiere al tamaño de la muestra y en el del lote. La dependencia entre el tamaño de la muestra y el del lote puede parecer incongruente el la construcción de la curvas CO. Es lógico que se obtuviera la misma información al tomar una muestra aleatoria de 100 unidades de 10,000, que al tomar una muestra idéntica de un lote de 2000. La cantidad de información obtenida de una muestra dada no esta muy relacionada con el tamaño de la población original si se considera que esta ultima es mucho mas grande (al menos 10 veces al tamaño de la muestra). En consecuencia, debe haber otra razón para incrementar el tamaño de la muestra al aumentar el tamaño del lote. El motivo es de carácter económico, debido a que los costos implicados en la aceptación o al rechazo de grandes cantidades de productos requieren mayor cuidado para obtener la evidencia. Se puede escoger un programa de muestro simple, doble o múltiple, para cada letra y NAC correspondiente al tamaño del lote. Las curvas CO para programas de muestreo simple, doble o múltiple concuerdan prácticamente para una letra y un NAC determinado.

Normal: para aquellos casos en los que la calidad que se espera del proveedor es similar al NCA

Reducido: para aquellos casos en los que la calidad esperada sea muy alta (p < pA). En este tipo de muestreo, el tamaño muestral es inferior al plan normal.

Riguroso: implica un elevado tamaño muestral. Se utiliza cuando se espera una calidad inferior a la AQL (p > pA).

Existen una serie de reglas que determinan el plan de muestreo anterior. Estas reglas pueden resumirse en los siguientes puntos:

El plan de inspección normal se realizará al comienzo de la tarea de inspección. Cambio de plan normal a riguroso: se pasará de inspección normal a rigurosa si dos de cinco lotes consecutivos han sido rechazados. Cambio de plan riguroso a normal: se pasará de control riguroso a normal cuando se acepten cinco lotes consecutivos Cambio de plan normal a reducido: se pasará de muestreo normal a reducido si no se rechaza ningún lote durante diez lotes seguidos.

Cambio de plan reducido a normal: se pasará de muestreo reducido a normal si un lote es rechazado. También puede volverse al plan normal cuando el número de defectuosos no lleva ni a aceptar ni a rechazar el lote. Si se está en el plan de inspección riguroso durante más de diez lotes, la inspección debe concluir y se debe proponer el vendedor que aumente los niveles de calidad de su producción.

El plan MIL STD 105E varía también en función del coste del muestreo, existiendo varios niveles según el coste de inspección. Estos niveles son:

Coste de inspección alto: Nivel I. Coste de inspección estándar: Nivel II. Coste de inspección bajo: Nivel III. Niveles especiales (por ejemplo, en ensayos destructivos): Niveles S-1 a S-4

Los planes están diseñados teniendo en cuenta el riesgo del vendedor, AQL o pA. El riesgo del comprador β y pR no se tienen en cuenta explícitamente al utilizar las tablas, pero los valores de β son muy pequeños si pR > 5pA. Para aplicar el plan hay que seguir los siguientes pasos (consideramos muestreo simple):

Decidir el AQL o pA.

Determinar el nivel de inspección en función de su coste (nivel I, II, III, o niveles especiales).

Con el tamaño del lote y el nivel de inspección anterior ir a la tabla de códigos y encontrar el código de inspección.

Determinar el plan de inspección (normal, riguroso (o estricto) y reducido).

Con el código de inspección y el plan de inspección, acudir a la tabla correspondiente: Tabla de inspección normal, reducida o estricta, y encontrar el plan de muestreo.

Tomar la muestra y ejecutar la inspección. Con el resultado evaluar un posible cambio de plan.

MIL STD 105E. Reglas para el cambio de nivel de muestreo Ejemplo tabla militar MIL STD 105-E Supongamos que N=100 y el PDTL = pL = 0.10. Entonces D = N pL = 100(0.10) = 10 La tabla 10–6 da entonces f = 0.21, que corresponde al valor mas cercano a D= 10. El Plan de muestreo deseado es entonces n = 0.21(100) = 21 c = 0 Asi, dicho plan consiste en seleccionar, al azar 21 articulos del lote de tamaño 100, y en rechazar el lote si se encuentra 1 o mas defectos. Ejemplo de tabla:

3.2.3 SIMPLE

Sencillo o Simple: Consiste en un tamaño de muestra n, y un numero de aceptación c, ambos fijados de antemano. • El número de unidades que se deben inspeccionar deberá ser igual al tamaño de la muestra dado por el plan. • Si el número de defectivos encontrados en la muestra es igual o menor que el número de aceptación, se debe considerar como ACEPTABLE EL LOTE o PRODUCCIÓN UNITARIA. • Si el numero de defectivos es igual o mayor que el numero de rechazo, el LOTE O PRODUCCIÓN SE DEBE RECHAZAR.

Ejemplo: Muestreo sencillo Tamaño de la muestra: 125 Número de aceptación: 5 defectivos Número de rechazo: 6 defectivos

3.2.4 DOBLE

Doble:

La idea de este muestreo es tomar una primera muestra de tamaño pequeño para detectar los lotes muy buenos o lo muy malos, y si en la primera muestra no se puede decidir si aceptar o rechazar porque la cantidad de unidades defectuosas ni es muy pequeña ni es muy grande, entonces se toma una segunda muestra, para decidir si aceptar o rechazar tomando en cuenta las uniades defectuosas encontradas en las dos muestras.

o El numero de unidades de la muestra que se inspecciona debe ser igual al primer tamaño de muestra dado por el plan. o Cuando el numero de defectivos que se encuentran en la primera muestra sea igual o menor que el primer numero de aceptación, se considerara aceptable el lote o la producción unitaria. o Si el numero de defectivos en la primera muestra es igual o mayor que el primer numero de rechazo, se debe de rechazar el lote o la producción. o Si el numero de defectivos en la primera muestra queda entre los primeros números de aceptación y de rechazo se toma UNA SEGUNDA MUESTRA, del tamaño dado por el plan y se inspecciona; el número de la primera y la segunda muestra se suman; si la suma es igual o menor que el segundo numero de aceptación , se ACEPTA EL LOTE o PRODUCCIÓN. Si la suma de defectivos es mayor o igual que el segundo numero de rechazo , el LOTE O PRODUCCIÓN SE RECHAZA.

Ejemplo de plan de muestreo Doble • Primera muestra: 125 • Número de aceptación: 1 defectivo • Número de rechazo: 4 defectivos • Segundo tamaño de muestra: 125 • Tamaño de muestra combinada: 250 • Número de aceptación: 4 defectivos • Número de rechazo: 5 defectivos

3.3.5 MULTIPLE

Múltiple: • En una inspección de muestreo múltiple, el procedimiento debe de ser , similar al descrito en el muestreo doble a excepción de que el número requerido de muestras sucesivas para llegar a una decisión, debe ser mayor de dos. • Un plan de muestre múltiple es una extensión del concepto de muestreo doble a varias fases en el que pueden necesitarse mas de dos muestras para llegar a una decisión acerca de la suerte del lote. Los tamaños maestrales suelen ser menores que en un muestreo simple o doble. • Se usa el mismo principio que en muestreo doble excepto que pueden necesitarse más de dos muestras Una forma particular de muestreo múltiple es conocida como muestreo secuencial.

3.3 PLAN DE MUESTREO DE ACEPTACION POR VARIABLES

En general, el control de la calidad por variables requiere de la especificación de un valor promedio de la variable o característica, y de una medida del grado de variabilidad de la variable; al respecto, la medida de variabilidad adoptada universalmente es la desviación estándar. Si la calidad de un producto especifica que la variable de calidad tiene una media μ y una desviación estándar S, esto significa que aproximadamente en el 68% de los productos la variable de calidad tiene un valor que está entre fi—S y μ + S. Un plan de muestreo de aceptación por variable debe especificar el tamaño de la muestra, al cual llamamos n, y el rango de aceptación para el promedio de la muestra.

La determinación de n y del rango de aceptación en un plan de muestreo por variable se hace de acuerdo con el riesgo que estamos dispuestos a correr de cometer los errores tipo I y tipo II. Supongamos que de acuerdo con nuestro costo de inspección, hemos determinado que n = 10 es un tamaño de muestra apropiado. Con el fin de determinar el rango de aceptación para el promedio de la muestra, debemos fijar la probabilidad de cometer el error tipo I (rechazar un lote que cumple las especificaciones). En este caso, fijaremos la probabilidad de error tipo I en 0.05. Para determinar el rango de aceptación debemos tener en cuenta que la variable:

Z = (x – μ) / [S / √ n]

Tiene una distribución de probabilidades conocida con el nombre de distribución normal estándar. Las probabilidades de la distribución normal estándar están tabuladas en los textos de estadística. En particular, en estas tablas se puede ver que la probabilidad de que Z tome un valor menor de 1.645 es igual a la probabilidad de error tipo I de 0.05 que hemos fijado. Luego, si el lote cumple con las especificaciones de calidad, es decir n = 50 y S = 1, la probabilidad de que la media de la muestra μ sea menor de:

μ - 1.645 (S √n) = 50 - 1.645 (1 / √10) = 49.48

Es de 0.05. Es decir; si nuestro criterio de rechazo es que la media de los pesos de la muestra de 10 sacos es menor de 49.48 kg., tendremos una probabilidad de 0.05 de cometer el error tipo I, como lo queríamos. De esta forma, hemos determinado nuestro rango de aceptación, aceptamos el lote de 100 sacos si en una muestra de 10 sacos encontramos un peso promedio de 49.48 kg. o más. Si queremos determinar un tamaño de muestra adecuado, debemos tener en cuenta las probabilidades de cometer el error tipo II. Al igual que en el muestreo por atributo, al aumentar el tamaño de la muestra, se disminuye la probabilidad de cometer el error tipo II, una vez que se ha fijado el riesgo de cometer el error tipo I.

Resumiremos los pasos necesarios para la determinación de un plan de muestreo de aceptación por variable:

Determinar la media y. y la desviación estándar S que esperamos en un lote aceptable.

Fijar la probabilidad de cometer el error tipo I deseada (menor de 0.10) y un tamaño de muestra n que consideremos adecuado desde el punto de vista del costo.

Con base en los valores de n, μ, S y la probabilidad de cometer el error tipo I, se determina el rango de aceptación haciendo uso de las tablas de la distribución normal estándar. 4. En función de una media de la característica que no es deseable, y de una probabilidad de cometer el error tipo II con esa media, determinar si el tamaño de muestra n satisface nuestras expectativas de costo y precisión. Si las satisface, podemos aceptar el plan de muestreo; de otra forma, debemos incrementar el tamaño de muestra n y volver al paso 3.

Debemos indicar que para el caso de muestreo de aceptación por variable se puede determinar directamente el tamaño de muestra apropiado en función de las probabilidades de cometer los errores tipo I y II

3.3.1 ACEPTACION DE LOTES CON NIVEL ACEPTABLE DE CALIDAD

Existen dos tipos generales de procedimientos de muestreo por variables; planes que controlan la fracción defectuosa del lote o el proceso, y planes que controlan un parámetro (normalmente la media) del lote o el proceso. Procedimiento 1 Se obtiene una muestra aleatoria de n artículos del lote y se calcula la estadística. Observemos que en (11–1) ZLIE expresa exactamente la distancia entre la media maestral x y el límite inferior de especificación en unidades de desviación estándar. Cuando mas grande sean los valores de ZLIE, tanto mas lejos se encuentra la media muestral x respecto del limite inferior de especificación y, por consiguiente, tanto mas pequeña es la fracción defectuosa p del lote.

Si ZLIE>= k, se aceptará el lote. Si ZLIE < k, se rechazará el lote. Procedimiento 2 Se obtiene una muestra aleatoria de n artículos del lote y se calcula ZLIE. Para estimar la fracción defectuosa del lote o el proceso se utiliza ZLIE como el área bajo la curva normal estándar a la izquierda de ZLIE. Sea p el estimador. Si el valor del estimador p es mayor que un máximo especificado M, se rechazará el lote de otra manera se aceptará.

Muestreo para Aceptación que busca responder a la cuestión cuanto a la calidad de los artículos que se adquiere en base a la inspección de una muestra aleatoria de ítems del lote del producto terminado conduce necesariamente a una decisión, aceptar o rechazar el lote. Sabemos por anticipación que cualquier decisión involucra riegos (Tomar la decisión correcta o equivocada) y que por regla general cuanto más información tenemos sobre el problema, menores son los riesgos de tomar la decisión equivocada.

En el caso denominase Riesgo de Productor la probabilidad de que el lote sea RECHAZADO cuando en VERDAD el lote presenta la calidad deseada y Riesgo del Consumidor es la probabilidad que este sea ACEPTADO cuando no presenta la calidad deseada. La elaboración de Planes de Muestreo para Aceptación toma en cuenta todos estos factores y una vez establecido se pueden representar los riegos del productor y del consumidor a través de puntos sobre una curva denominada “Curva Característica de Operación - CCO” del Plan de Muestreo. La CCO es construida calculándose la probabilidad del Riesgo del Productor tomando en cuenta la supuesta “Calidad del Lote”. Esta probabilidad estará dada por el modelo de probabilidad que mejor describe la variación que introducimos en el proceso al juzgar la población con base al examen de una muestra tomada de ella. El establecimiento de Tablas de Control así como de Planes de Muestro para Aceptación requieren de significativo conocimiento de Métodos Estadísticos que trascienden los objetivos de este texto. Sin embargo, con alguna superficialidad es posible ilustrar a través de un Plan de Muestreo para

Ilustración: Suponga que estamos inspeccionado lotes de piezas con el siguiente procedimiento:

Examinamos una muestra de n=16 ítems de cada lote de un producto terminado; Aceptamos cualquier lote como satisfactorio si en la muestra no encontramos más que 4 defectuosos. Así n= 16, donde n es tamaño de la muestra o número de ensayos y la cantidad máxima de ítems defectuosos en la muestra c que nos lleva a aceptarlo es c= 4.

Para examinar con algún detalle el funcionamiento de este Plan de Muestreo es necesario construir su Curva Característica de Operación - CCO y para tal debemos determinar la probabilidad de rechazarlo haciendo suposiciones sobre el porcentaje de defectuosos en el lote. En este caso el modelo de probabilidad involucrado es conocido por Distribución Binomial de Probabilidades. Si genéricamente definimos X = número de ítems defectuosos en la muestra es posible determinar la probabilidad deseada,

P(X