v rN$Hlll*l ' ,Á**ou^o Santlago de Cali GONTENIDO HeribertoSanabriaA. Presidente consejosuperior HeberthCelínNavas EL CAP]TAL INTELECTUAL: UN NUEVO PARADIGMA FINANCIERO ¿'r ¿ Rector JosélgnacioZamudio Vice-Rector CarlosJulioBarreroSanMiguel GerenteAdministrativo WilsonLópezAragón Universitario GerenteBienestar DaniloCárdenas Erazo Decano(E) Circulode Ingenierias Director Revista AlexanderCifuentesAlarcón Comite Ejecutivode la Revista CarlosSaenz MarcoRodriguez DaniloCárdenas FabioGrisales LibardoSanchez CarlosEduardoBalanta JulioCesarArango LuisDanielMorenoV. Dis€ño Portada CicerónZuñiga ¿ ESTÁNLAS PYMESVALLECAUCANAS PREPARADASPARAIMPLEMENTAR PROCESOS DE MEJORAMIENTO CONTINUO Y CREAR CULTURA DE CALIDAD TOTAL ? l5 TECNOLOGIA O DESARROLLODEL TALENTOHUMANO ?ñ l, l, Y COMERCIALIZACIONDE 1NGENIERIA LO6 ALIMENTOs TRANSGENICOS 41 ANALISIS,DISEÑoE IMPLEMENTACION DE UN MODELO DE ENTRENAMIENTO PARA LA PRODUCTIVIDAD.EPP, 46 EVA@:EL VERDADEROVALORDE LAS EMPRESAS 55 REFLEXIONESSOBRELA IMPORTANCIA DE LA ASIMILACIÓN DE LoS CONCEI'ToS EN tA FoRMAclót r p¡ wcr¡¡rnnos 59 ESTRATEGIAS DE ronveclóN A INVESTIGATIVA COMO RESPUESTA LOSNUEVOSDESAFIOSDE LA DocENcIA EN LAS INGENIERfAS 71 tt OÉarlo Dragramación,Preprensae ¡mpres¡ón lmpresionar ¡t 5611997 Cra.53 No. 5 B 32 Fügrafía portada Sra qa nd¡tFla IKA rrtú (b Santa Marta Arm¡xb Aroca CABLEADOESTRUCTURADO, Una primeraaproximación. 83 COMPUTACION MOVIL EN LA UNIVERSIDADSANTTAGODE CALI 94 PRoGRAMACIÓN oRIENTADA A Lo6 OBJETOS:UN PUENTEHACIA MÚILTIPLES DESTINOS r04 PROPUESTAPARA EL DISEÑODE UN MODELO DE DESARROLLOHIPERMEDIA PARA LA ME]ORA EN LA CONSTRUCCIÓN DECONOCIMIENTO lil coNSTRUccIóN DE sITIos wEB E-COMMERCEA PARTIRDE UNA ME"TODOLOGfABASADA EN EL LENGUAJEUML r20 SIMULACIÓN DE SISTEMAS 129 LÓGICADEcoNTRoL 140 EL ANÁLISTS DE SISTEMAS DE rNFoRMAcróNFRENTE A r,os cAMBIos PERMANENTES DELA SOCIEDAD Y DELA rscNor"ocfn 148 INCERTIDUMBRE EN LA DIRECCIÓN EN RELACION CON LOSCOSTOSY BENEFICIOSDE LO6 SISTEMASDE INFORMACIÓN r58 CONTROLMULTIVARIABLE DE DOSPTANTASDE NTVEL 164 CONCEFTOSDE ME"TROLOGIA 171 PEDROI.DLAZPLATA I¡rg. Qufmico, M.B.A. )efe de Area de Calidad DIEGO PEÑA LARA Doctor en Ffuica.Ph.D. fefe de Area de Física ABSTRACT Somedefinitions about Metrology taken from IVM (Internaüonal Vocabulary of Metrology) are presented, and particularly in Colombia its usesare given by Superintendencia de Industria y Comercio (Centro de Metrologta). 1. INTRODUCCIÓN En Ingenierla, al igoal que en otras áreasde la ciencia exacta, se necesita conocer las dimensiones fundamentales, suplementarias y derivadas. Una dimensión es la naturaleza de una canüdad; entre las fundamentales se tiene: longitud, tiempo masa, temperatura, cantidad de sustancia;las suplementarias: los ángulos plano y sólido; y entre las derivadas: velocidad, superficie,densidad de masa.Para las dimensionesfundamentalesserequiere de un patrónr eü€ por convención su valor numérico es igual a uno (1). Fijado el patrón se hace fácil la comparación entre valores diferenüesde la misma cantidad. El establecimiento de patrones es un legado de la Revolución Francesa,que dio origen al SistemaMétrico, hoy reemplazado por el SYstéme Internationale d'Unités SI. La International Standard Oryanizatton ISO exige que todos los documentoscienüficosde lamayorlade los paísesdel mundo esténen el formato del SI. Los instrumentosutilizados para medir las caracterlsücasde la calidad deben proporcionar información correcta,lo que se puede lograr a través de la metrología. Originatmente, la n¡GENfUlr metrología sólo medía dimensionesenun obieto. Hoy en día se la define a grandes rasgos como el coniunto de personas,equipo, instalaciones,métodosy procedimientosutilizados para asegurarla correcciónde las mediciones. La necesidad de la metrología proviene del hechodeque toda mediciÓnestásujetaa error. Cuando hay variación en las mediciones,alguna parte se debe a error en el sistema de medición. La distribución del presente trabaio es de la siguienteforma: enla sección2 sedan los conceptos y las definiciones más usuales en metrologfa; en la sección 3 se expone el SI adoptado en Colombia, la sección4 se exponen las reglas para el uso del SI en Colombia, es decir, la forma correcta de escribir un documento cientlfico; la sección5 trata un tema importante enla escritura de números que tienen parte decimal la sección 6, se discute el redondeo de cifras y, Por úlümo, las conclusiones. 2. Conceptosy definiciones en metrología La metrolo$a es la ciencia de la medición. La metliciírnes un coniunto de operaciones(que sepuede efectuarde maneraautomática)cuyo obietivo es determinar el valor de una magnitud o canüdad. Resulta útil concebir la mediciÓn como un proceso cuyo insumo principal es la definición de la magnitud por medir (¿qté se va a medir?). A partir de esteinsumo una persolvl vl. DE METROLOG¡A CONCEPTOS (un experto local) opera un instrumento siguiendo un método de medicióru todo inmerso en un medio ambiente (véasela figura L). El producto es un valor numérico llamado resultado de medición. VALOR CONVENCIONALMENTE VERDADERO (DE UNA MAGNITUD). Valor atribuido a una cantidad particular, a vecespor convención, como poseedor de una incertidumbre apropiada para un propósito dado. El conceptode un valor verdadero no se tendrá en cuenta ya que es un valor que se obtendría por una medición perfecta, además unos valores verdaderos son por naturaleza indeterminados. Eiemplo1. Valor recomendadopor CODATA para NA es 6,022 x 1023mol-l. MAGNITUD POR MEDIR. Magnitud particula¡ suieta a medición. Eiemplo 2. La densidad de una muestra de agua a 20 oC. MAGNITUD DE INFLUENCIA. Magnitud que no es la magnitud por medir, pero que incide en el resultado de medición. Eiemplo 3. La temperatura incide sobre un micrómetro que seutiliza para medir una longrtud. RESULTADO DE MEDICIÓN. Valor atribuido a una magnituclpor mcdir, ohtcnitlomt'diante medición. Una expresión completa del resultado de medición incluye información acercade la incertidumbre de medición. REPETIBILIDAD DE LOS RESULTADOSDE MEDICIONES. Cercaníadel acuerdo entre los resultadosde medicionessucesivas de la mis772 ma magnitud por medir, efectuadas en las mismas condiciones de medición. Las condiciones de repetibilidad incluyen: el mismo procedimiento de medicióry el mismo observador, el mismo inskumento de medición utilizado en las mismas condiciones, el mismo lugar y la repetición dentro de un periodo de tiempo corto. EXACTITUD DE MEDICIÓN. Cercaníadel acuerdo entre el resultado de medición y un valor convencionalmenteverdadero de la magnitud por medir. EXACTITUD DE UN INSTRUMENTO DE MEDICIÓN. Aptitud de un instrumento de medición para dar respuestaspróximas a un valor convencionalmenteverdadero. ERRORDE MEDICIÓN. Resultado de medición menos un valor convencionalmenteverdadero de la magnitud por medir. ERRORALEATORIO. Resultadode medición menosla media que resultaríade un número infinito de medicionesde la misma magnitud por medir, efectuadasbaio condiciones de repetibilidad. ERRORSISTEMÁTICO.Medida que resultaría de un número infinito de mediciones de la misma magnitud por medir, efectuadasbaio condiciones de repetibilidad menos un valor convencionalmenteverdadero de la magnitud por medir. INCERTIDUMBREDE MEDICIÓN. 1: Resultado de la evaluaciónencaminadaa caracterizar el intervalo dentro del cual estaráel valor convencionalmenteverdadero de la magnitud medida. 2: Parámetro asociadocon el resultado de medición, que caracterizala dispersión de los valores que en forma razonable se le podrían atribuir a la magnitud por medir. r$[rüum DE METROLOG¡A CONCEPTOS Eiemplo 4. Si el diámetro de un aguiero es de 3,3 cm t O6 cm, significa que el valorconvencionalmente verdadero está dentro del intervalo 2,7 cm a 3,9 cm. El parámetro puede ser, p. ej., una desviación estándaro la semilongitud de un intervalo que tenga un nivel de confianza determinado. En general, la incertidumbre de medición comprende muchos componentes.La estadísüca descriptiva se puede usar para evaluar algunos de estos componentes (que algrrnos se pueden caracterizar por desviaciones estándaresexperimentales).Otros se caractefizartpor la estadfstica inductiva, es decir, se asrunendiferentes funciones de densidad de probabilidad: uniforme, normal, etc. sobre una serie de mediciones basadasen la experiencia o en otra información. INCERTIDUMBRE ESTANDAR. Incertidumbre del resultado de medición expresadacomo una desviación estándar. INCERTIDUMBRE ESTANDAR COMBINADA. Incertidumbre estándar del resultado de medición, cuando ésta se obtiene a partir de los valores de otras cantidades. Esta incertidumbre es igual alaraíz cuadrada de una suma de términos, donde los términos son la varianza o covarianza de dichas cantidades, ponderadas de acuerdo al peso que tiene cada cantidad en el resultado de la medición. I N T ER V A T ..O D E E S C A T ,A(D E UN r NSTRUMENTO DE MEDICION). Diferencia entre los valores correspondientes a dos marcas sucesivasde la escala. RESOLUCTON(DE UN DISPOSTTTVO rNDICADOR). Menor diferencia entre las indicacionesde un dispositivo indicador, que se puede distinguir en forma significativa. Para un dispositivo indicador numérico, es rir$Erüur el cambio en la indicación cuando la menor cifra significativa cambia en una unidad. CALIBRACION. Coniunto de operacionesque establecerLen condiciones especÍficas,la relación entre los valores de magnitudes indicados por un instrumento de medicióry o los valores representadospor una medida materialízada o por un material de referencia, y los valores correspondientesdeterminados por medio de patrones. El resultado de una calibración permite asignar a las indicaciones los valores de las magnitudes por medir o determinar las correccionescon respectoa las indicaciones. PATRON (DE MEDICIÓN). Medida materializada, instrumento de medicióry material de referencia o sistema de medición a definir, tealizat, conservar o reproducir una unidad, uno o más valores de una magnitud que sirva como referencia. Ejemplo 5. Resistenciapatrón de 1ffi W. 3. Sistemalegal de unidades en Colombia Se entiende por sistema de unidades el coniunto sistemático y organizado de unidades adoptado por convención. Es un sistema coherente ya que el producto o el cociente de dos o más de sus magnitudes da como resultado las unidades derivadas coruespondientes. La nomenclatura, definiciones y símbolos de l¿rsu¡rid¿¡dcs tlcl Sistcrn¿r lntcrn¿rcional, SI, y para prefide los las recomendaciones el uso jos son recogidas por la Norma Técnica Colombiana Oficial Obligatoria l-000,NTC. (Resolución No 005 de 95-04-03del ConsejoNacional de Normas y Calidades.) 773 CONCEPTOSDE METROLOGíA 3.1. Unidad de medida Valor de una magnitud paralacual se admite, por convención, que su valor numérico es igual a uno (1). Se fiia la unidad de medida de una magnitud para hacer posible la comparación cuantitativa entre diferentes valbres de una misma magnitud. En las tablas t - 6 seresumen las unidades del SI fundamentales,suplementarias,derivadas, las que no perteneceny los prefiio. 4. Reglas generales para el uso del SI en Colombia 4.1. Uso del nombre de las unidades 1,. El nombre completo de las unidades del SI se escribecon letra minrlscula con la rlnica excepción de grado Celsius, salvo en el caso de comenzar la frase o luego de un punto. CORRECTO metro newton INCORRECTO Metro Newton Las unidades cuyos nombres son los de 3. los científicos, no se deben traducir, deben escribirsetal como en el idioma de origen. INCORRECTO amperio iulio niutonio sieverüo CORRECTO ampére ioule newton sievert 4.2. Reglasp¿üausar los símbolos 1. Cuando seanecesarioreferirseauna unidad, se recomienda escribir el nombre completo de la unidad, salvo casosen los cuales no halla riesgo de confusión al escribir rlnicamente el sfmbolo. 2. Los slmbolos no se pluralizary siempre se escribenen singular independiente del valor numérico que los acompaña. El slmbolo representaa la unidad. Ejemplo7.1.kg 5p m 225m. 3. No seaceptala utilización de abreviatupara ras designarlas unidades del SI. Eiemplo 6....sieteunidades.Metro esel nombre de la unidad de longitud. Newton es... Ejemplo 8.grs no significa gramos, g es gramos. 2 . L a s u n id a d e s, su s mú l ti p l os y submúltiplos, sólo podrán designarsepor sus nombrescompletoso por susslmboloscorrespondientes reconocidos internacionalmente. No está permiüdo el uso de cualquier otro. 4. Cuando se deba escribir (o pronunciar) el plural del nombre de una unidad del SI, se usarán las reglas de la gramática española. CORRECTO m (metro) kg (kilogramo) I (titro) K (kelvin) cm3 (centlmetro cúbico) km/h ftilómetro por hora) 5. Seusaránlos prefiiosclelSI y sussímbolos, para formar respectivamentelos nombres y lossímbolosde losmúlüplosy submúlüplos de las unidades del SI. INCORRECTO mts, mt, Mt M kgs, kgr, kilo, KG I (litro) lts, lt, Lt k, kelv cmc, c.c. "c, kpt¡ kmh, km'h Eiemplo 9.metro - metros Efemplo 10. mol - moles. decímetros: dm. 6. No deberán combinarsenombres y sfmbolos al expresar el nombre de una unidad derivada. 174 rr{sEr{Íuil CONCEPTOSDE METROLOGíA metro/s, lo correcto es m/s o Eiemplo 11. escribir completamente metro/ segundo. C-adaunidad y cada prefiio üene un solo 7. slmbolo y este no puede ser alternado de ninguna forma. No se deben usar abreviaturas. INCORRECTO L0cc 30 kgrs 5 mts L0 ton CORRECTO 10cm3 30 kg 5m 10t 8. Todos los slmbolos de las unidades del SI se escribencon letras minúsculas del alfabeto latino, con la excepción del ohm, que se escribe con la letra maytlscula omega del alfabeto gpiego(lV). Aquellos que provienen del nombre de cienlficos se escribencon mayúscula. Eiemplo 12. kg: kilogramo A: ampére cd candela o ohm 9. Los slmbolos se escribena la derechade los valores numéricos separadospor un espacio en blanco. Estese eliminará cuando se trat e d e l o s sfmb o l o s d e l a s unidades sexagesimalesde ángulo plano. Eiemplo 13. 10 A 270K 40o30r2rl 10. Todo valor numérico debe expresarse con su unidad, incluso cuando se repite o cuando se especifica la incertidumbre de rnedición. Eiemplo14. rwcilIun ...74.3 m t OLm... ...delas14h a lasL8h... ...entre35mm a 40mm... 4.3. Uso de los prefijos Todos los nombres de los prefijos del SI 1. describen con letra minúscula. Eiemplo 15. kilo mega mili micro. 2. Los símbolosde los prefiios para formar los múltiplos se escribencon letra latina mayúscula, salvo kilo, que por convención se escribe con la letra ka minrlscula (k). Los símbolosde los prefiios para formar 3. los submúlüplos se escriben con letra latina minírscula salvo el slmbolo micro, para el cual se usa la letra griega mu minrlscula (m). 4. Losmúltiplos y submúltiplosde lasunidades de medida (exceptola de masa) se forman anteponiendo, sin deiar espacio,los nombres o slmbolo de los prefiios a los nombres o sfmbolos de las unidades. kilómetro miliampére megavolt km mA MV 5. Los mrlltiplos y submúlüplos de la unidad de mas seforman anteponiendo los nombres o slmbolode los prefiios a la palabragamo. kilogramo miligramo Kg mg 6. No se usarán dos o más prefijos delante del símboloo nombrede una unidad de medida. CORRECTO INCORRECTO Fm nA MW Íurun pmA kkw 775 CONCEPTOSDE METROLOG¡A 7. Los múltiplos y se mriltiplos de las unidades de medida deben ser generalmenteescogidos de modo que los valores numéricos esténentre1y1000. Eiemplo 16. 750km (correcto); 750 000 m (incorrecto). La primera cifra a la izquierda de la 3. coma decimal tiene, como valor posicional, el de la unidad en la que se expresael ntlmero. El símbolo de la unidad en la que se expresa el número debe ser escrito luego del valor numérico completo, deiando un espacio Eiemplo 20. 8. Está permitiendo el uso de los prdos hecto, deca, deci y centi cuando se trata de unidades de tuea (r"2) de volumen (m3). " Para otras magnitudes flsicas deben usarse solamente los prefiios preferidos. Eiemplo 17. 10 dm3. 4.4. Escritura de números en documentos 1. En números de muchas cifras, éstas se agmparán de tres en tres, a partir de la coma, tanto para la parüeentera como la parte decimal. Entre cada gnrpo se debe deiar un espacio en blanco, igual o menor al ocupado por una cifra pero mayor al deiado normalmente entre las cifras. Eiemplo 18. 1 365 743,03829. Enlas escrihrra de un número que tiene parte decimal se emplea la coma para separar la parte entera de la decimal. Eiemplo19. 433,2532s. 3,50m 0,473kg 1, 2. Parael ordende numeracionesgrandes, se sigue la "regla 6N", (potencias de 10 múltiplos de 6), que establecelas equivalencias siguientes: lmillón lbillón ltrillón lcuatrillón 176 106 1012 1.018 lú4 34,50m (la cifra4 indica metro) 0,25 N (la cifra 0 indica newton). 4. Si un símbolo que contiene un prefiio estáafectado por un exponente,ésteafectará toda la unidad. = (0,01m)'= 0,0001m2. Ejemplo 2L. 1 cm.^r 4.5. Representación del tiempo El dla estádividido en Z4horas, por tanto las horas deben denominarse desde 00 hasta 24. El tiempo se expresará utilizando dos cifras para expresar los valores numéricos de las horas, de los minutos y de los segundos, separados por los slmbolos de estas unidades mediante espaciosen blanco y de acuerdo al siguiente orden: hora, minuto, segundo. CORRECTO INCORRECTO 13h00 10h 45 min 1pmoLdelatard lOy 45am,15paralas11 4.6. Representación de la fecha en forma numérica 1. Paraexpresarel año seutilizarán cuatro cifras, las que se escribirán en bloque. Cuando no exista riesgo de confusión podrán uülizarsesólo dos cifras. Ejemplo22. 1.990o90. rr{srfilum CONCEPTOSDE METROLOGÍA 2. Seuülizarán dos cifras para representar los dlas y los meses.Al escribir la fecha completa se representará en el orden siguiente: afio, mes, dfa y se usará el guión para separarlos. so$,por convención, sólo se redondea al entero par que precede el 5. Eiemplo23. 10-15. a) b) c) 5. 15 de octubre de 1990 o 90- Directamente. Redondeoporconvención. Redondeo por no convención Por qué la coma como marcador decimal 1,. La coma es reconocida por la ISO como rlnico signo ortográfico en la escritura de los nrlmeros, utilizados en documentosy norrnalización. 2. La importancia de la coma para separar la parte entera de la parte decimal es enorme. Esto se debe a la esenciamisma del SI, por ello debe ser visible, no debiéndose perder durante el procesode ampliación o reducción de documentos. f"agaffade la coma seidentifica y distin3. gue mucho más fácilmente que la del punto. 4. La coma es una graflaque, por tener forma propia, demanda del escritor la intención de escribirla, el punto puede ser accidental o debido a un descuido. 5. El punto facilita el fraude, puede ser transformado en coma, pero no viceversa. 6. Eiemplo 24. Sumar los nrlmeros 4,35i 8,65; 2,95;72,45;6,65;5,55y 9,75. Redondeode datos EI resultado de redondear un númcro tal ctlmo a) 4,35 8,65 2,95 72,45 6,65 7,55 9,75 b) 4,4 8,6 3,0 12,4 6,6 7,6 9,8 c) 4,4 8,7 52,35 52,4 52,7 3,0 12,5 6,7 7,6 9,8 Notemos que el procedimiento b) es superior al procedimiento c), ya que los errores de redondeo acumulativo son minimizados en el procedimientob). De esta forma, 12,465se redondea a 12,46; 183,575a 183,58;116 500,000al millar como 116000,000.Esta convención es especialmente útil en la minimización del error de redondeo. AGRADECIMIENTOS Queremosagradecera la Universidad Santiago de Cali por el üempo dedicado a la escritura clcl prcscntc trirbitjo. 42,8a la unidad máscercanaes43,yaque 42,8 estámás cercade 43 que de 42. Similarmente 53,91.46 redondeado a la centésima(dos decimales) es 53,9Lya que 53,91,46 estamás cerca de 53,91que de 53,92. Sin embargo, alredondear 12,465a la centésima más cercanaseüene un dilema: 72,465está tan leios de 72,46como de 12,47.En tales ca- n{gE}¡Ium 177 v CONCEPTOSDE METROLOGíA I UNIDAD SIMBOLO NIAGNITUD Longitud metro m Masa kilogramo kg Tiempo segundo s Temperatura kelvin K Corrienteeléctrica ampére A lntensidadluminosa candela cd Cantidadde sustancia mol UNIDAD NOMBRE SIMBOLO Masa tonslada t min Tiempo minuto hora h d oc dfa grado Celsius Temperatura grado Anguloplano minuto segundo votumen l¡tro I mol Tabla1. Unidades del Sl fundamentales MAGNITUD M A G N I T UD SIMBOLO Anguloplano radián rad Angulosólido estereonadián sr que no Tabla5. Unidadesaceptadas pertenecen al Sl. ñ._.-,r,ñ V\Y (y \/-\/ Tabla2. Unidades del Sl suplementarias Figura1. La medic¡óncomoun proceso PrefiJo SignmcadoAbrevhtura MAGNITUD NOMBRE SIMBOLO yotta 1V' zetta 1r' z E Frecuencia hertr Hz exa Fuerza newton N peta 10'' 10'' Presión pascal Pa lera 10'' T gga 10" G mega 1oo M k¡lo 10" k P Voltaje volt V Energía,calor,tnbajo joule J Flujode energla,potencia watt W hec{o 1ú H Cargaeléctrica coulomb c deca 10' D deci 10' d Resistenciaeléctrica ohm o Capacidad elédrica farad F cenü 10- c mili t0 m 10- TI n p Flujoluminoso lumen lm mGro llunúnación lux lx nano to' p¡co 10' Tabla3. Unidadesdel Sl derivadasquetienen nombresespeciales fernto 10 atto 10 a zepto 10* 10- z yocto v Tabla6. Prefiiosdel Sl 778 rr{srrüun CONCEPTOSDE METROLOGIA 7. CONCLUSIONES 1. Hemos dado las definicionesmás importantes en metrolo#a y su aplicabilidad en Colombia. Estasdefiniciones fueron tomadas del manual de la Superintendenciade Industria y Comercio. Sepresentó la importancia de escribir un 2. número que tenga parte decimal, pues la mayoría desconocela gtafía de la coma no posibilita el fraude. 3. Hemos discutido un tema importante, actualmenteen discusión,como es el redondeo de cifras. Algunos autores, y creadores de software de datos, mantienen su posición de redondear por no convención, otros defienden el hecho de no redondeo. Aquí hemos hecho un eiemplo sencillo que proporciona un método sencillo para redondear por convención el cual minimiza de propagación de errores. Nuestra meta futura es escribir más material relacionadocon el tema de Calidad pero aplicado a problemas prácücos de Ingenierfa. rr{grilIum 179