La sed de precisión de los metrólogos, cuyo tema de investigación son los sistemas de medidas, alcanza límites inimaginables: pueden padecer insomnio por una diferencia de una parte en mil millones. En 2018, después de largos años de estudio y discusiones, esas ansias de perfección llevaron a redefinir el "Sistema Internacional de Unidades”.
En esa ocasión, la Conferencia General de Pesos y Medidas reunió en Versalles, Francia, a científicos llegados desde 60 países y selló un acuerdo histórico que dejó de lado las definiciones abstractas o arbitrarias, tales como la comparación con un objeto físico (para el kg, por ejemplo, era la masa de un cilindro de platino e iridio guardado bajo tres llaves, que tenían tres personas diferentes, en una bóveda subterránea del Bureau International des Poids et Mesures de Paris). A partir de entonces, es posible "realizar" las unidades de medida aquí, en Marte, Saturno, o en cualquier lugar del universo, porque se las definió sobre la base de constantes fundamentales de la naturaleza.
Esta misma búsqueda de exactitud lleva ahora a avanzar en la calibración automática y a distancia de equipos industriales, que así funcionarán con más precisión (menores “tolerancias”), mejorarán su rendimiento y disminuirán pérdidas. El cambio se está implementando en todo el mundo, y en el país lo está poniendo en marcha el INTI en un proyecto conjunto con la compañía local Hitec.
“La cuarta revolución industrial, que consiste en la incorporación de las herramientas de la transformación digital a los procesos de fabricación, también abarca la metrología (la ciencia de la medición), en particular a través de calibraciones remotas y el uso de la información metrológica (o sea, de los resultados de las mediciones) de forma que sea legible e interpretable por las máquinas –explica Héctor Laiz, gerente de Metrología, Calidad y Ambiente del INTI y uno de los 18 integrantes del Comité Internacional de Pesos y Medidas que elaboró las recomendaciones para aquella reconversión de 2018–. Hasta hace unos años, los laboratorios de metrología dábamos los certificados en un papel donde figuraban los números de las calibraciones. Después, con la pandemia, se empezaron a dar en PDF y con firma digital. Pero lo que ahora se está impulsando, en particular desde el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM), es el uso de certificados digitales que se emiten en un lenguaje que las propias máquinas pueden leer, interpretar e implementar para mejorar su funcionamiento (en virtud de lo que se llama ‘Internet de las cosas’ o Internet of things (IoT), como se lo llama en inglés)”.
Medir es una ciencia
Contrariamente a lo que podría pensar un lego, el resultado de una calibración no es "aceptado/no aceptado", sino un informe que es necesario aplicar para corregir diferencias o errores. Tradicionalmente, se le entregaba el certificado a la empresa, que en muchos casos lo archivaba en un bibliorato y no le daba ningún uso, o ingresaban esos números a mano para utilizarlos como correcciones de las mediciones. Ahora, al estar el certificado digitalizado en un formato que el instrumento puede leer directamente de la “nube”, se incorpora en forma automática.
"Hacer una calibración es determinar la diferencia entre el valor medido y el verdadero -explica Laiz-. El certificado indica la corrección que tiene un instrumento en cada punto de medición. Es una tabla de números. Antes, en el mejor de los casos, se corregía en forma manual o semimanual, y si el resultado daba más o menos bien, no se corregía. Pero ahora lo va a leer el propio software del equipo. De ese modo, mejorará la calidad de las mediciones y habrá menos errores. Es una herramienta importante de gran impacto en la productividad, porque permite tener menores ‘tolerancias’ [incertezas instrumentales]. Como las correcciones se incorporan directamente en los instrumentos, se trabaja con el valor real".
A partir de un proyecto presentado por el INTI ante la Agencia Nacional de Promoción de la Investigación, el Desarrollo y la Innovación (I+D+i), la empresa de base tecnológica Hitec será la primera compañía del país que automatizará la calibración de los sensores de vibración que produce mediante el uso de estos dos recursos. Estos dispositivos se utilizan en procesos de alta precisión, como los que emplea la industria farmacológica.
“Todo el conocimiento generado por el INTI será público y estará disponible para cualquier otro laboratorio que desee implementarlo”, agrega el director de este proyecto, Marcos Bierzychudek, doctor en ingeniería y director del Departamento de Desarrollo en Infraestructura de la Calidad.
Estos sensores de vibración permiten hacer mantenimiento predictivo. Son sistemas de monitoreo de máquinas rotativas (como compresores, motores, generadores eléctricos), que a través de algoritmos de inteligencia artificial pueden anticipar cómo se está deteriorando un equipo y cuándo es necesario hacer una reparación.
“Con el patrón primario de vibraciones, que está acá en el INTI, calibramos el patrón secundario de la empresa -destaca Laiz-. A su vez, con ese patrón secundario, ellos calibran los sensores que se instalan en la industria o en el campo. Y finalmente, nosotros implementamos las calibraciones remotas y los certificados digitales en toda la cadena de trazabilidad”.
Para Hitec, la obtención automática y a distancia de los datos de vibración no es nueva, porque los sensores tienen sistemas de IoT que suben sus datos a la nube y luego el algoritmo de cálculo de la máquina predice si el equipo va a fallar. La firma los exporta a todo el mundo, y desde Buenos Aires puede ver los datos de máquinas que están en cualquier parte del planeta. Pero de aquí en más, tendrán los sensores calibrados y con los certificados digitales. “Van a mejorar mucho la exactitud de la predicción”, subraya Laiz.
“Esta nueva manera de calibrar equipos e informar resultados permite construir digitalmente la cadena de trazabilidad metrológica de todo el instrumental de alta exactitud, desde el INTI hasta el usuario final, garantizar la seguridad de los datos, reducir en forma drástica los tiempos de trabajo y disminuir la ocurrencia de errores”, informa el INTI en un comunicado.
Por supuesto, este proceso requiere un trabajo de coordinación internacional para que los certificados hechos en un país o en un laboratorio puedan ser leídos por instrumentos fabricados por una empresa que está en otro lugar del mundo. “Desde el inicio, nosotros estamos participando en ese trabajo de armonización internacional y también en proyectos junto con un grupo de instituciones europeas y con el Sistema Interamericano de Metrología”, cuenta Laiz.
También con esta compañía, los investigadores del INTI están desarrollando calibraciones eléctricas remotas. “En la actualidad, tiene que ir el técnico con el patrón hasta donde está el instrumento -afirma el científico-. Con estas nuevas herramientas, uno puede enviar el patrón hasta la empresa y nosotros hacemos la calibración desde el INTI, por Internet. Además, con el certificado digital, el instrumento lo lee solo e incorpora automáticamente las correcciones”.
Y concluye Bierzychudek: "En un futuro esta tecnología se va a aplicar en todo el mundo y nosotros estaremos bien preparados".
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