En Construcción.
Control y Aseguramiento de la Calidad (QA/QC): Garantía de Excelencia en el Montaje de Estructuras Metálicas
El Control de Calidad (QC) y el Aseguramiento de la Calidad (QA) son componentes esenciales en la industria de la construcción metálica, especialmente en proyectos de gran escala y complejidad como los que se desarrollan en ciudades como Bogotá. Implementar un sistema robusto de QA/QC no solo garantiza que las estructuras cumplan con los requisitos de seguridad, durabilidad y funcionalidad, sino que también optimiza los procesos, reduce los costos y mejora la reputación de la empresa. La capacitación del personal en QA/QC es una inversión estratégica que se traduce en proyectos exitosos y clientes satisfechos.
Normas de Calidad (ISO 9001 y Otras)
La capacitación debe comenzar por introducir al personal en las normas de calidad que rigen la industria de la construcción metálica:
ISO 9001: Sistemas de Gestión de la Calidad
- Principios de la gestión de la calidad: Enfoque al cliente, liderazgo, participación del personal, enfoque basado en procesos, mejora continua, toma de decisiones basada en la evidencia, gestión de las relaciones.
- Requisitos de la norma:
- Contexto de la organización.
- Liderazgo.
- Planificación.
- Apoyo.
- Operación.
- Evaluación del desempeño.
- Mejora.
- Implementación de un sistema de gestión de la calidad:
- Definición de la política de calidad.
- Establecimiento de objetivos de calidad.
- Identificación de procesos.
- Documentación del sistema de gestión de la calidad (manual de calidad, procedimientos, instrucciones de trabajo).
- Control de documentos y registros.
- Auditorías internas.
- Revisión por la dirección.
- Acciones correctivas y preventivas.
Otras Normas Relevantes
- ISO 14001: Sistemas de Gestión Ambiental (para empresas con enfoque en la sostenibilidad).
- ISO 45001: Sistemas de Gestión de la Seguridad y Salud en el Trabajo (para garantizar un entorno de trabajo seguro).
- Normas específicas de construcción metálica:
- NSR-10 (Norma Sismo Resistente Colombiana): Establece los requisitos para el diseño y construcción de estructuras metálicas en Colombia.
- AWS D1.1/D1.1M: Structural Welding Code – Steel (Código de Soldadura Estructural – Acero).
- ASME (American Society of Mechanical Engineers): Código para calderas y recipientes a presión.
Pruebas No Destructivas (END)
Las Pruebas No Destructivas (END) son técnicas que permiten evaluar la calidad de los materiales y las soldaduras sin dañarlos. La capacitación debe incluir:
Ultrasonido (UT)
- Principio de funcionamiento: Utiliza ondas ultrasónicas para detectar discontinuidades internas en los materiales (grietas, inclusiones, falta de fusión).
- Equipos: Palpadores (transductores), equipos de ultrasonido, acoplantes.
- Técnicas: Inspección por pulso-eco, inspección por transmisión.
- Ventajas:
- Alta sensibilidad a discontinuidades internas.
- Permite medir el tamaño y la ubicación de las discontinuidades.
- Resultados inmediatos.
- Desventajas:
- Requiere personal calificado y certificado.
- La interpretación de los resultados puede ser compleja.
- Difícil aplicación en materiales con alta atenuación ultrasónica.
- Aplicaciones en estructuras metálicas:
- Inspección de soldaduras a tope y en ángulo.
- Detección de grietas en elementos estructurales.
- Medición de espesores.
Radiografía Industrial (RT)
- Principio de funcionamiento: Utiliza rayos X o rayos gamma para obtener una imagen de la estructura interna de un material. Las discontinuidades aparecen como zonas más claras u oscuras en la imagen.
- Equipos: Fuentes de radiación (tubos de rayos X, isótopos radiactivos), películas radiográficas, pantallas intensificadoras, densitómetros.
- Ventajas:
- Permite obtener una imagen permanente de la estructura interna.
- Adecuado para detectar discontinuidades volumétricas (porosidad, inclusiones).
- Desventajas:
- Riesgo de radiación para el personal.
- Requiere personal calificado y certificado.
- Costo relativamente alto.
- Menor sensibilidad a grietas que el ultrasonido.
- Aplicaciones en estructuras metálicas:
- Inspección de soldaduras a tope.
- Detección de porosidad e inclusiones en soldaduras.
Líquidos Penetrantes (PT)
- Principio de funcionamiento: Se aplica un líquido penetrante sobre la superficie del material. El líquido penetra en las discontinuidades abiertas a la superficie. Luego se remueve el exceso de líquido y se aplica un revelador, que absorbe el líquido atrapado en las discontinuidades, haciéndolas visibles.
- Equipos: Líquido penetrante, removedor, revelador.
- Ventajas:
- Simple y económico.
- Fácil de aplicar.
- Adecuado para detectar discontinuidades superficiales (grietas, poros).
- Desventajas:
- Solo detecta discontinuidades abiertas a la superficie.
- No aplicable en materiales porosos.
- Requiere limpieza previa de la superficie.
- Aplicaciones en estructuras metálicas:
- Inspección de soldaduras de filete.
- Detección de grietas superficiales en elementos estructurales.
Partículas Magnéticas (MT)
- Principio: Se magnetiza el material y se aplican partículas magnéticas (secas o húmedas). Las discontinuidades superficiales o subsuperficiales crean campos de fuga magnéticos que atraen las partículas, formando indicaciones visibles.
- Equipos: Yugos electromagnéticos, bobinas, electroimanes, partículas magnéticas.
- Ventajas:
- Detecta discontinuidades superficiales y subsuperficiales.
- Rápido y relativamente económico.
- Desventajas:
- Solo aplicable en materiales ferromagnéticos.
- Requiere limpieza previa de la superficie.
- Aplicaciones:
- Inspección de soldaduras.
- Detección de grietas.
Documentación de Calidad (Registros, Informes)
Un sistema de QA/QC efectivo se basa en una documentación exhaustiva y organizada. La capacitación debe enseñar al personal a:
Tipos de Documentos
- Manual de Calidad: Describe el sistema de gestión de la calidad de la empresa, incluyendo la política de calidad, los objetivos y la estructura organizativa.
- Procedimientos: Documentos que describen cómo se realizan las actividades clave del proceso de construcción metálica (soldadura, montaje, inspección, etc.).
- Instrucciones de trabajo: Documentos detallados que especifican cómo se realiza una tarea específica (por ejemplo, cómo calibrar un equipo de medición).
- Planes de Inspección y Pruebas (ITP): Documentos que definen las inspecciones y pruebas que se deben realizar en cada etapa del proyecto, los criterios de aceptación y los responsables.
- Registros de calidad: Documentos que evidencian que se han realizado las actividades de acuerdo con los procedimientos y planes establecidos (informes de inspección, certificados de materiales, registros de calibración, etc.).
- Formatos: Formatos específicos, que deben ser rellenados durante el desarrollo de las actividades.
- No conformidades: Documento donde se registran las desviaciones.
Control de Documentos
- Identificación: Cada documento debe tener un código único, un título, una fecha de emisión y un número de revisión.
- Aprobación: Los documentos deben ser aprobados por personal autorizado antes de su uso.
- Distribución: Los documentos deben estar disponibles para el personal que los necesita.
- Actualización: Los documentos deben ser revisados y actualizados periódicamente.
- Obsoletos: Los documentos obsoletos deben ser retirados de la circulación para evitar su uso accidental.
- Almacenamiento: Tanto documentos, como formatos y registros deben almacenarse de manera correcta, para evitar su extravío o deterioro.
Elaboración de Informes
- Claridad y concisión: Los informes deben ser claros, concisos y fáciles de entender.
- Objetividad: Los informes deben basarse en hechos y datos verificables.
- Completo: Los informes deben incluir toda la información relevante (fecha, hora, lugar, personal involucrado, equipos utilizados, resultados obtenidos, conclusiones).
- Trazabilidad: Los informes deben permitir rastrear el historial de cada elemento o actividad (desde la recepción de los materiales hasta el montaje final).
Auditorías de Calidad
Las auditorías de calidad son evaluaciones sistemáticas e independientes que verifican si las actividades y los resultados del sistema de gestión de la calidad cumplen con los requisitos establecidos. La capacitación debe cubrir:
Tipos de Auditorías
- Auditorías internas: Realizadas por personal de la propia empresa para verificar el cumplimiento de los requisitos internos (procedimientos, instrucciones de trabajo).
- Auditorías externas: Realizadas por una organización independiente (cliente, entidad certificadora) para verificar el cumplimiento de los requisitos del cliente o de una norma (ISO 9001).
- Auditorías de producto: Se enfocan en verificar la calidad de un producto específico.
- Auditorías de proceso: Se enfocan en verificar la eficacia de un proceso específico.
- Auditorías de sistema: Evalúan la totalidad del sistema de gestión de la calidad.
Proceso de Auditoría
- Planificación: Definición del alcance de la auditoría, los criterios de auditoría, el equipo auditor y el cronograma.
- Preparación: Revisión de la documentación del sistema de gestión de la calidad, elaboración de listas de verificación.
- Ejecución: Recopilación de evidencia a través de entrevistas, observación de actividades y revisión de registros.
- Informe: Elaboración de un informe de auditoría que incluya los hallazgos (conformidades, no conformidades, observaciones) y las conclusiones.
- Seguimiento: Verificación de la implementación de las acciones correctivas para abordar las no conformidades.
Rol del Auditor
- Objetividad e imparcialidad: El auditor debe ser objetivo e imparcial en su evaluación.
- Conocimiento de la norma: El auditor debe tener un buen conocimiento de la norma o los requisitos que se están auditando.
- Habilidades de comunicación: El auditor debe ser capaz de comunicarse eficazmente con el personal auditado.
- Ética profesional: El auditor debe mantener la confidencialidad de la información obtenida durante la auditoría.
Rol del Auditado
- Cooperar con el auditor y proporcionar la información solicitada.
- Demostrar el cumplimiento con la norma auditada.
- Aprender de los hallazgos, e implementar mejoras.
Control de Calidad en la Recepción de Materiales
La calidad de las estructuras metálicas comienza con la calidad de los materiales utilizados. La capacitación debe enseñar al personal a:
Inspección Visual
- Verificar la cantidad y el tipo de material: Comprobar que la cantidad y el tipo de material recibido coinciden con lo especificado en la orden de compra y en los documentos de remisión.
- Identificar daños: Inspeccionar visualmente el material en busca de daños (abolladuras, corrosión, deformaciones).
- Verificar dimensiones: Comprobar que las dimensiones del material (espesor, longitud, ancho) cumplen con las tolerancias especificadas.
- Verificar Marcado: Comprobar que los materiales se encuentren marcados.
Revisión Documental
- Certificados de calidad: Solicitar y revisar los certificados de calidad de los materiales, que deben incluir la composición química, las propiedades mecánicas y los resultados de los ensayos realizados.
- Documentos de remisión: Verificar que los documentos de remisión (albaranes, guías de despacho) coinciden con el material recibido.
- Trazabilidad: Asegurar que se puede rastrear el origen de cada material (proveedor, lote, colada).
Criterios de Aceptación y Rechazo
- Establecer criterios claros de aceptación y rechazo para cada tipo de material, basados en las normas y especificaciones aplicables.
- Documentar cualquier no conformidad detectada y reportarla al supervisor.
- Segregar el material no conforme para evitar su uso accidental.
Almacenamiento
- Almacenar adecuadamente los materiales.
- Protegerlos de la intemperie.
- Protegerlos de la humedad y la corrosión.
Control de Calidad en la Fabricación
El control de calidad durante la fabricación es crucial para asegurar que los elementos estructurales cumplan con los requisitos de diseño y las especificaciones técnicas. La capacitación debe abarcar:
Inspección de Corte y Conformado
- Verificación de dimensiones: Comprobar que las dimensiones de las piezas cortadas y conformadas cumplen con las tolerancias especificadas en los planos de taller.
- Inspección visual: Inspeccionar visualmente las superficies cortadas en busca de rebabas, grietas u otros defectos.
- Control de ángulos: Verificar que los ángulos de corte y plegado son correctos.
- Uso de plantillas y galgas: Utilizar plantillas y galgas para verificar la geometría de las piezas.
Control de Calidad en la Soldadura (Inspección Previa, Durante y Posterior)
- Inspección previa a la soldadura:
- Verificación de la limpieza y preparación de las superficies a soldar.
- Comprobación del ajuste de las piezas y la alineación de las juntas.
- Verificación de los parámetros de soldadura (proceso, consumibles, precalentamiento).
- Verificar la Calificación de los Soldadores.
- Inspección durante la soldadura:
- Supervisión de la técnica del soldador.
- Control de la temperatura entre pases.
- Verificación del cumplimiento del procedimiento de soldadura.
- Inspección posterior a la soldadura:
- Inspección visual (apariencia del cordón, ausencia de defectos visibles).
- Medición de dimensiones (tamaño de filete, garganta).
- Ensayos no destructivos (si son requeridos).
Control Dimensional
- Uso de instrumentos de medición: Flexómetros, calibradores, goniómetros, niveles, plomadas, escuadras, etc.
- Medición de longitudes, anchos, alturas, diámetros, ángulos.
- Verificación de tolerancias: Comprobar que las dimensiones se encuentran dentro de las tolerancias especificadas en los planos y normas.
- Uso de equipos de medición láser: Para mediciones de alta precisión y en elementos complejos.
Control de Acabados
- Inspección visual: Verificar la calidad de los acabados (pintura, galvanizado, etc.).
- Medición de espesores: Medir el espesor de recubrimientos (pintura, galvanizado) utilizando equipos adecuados.
- Pruebas de adherencia: Realizar pruebas de adherencia para verificar la calidad de la unión entre el recubrimiento y el sustrato.
Control de Calidad en el Montaje
El control de calidad durante el montaje asegura que la estructura se ensambla correctamente y cumple con los requisitos de alineación, nivelación y estabilidad. La capacitación debe incluir:
Verificación de la Cimentación y Anclajes
- Inspección visual: Verificar que la cimentación y los anclajes cumplen con los planos y especificaciones.
- Nivelación y alineación: Comprobar la nivelación y alineación de las placas base y los pernos de anclaje.
- Resistencia del concreto: Verificar que el concreto de la cimentación ha alcanzado la resistencia especificada.
- Torque de apriete: Comprobar el torque de apriete de los pernos de anclaje (si es requerido).
Inspección de Elementos Estructurales
- Identificación: Verificar que los elementos estructurales que se van a montar corresponden a los planos y a la secuencia de montaje.
- Inspección visual: Inspeccionar visualmente los elementos en busca de daños, deformaciones o defectos de fabricación.
- Dimensiones: Comprobar que las dimensiones de los elementos cumplen con las tolerancias especificadas.
Control de Alineación y Nivelación
- Uso de instrumentos de medición: Niveles láser, teodolitos, estaciones totales, plomadas láser.
- Establecimiento de ejes de referencia: Utilizar ejes de referencia para alinear y nivelar los elementos estructurales.
- Verificación de tolerancias: Comprobar que la alineación y nivelación se encuentran dentro de las tolerancias especificadas en los planos y normas.
- Ajustes: Realizar los ajustes necesarios (con cuñas, calzas, tornillos de ajuste) para corregir desviaciones.
Inspección de Conexiones
- Conexiones atornilladas:
- Verificar el tipo, tamaño y grado de los pernos.
- Comprobar la presencia y el estado de las arandelas.
- Verificar el torque de apriete de los pernos (utilizando llaves dinamométricas).
- Conexiones soldadas:
- Inspección visual (apariencia del cordón, ausencia de defectos visibles).
- Medición de dimensiones (tamaño de filete, garganta).
- Ensayos no destructivos (si son requeridos).
Control de la Estabilidad Temporal
- Verificación de la correcta instalación de puntales, tornapuntas y vientos temporales.
- Monitoreo de las deformaciones de la estructura durante el montaje.
- Cumplimiento de la secuencia de montaje establecida.
Trazabilidad de Materiales y Soldaduras
La trazabilidad es la capacidad de rastrear el historial de un material o una soldadura desde su origen hasta su ubicación final en la estructura. Es fundamental para:
- Identificar la causa de posibles fallas o defectos.
- Verificar el cumplimiento de los requisitos de calidad.
- Demostrar la conformidad del producto ante el cliente o las autoridades.
- Facilitar las tareas de mantenimiento y reparación.
La capacitación debe enseñar al personal a:
Sistema de Trazabilidad
- Identificación única: Asignar una identificación única a cada material (lote, colada) y a cada soldadura (número de junta, soldador, procedimiento).
- Registros: Mantener registros detallados de:
- Recepción de materiales (certificados de calidad, documentos de remisión).
- Fabricación (planos de taller, informes de corte y conformado, registros de soldadura).
- Montaje (informes de inspección, registros de alineación y nivelación).
- Marcado: Marcar los materiales y las soldaduras con su identificación única.
- Software de gestión: Utilizar software de gestión para facilitar el registro y la consulta de la información de trazabilidad.
Trazabilidad de Materiales
- Registrar el proveedor, el lote y la colada de cada material.
- Vincular los certificados de calidad con los materiales correspondientes.
- Registrar la ubicación de cada material en la estructura.
Trazabilidad de Soldaduras
- Registrar el número de junta, el soldador, el procedimiento de soldadura, los consumibles utilizados, la fecha y hora de la soldadura.
- Vincular los informes de inspección y los resultados de los ensayos no destructivos con las soldaduras correspondientes.
- Registrar cualquier reparación realizada en la soldadura.
Elaboración de Planes de Inspección y Pruebas (ITP)
Un Plan de Inspección y Pruebas (ITP), también conocido como Plan de Puntos de Inspección (PPI), es un documento que define:
- Las inspecciones y pruebas que se deben realizar en cada etapa del proyecto.
- Los criterios de aceptación y rechazo.
- Los responsables de realizar las inspecciones y pruebas.
- Los registros que se deben generar.
- La frecuencia con que deben realizarse.
La capacitación debe incluir:
Estructura de un ITP
- Alcance: Descripción del proyecto y de los elementos o actividades cubiertos por el ITP.
- Referencias: Normas, especificaciones y planos aplicables.
- Definiciones: Aclaración de términos técnicos utilizados en el ITP.
- Responsabilidades: Asignación de responsabilidades para cada inspección y prueba.
- Puntos de inspección: Lista detallada de las inspecciones y pruebas a realizar, incluyendo:
- Descripción de la inspección o prueba.
- Criterios de aceptación y rechazo.
- Frecuencia.
- Responsable.
- Registros a generar.
- Nivel de Intervención (Testigo, Inspección, Revisión Documental).
Elaboración de un ITP
- Identificar las etapas críticas del proyecto.
- Definir las inspecciones y pruebas necesarias para verificar la calidad en cada etapa.
- Establecer los criterios de aceptación y rechazo basados en las normas y especificaciones aplicables.
- Asignar responsabilidades y definir la frecuencia de las inspecciones y pruebas.
- Elaborar los registros de calidad correspondientes.
Gestión de No Conformidades
Una no conformidad es cualquier desviación de los requisitos especificados (normas, planos, especificaciones, procedimientos). La capacitación debe enseñar al personal a:
Identificación y Registro
- Detectar las no conformidades durante las inspecciones y pruebas.
- Registrar las no conformidades en un formato específico (informe de no conformidad, registro de desviaciones).
- Describir la no conformidad de forma clara y concisa, incluyendo la ubicación, el elemento afectado, la descripción del defecto y los criterios de aceptación no cumplidos.
Análisis de Causa Raíz
- Investigar la causa raíz de la no conformidad para evitar que se repita.
- Utilizar herramientas de análisis de causa raíz (diagrama de Ishikawa, 5 porqués).
Acciones Correctivas
- Definir e implementar acciones correctivas para eliminar la causa raíz de la no conformidad.
- Asignar responsabilidades y plazos para la implementación de las acciones correctivas.
- Verificar la eficacia de las acciones correctivas.
Acciones Preventivas
- Implementar acciones preventivas para evitar que ocurran no conformidades similares en el futuro.
Cierre de No Conformidades
- Documentar el cierre de la no conformidad una vez que se han implementado y verificado las acciones correctivas.
Cultura de Calidad, como Pilar Fundamental
Para que un sistema de QA/QC sea realmente efectivo, es fundamental que la empresa fomente una cultura de calidad, donde:
- La calidad sea responsabilidad de todos: Desde la alta dirección hasta el personal de montaje.
- Se promueva la mejora continua: Se busque constantemente la forma de mejorar los procesos y prevenir errores.
- Se reconozca y valore el trabajo bien hecho: Se incentive al personal a cumplir con los requisitos de calidad.
- Se aprenda de los errores: Las no conformidades se vean como oportunidades de aprendizaje y mejora.
- Se fomente la comunicación y el trabajo en equipo: Se comparta la información y se colabore para resolver los problemas.
- Compromiso con la formación: Se deben brindar capacitaciones de forma constante.