En la industria existen un gran número de compañías que se dedican a elaborar productos que pasan por varias etapas en donde la forma de cómo se procesan en cada etapa puede cambiar. Por control industrial se entiende el establecimiento de metodologías que permiten establecer formas de operación y condiciones para cada etapa con el fin de que los productos tengan ciertas características deseadas.

En este artículo se presentan: las bases del control industrial y las experiencias que se tienen en la Licenciatura en Ciencias de la Computación de la Universidad de Sonora que pudieran utilizarse para la resolución de problemas de la industria.

En la mayoría de las plantas industriales de los países desarrollados, los responsables de administrar la producción tienen, dentro de sus tareas principales, la obligación de implementar políticas y procedimientos que permitan contar con información histórica precisa sobre los diversos procesos que ahí se realizan con el fin de que sirvan para: detectar y resolver problemas, mejorar la producción y/o diseñar sistemas de control para los mismos.

Dicha información histórica normalmente se presenta en documentos dentro de tablas, en donde se pueden distinguir tres bloques. En el primer bloque de datos aparece la información de las características más importantes (o que se pueden medir) del material que en cierto momento se está procesando. En el segundo bloque se presenta la información de la forma en que se está operando en dicho momento el proceso y en el último bloque aparecen las características del material producido.

Cabe agregar que, en un proceso industrial, puede haber varias etapas donde las estradas en una etapa son salidas en otra y así sucesivamente. Por esta razón, la etapa más simple de un proceso industrial la podemos representar por medio de un diagrama de caja negra en donde las entradas son de dos tipos con un sólo tipo de salida (fig. 1.). Los datos en el primer tipo de entradas corresponderían a los valores de las características de los materiales que se están alimentando al proceso y los del segundo tipo a las variables que representan las condiciones de operación del proceso. Los datos de las entradas son los candidatos a ser modelados por medio de una metodología estadística conocida como Series de Tiempo (ST).

En el caso de que se pueda construir un buen modelo que prediga los valores de las salidas en términos de los valores de entrada es posible realizar el control industrial del proceso que consiste en encontrar condiciones de operación que permitan, bajo distintas condiciones de los materiales de entrada, que las características de los productos sean lo mejor posible. Cuando se puede construir una función que modela la salida en términos de las entradas a esta función se le denomina Función de Transferencia (FT).

Dentro de los posibles modelos a utilizar, los modelos lineales para ST y FT son los más fáciles de trabajar y presentan un mayor rango de aplicaciones posibles. Además, pueden ser la base para construir otros modelos más complicados. Cuando se tiene un modelo que es lineal pero requiere de alguna pequeña modificación para adecuarse mejor a los datos, diremos que se trata de un modelo cuasi-lineal. Existen otros tipos de modelos para estos problemas basados en técnicas de Inteligencia Artificial como Machine Learning.

En la Licenciatura en Ciencias de la Computación se ha desarrollado una metodología basada en Algoritmos Genéticos Autoadaptables (SAGA por sus siglas en ingles Self Adaptive Genetic Algorithms) para construir modelos cuasi-lineales de ST y FT. Los SAGA son la herramienta ideal para abordar estos problemas, pues permiten resolver distintas instancias de un mismo problema en forma robusta, sin necesidad de realizar ajustes de parámetros. Adicionalmente a esto se cuenta con personal con experiencia en la resolución de problemas de Control Indutrial utilizando técnicas de lógica difusa y Machine Learning.

Por otra parte se tiene experiencia en la programación de un dispositivo que para efectos prácticos es una computadora pequeña de bajo costo llamada Raspberry pi en donde se pudieran programar las funciones que permitan realiza el control de algún proceso.

Por todo lo anterior concluimos que existe una posibilidad de colaboración entre Ciencias de la Computación y la Industria Sonorense que, de concretarse, traería grandes beneficios para el estado.