Académicos UdeC diseñan avanzadas soluciones ciber-físicas

Sistemas de apoyo a la toma de decisiones, diseñados y desarrollados como un “traje a la medida para cada empresa”, es lo que está generando un grupo interdisciplinario de investigadores de la FI-UdeC, quienes abordan diversos desafíos por medio de modernos sistemas.

Leandro Parada, Jorge Pezoa, Marcelo Gallegos y Carlos Herrera.

En los últimos años, en el mundo se ha generado una gran cantidad de iniciativas que buscan potenciar el uso de la inteligencia artificial en distintas áreas de la vida, desde lo más doméstico hasta los grandes desafíos de la industria, pasando por los servicios, la educación y el retail, entre muchos otros rubros. En la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Concepción (FI-UdeC), un grupo de académicos decidió aplicar este tipo de soluciones a problemáticas reales de la industria regional.

Fue así que, en primera instancia, surgió un proyecto de transferencia tecnológica denominado: Desarrollo de un sistema ciber-físico para el control de gestión y optimización de la logística de contenedores y carga en Puerto Coronel. Fue financiado por la empresa, y contó con el apoyo de CORFO, a través de su programa Contratos Tecnológicos para la Innovación.

Gracias a esta iniciativa, la compañía portuaria logró mejorar su operación logística, específicamente en cuanto al movimiento de carga y contenedores. Esta exitosa iniciativa de colaboración academia-empresa está basada en un sistema ciber-físico, “que es un sistema que integra sistemas computacionales, telecomunicaciones y control para asegurar el correcto funcionamiento de procesos industriales”, explica Carlos Herrera, Dr. en Automatización y profesor asociado de la FI-UdeC.

Este proyecto se diferencia de aplicaciones convencionales por abordar procesos de tipo discreto, como transporte de carga, inventarios de productos, disposición de espacios físicos, entre otros. Estas faenas se caracterizan por estar sujetas a una alta tasa de incertidumbre debido a problemas de congestión, fallas de equipos, errores de coordinación, etc.

Además, una característica fundamental de este tipo de procesos es su fuerte interacción humano-máquina. “Lo que buscamos con el desarrollo de este nuevo tipo de sistemas es aumentar la productividad de la empresa. Esto se realiza capturando datos desde el flujo físico, para luego transformarlos en información útil y relevante para los encargados de área a distintos niveles. Así, pueden contar con una mayor cantidad de alternativas de decisión”, señala el Dr. Herrera.

Un traje a la medida

El docente de Ingeniería Civil en Telecomunicaciones, el Dr. en Ingeniería Eléctrica Jorge Pezoa, entrega detalles del uso de la sensorización en el modelo diseñado para Puerto Coronel. “Lo definimos como un sistema de ‘sensado sin contacto’, en el que se capturan datos y la información se procesa mediante algoritmos de inteligencia artificial”.

Pezoa también destaca la multiculturalidad e interdisciplinaridad del equipo de trabajo de este proyecto. “Había profesionales chilenos, colombianos y cubanos de distintas especialidades: ingenieros industriales, en telecomunicaciones, electrónicos y mecánicos, en su mayoría académicos o exalumnos de la Facultad, y todos con grados de Magíster o Doctor”, enfatiza.

El Dr. Herrera, por su parte, hace hincapié en que desarrollar investigación aplicada impacta positivamente en la calidad de la docencia. “Contar con casos de estudio reales, y la experiencia en el proceso de diseño, desarrollo e implementación de tecnología, nos permite obtener información valiosa relacionada con los aspectos claves a considerar en aplicaciones industriales reales”. Añade que la transferencia tecnológica siempre conlleva un proceso de cambio, que implica encontrar la mejor forma de involucrar a los trabajadores en el uso de la tecnología. “Es uno de los grandes desafíos que tiene un ingeniero”, dice.

Actualmente, el grupo de académicos -que también integran los profesionales de la recién creada Unidad de Ingeniería de Sistemas del Instituto de Investigaciones Tecnológicas (IIT-UdeC): Leandro Parada y Marcelo Gallegos- está buscando aplicar estos conocimientos en problemas de otros rubros productivos.

“Nuestro trabajo consiste, básicamente, en levantar información detallada de los procesos y operaciones de la empresa, para desarrollar modelos virtuales de sus operaciones aplicando distintas técnicas de Ingeniería de Sistemas. Luego, se diseñan, desarrollan e implementan dispositivos electrónicos que capturan datos desde los procesos físicos, con el objetivo de transformar estos datos en información relevante para la toma de decisiones operacionales mediante algoritmos de optimización. De forma simple, gracias a todo este proceso somos capaces de crear un sistema que funciona como un traje a la medida para cada empresa”, explica Parada.

El Dr. Herrera complementa la idea señalando que, tras un detallado análisis de los resultados obtenidos, es factible replicar estos sistemas de ayuda a la toma de decisión a otros rubros de alto impacto en la economía del país, como son el sector minero, forestal, pesquero, salmonero, agrícola, entre otros. Ejemplo de esto es que ya han comenzado a diseñar aplicaciones para minería, en colaboración con investigadores del Departamento de Ingeniería Metalúrgica de la FI-UdeC.

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