martes, 27 de junio de 2023

Uso de las matematicas en las industrias

Las matemáticas, como muchas materias teóricas, es desestimada en cuanto a su aplicación en situaciones del ámbito industrial. La mayoría de las personas solo pueden pensar en un uso que solo se limita a sumas, restas y porcentajes pero esta no es la realidad.


Cada día, los profesionales que ignoran las matemáticas y sus herramientas (el cálculo, la integración, limites, sumatorias y hasta la simple álgebra) desconocen los beneficios de esta en la solución de problemas, análisis de datos y hasta en el campo del diseño de maquinas, herramientas, sistemas de gestión, experimentos, etc.
Desconocer todo un mundo que gira en torno a un lenguaje numérico solo cierra las puertas de la productividad y el desarrollo. Por el contrario su utilización es la llave que conduce al desarrollo.

Un ejemplo de los más sencillos, es el progreso industrial obtenido en el campo de las estadísticas. El desarrollo de esta potente herramienta permite, entre otras tantas, que las empresas puedan controlar los procesos teniendo una visión generalizada acerca de cómo se comporta "la producción de características de un producto". Dichas características son definidas como un requisito del producto ofertado y por tanto deben ser monitoreadas.

La capacidad de monitorear los procesos permite economizar tiempo en la prueba de todas las unidades producidas y permite, en el caso de las pruebas destructivas, solo se vea afectado una porción manejable del producto. Un caso ejemplar son las pruebas de choques que realizan los fabricantes automotrices. Realizar esta prueba en todos los vehículos no permitiría beneficios puesto que los vehículos son destruidos. Gracias al análisis estadístico que propician las matemáticas es posible conocer las características de un lote producido tomando solo una muestra.

Pero el empleo de esta ciencia en el campo estadístico es solo la superficie de un vasto y profundo océano de conocimiento.

Toda manufactura es cuantiosa, tanto los recursos empleados (mano de obra, materiales, capital)  como los elementos que casi nunca son tomados en cuenta como el liderazgo pero que pueden ser medidas en función del tiempo empleado. Todos estos factores son considerados dentro de la llamada FUNCION DE PRODUCCIÓN que no es más que una función algebraica que permite calcular la cantidad de producto obtenido alimentando dicha ecuación con cada elemento de la producción.
La planeación de la producción, mediciones de tiempos, balanceos de procesos, DOE, etc. Son ejemplos de campos en la ingeniería que requieren un uso moderado de las matemáticas. Y qué decir del diseño estructural de soportes de acero, cálculos de tensión necesarios para mantener en equilibrio estructuras colosales.

Otros casos inherentes a la cualidad de un producto necesitan calcularse los materiales, procesos a realizar y otros todos individual a cada producto como es el caso de los procesos de flujo estático o de flujo funcional.
En cuanto a las mejoras continuas que citan diversas filosofías de gestión las matemáticas ofrecen una variedad de opciones como lo es la optimización en la derivación de funciones, máximos y mínimos de funciones que se traducen en valores que maximizan beneficios o minimizan costos mediante la programación lineal.

El cálculo de la superficie de un sólido en revolución, volúmenes, distancias perímetros de sólidos irregulares. Todo mediante la integración. Casos particulares los podemos encontrar en la planificación de órdenes de trabajo. La asignación de órdenes que requieren horas de ejecución por persona es en muchos sistemas realizado mediante una fórmula matemática que hace una distribución de paquetes de ordenes por personas.

En industrias donde se carecen de sistemas electrónicos para administrar los recursos es donde surgen oportunidades del empleo de matemáticas para realizar algunas actividades y hasta mejoras. Un caso posible es la optimizan del uso de materiales como cartones, telas, madera, etc. Donde se necesita emplear el mínimo de materiales para realizar la labor y con ello incrementar la utilidad de la materia prima e incrementar los costos.

Se han realizado esfuerzos por llevar esta ciencia al campo laboral, entre ellos podemos ciar algunos como:

-MATHEMATICS IN INDUSTRY 1996, una publicación de la SIAM (Society of Industrial and Applied Mathematics).

-Report of the Senior Assessment of the U.S. Mathematical Sciences, realizado por la National Science Foundation y publicado en marzo de 1998.

-Mathematics: giving industry the edge (An industrial roadmap for mathematics and computing), publicado en abril de 2002 por el Smith Institute for industrial mathematics and system engineering.

-Report on Mathematics in Industry, publicado en Julio de 2008, y financiado por la Organization for Economic Cooperation and Development (OECD).

-El Forward Look,Por iniciativa del CNRS francés


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