Ingenieria de Conocimiento

Algunos enfoques conceptuales de automatización presentes en la implantación tecnológica de numerosas industrias, no abarcan las nuevas especificaciones de demanda de los mercados, implicando una alta probabilidad de estancamiento productivo y económico para la industria, en comparación con el registro histórico del ritmo de crecimiento, el cual es dado en función de unas metas claramente definidas a nivel organizacional.

En este trabajo se considera la asimilación del concepto Holónico como el medio por el cual se puede alcanzar un óptimo grado de flexibilidad frente a cambios operacionales dentro de una organización y con ello los beneficios que esto implica.

Uno de los enfoques importantes para dinamizar los elementos que componen a una organización, y trasladarla a la visión de la nueva era industrial , se centra en la forma de operar en sus dos grandes componentes, el organizacional y el productivo. En este trabajo se propone la aplicación del concepto Holónico como el elemento catalizador de la dinámica productiva con el objeto de evolucionar de un comportamiento productivo desacelerado a un comportamiento ágil, frente a los cambios y especificaciones de nuevos productos.

La capacidad de un sistema de ser adaptativo radica en la habilidad de aprender y relacionar el aprendizaje con el estado actual para tomar decisiones de auto regulación. La necesidad de adaptarse es generada a partir de la inclusión de nuevo conocimiento, por ejemplo, un nuevo tipo de producto, un nuevo producto, nuevas reglas de interoperabilidad, redefinición de la capacidad de producción, la inclusión de nueva tecnología, reducción de recursos físicos o componentes de un sistema por mantenimiento o reemplazo, optimización de recursos físicos, redistribución de planta, etc.

La capacidad de adaptarse a los cambios, requiere de la transición de ambientes operacionales inflexibles a ambientes completamente flexibles. La flexibilidad de cada sistema se caracteriza por la capacidad de redefinir sus configuraciones en función de alcanzar un objetivo claro, según [8, 13, 14, 21], para ello el sistema debe estar dotado de sensores que le permitan percibir el mundo y actuar sobre él. Una vez hecho esto, el sistema debe asimilar los datos, procesarlos, redefinir sus creencias, redefinir ó no sus objetivos, considerar posibles alternativas y tomar decisiones; en función del orden en que se consideren las acciones anteriores, se determina el tipo de conducta con que se desenvuelve el sistema bajo la presencia de un evento.

En [14, 21], se considera que, el sistema puede adoptar una conducta reactiva, preactiva, proactiva o combinada y hacer uso de sus habilidades sociales para alcanzar sus objetivos si es necesario.

Es considerable, que para cada cambio , alteración ó re-organización exista una óptima configuración que satisface potencialmente una necesidad del sistema. Las posibles configuraciones que el sistema puede alcanzar establecen el espacio de estados alcanzables de del sistema.

El grado de flexibilidad de un sistema le permite ser robusto frente a fallas adoptando configuraciones de manera ágil. El definir cuál o cuáles son las configuraciones más adecuadas dependen del conocimiento de planificación, conocimiento del estado actual, los criterios de adaptabilidad y las características del ambiente de operación; en función de ello identificar el sub conjunto Cp (Configuraciones posibles) sobre U|Ci| de posibles configuraciones. Una vez obtenido el subconjunto Cp, realizar el proceso de selección de la configuración más adecuada que satisfaga la necesidad requiere del diseño de criterios de selección, por ejemplo en función de costo vs beneficio o un criterio basado en competencias.

Figura 8, Relación de contenencia del posible espacio de configuraciones de los componentes de u sistema en función de una especificación de reconfigurabilidad. Elaboración propia.

Existen dos conjuntos que conforman el espacio de posibles configuraciones que puede adoptar un sistema, sea CR y CI conjuntos definidos sobre los componentes de un sistema, y sea U|Ci| el conjunto finito de todas las posibles configuraciones a partir de CI. El primer conjunto de configuraciones sobre el cual el sistema puede encontrar una configuración satisfactible, se encuentra definido en función de la compatibilidad entre los componentes del sistema, este conjunto es restricto por la aplicación de un criterio de compatibilidad, a este conjunto lo llamaremos CR (Conjunto de configuraciones restricto); el segundo conjunto se define por todas las posibles combinaciones existentes entre los componentes del sistema, este conjunto es irrestricto y el acceso a sus valores depende de la descripción del método o proceso por el cual se genera la necesidad de la nueva configuración, a este conjunto lo llamaremos CI (Conjunto de configuraciones irrestricto). La figura 8, enseña la relación de contenencia entre CR y CI.

Ambos conjuntos son finitos, por lo tanto el espacio real de configuraciones sobre el que se considera una solución está dentro de U|Ci| (|Ci| es la norma del conjunto de configuraciones irrestricto), el conjunto U+ (Conjunto universal) no corresponde en su totalidad a la capacidad de configuraciones de los componentes debido a que CR y CI son finitos y representan recursos físicos de un sistema, mientras que U+ es infinito y supone la existencia infinita de componentes del sistema.

La relación entre la re-configurabilidad, configurabilidad, flexibilidad y adaptabilidad de los organismos de producción en una organización, se enseña en la figura 9.

Figura 9, Contenencia de atributos de un sistema flexible, Elaboración propia.

Estos conceptos, han sido utilizados de forma no clara por varios autores. Estos conceptos, se han identificado durante el análisis de los trabajos referenciados en el apartado de bibliografía y en la etapa de investigación del estado del arte referente a la aplicación de ontologías como técnicas representativa del dominio de conocimiento de los sistemas holónicos.

En cada trabajo investigado, se converge implícitamente en la utilización de conocimiento para poder dotar inteligencia a los diferentes entes, sean Agentes u Holones que componen e implementan las arquitecturas mencionadas anteriormente.

Para efectos de este trabajo, se considera a PROSA, como la arquitectura de referencia guía para identificar los holones bases, que representan el domino de operación, la dinámica y la conducta de los sistemas de fabricación.

Lo mencionado anteriormente en las figuras 8 y 9 manifiestan la necesidad de identificar, estructurar y relacionar las propiedades que se le atribuyen a una organización con el dominio de conocimiento de la misma. Se busca la aplicación de técnicas ontológicas que permitan un mayor nivel de eficiencia en el uso de conocimiento adquirido, validez de conocimiento, control sobre la escalabilidad del conocimiento, facilidad de exploración de nuevo conocimiento y distribución de conocimiento. En consideración de las anteriores necesidades se propone la investigación y de la creación de una ontología que contenga el dominio de conocimiento de los sistemas holónicos.

El dominio de conocimiento propuesto para los sistemas holónicos es representado en la figura 10.

Figura 10, Dominio de conocimiento para Sistemas Holónicos. Elaboración propia.

Los resultados a obtener de este proyecto, representan una proyección importante para el diseño y elaboración de sistemas inteligentes, en particular Sistemas de Manufactura Holónica (HMS).

Una profundidad de los conceptos mencionados en este trabajo, será realizada en la elaboración del informe final del proyecto de investigación.

Un enfoque global del alcance del proyecto, de la relación directa de conceptos de otros campos de la ingeniería, son ilustrados en la figura 11. Si tomamos como guía la estructura de holón propuesta por Deen y Fletcher mostrada en la figura 3, la investigación de este proyecto se encontraría ubicada en la cabeza del holón.

Figura 11, Relación entre conceptos. Elaboración propia.

EL desarrollo de este proyecto, busca la forma de representar integralmente el conocimiento requerido por un holón, de forma tal que la representación sea eficiente y eficaz con el fin de alcanzar un ambiente flexible dentro y fuera de un holón.

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