Modelo de gestión del proceso de fabricación basado en la incorporación de conocimiento mediante ontologías. Aplicación a los sistemas de fabricación ágil

Abstract

En la presente tesis se realiza un trabajo de investigación en el ámbito de la gestión de procesos aplicado a las organizaciones manufactureras. Concretamente se ha centrado en la integración y automatización de la gestión de los procesos de negocio y fabricación de forma que las organizaciones manufactureras puedan acortar el ciclo de vida de los procesos, recortando su tiempo de respuesta ante las nuevas demandas de un mercado cada vez más orientado a la personalización masiva, y por lo tanto les sitúe en una posición ventajosa en un mercado de competencia global. El objetivo principal de la presente tesis es lograr un sistema de gestión ágil de procesos de negocio, que reduzca al mínimo la interacción humana en el ciclo de vida de los procesos, haciendo transparente el nivel de planta, y automatizando la composición y posterior despliegue de los procesos de fabricación y negocio. Para llevar a cabo el objetivo se ha realizado un estudio de los antecedentes y de los trabajos relacionados con los ámbitos en los que se ubica el problema. Este estudio ha permitido justificar el problema, plantear la hipótesis y proponer una solución novedosa con respecto a los enfoques existentes en la línea de investigación. La solución propuesta se basa en el concepto IMaaS (Industrial Machine as a Service) en el que la maquinaria industrial es ofertada como servicio y sus capacidades productivas son conceptualizadas como procesos de negocio. IMaaS permite superar las brechas conceptuales y tecnológicas que hacían muy difícil la integración de los niveles de planta y de negocio, permitiendo abordar de manera directa las nuevas necesidades de los sistemas de gestión ágil de procesos. Como medio para lograr los objetivos planteados se realiza una exhaustiva conceptualización de los dominios implicados, identificando los conceptos relevantes e identificando las relaciones entre ellos. Toda esta información se formaliza mediante una ontología que permite incorporar conocimiento semántico a IMaaS, a partir de la cual se puede inferir nuevo conocimiento realizando una serie de razonamientos lógicos basados en cláusulas de Horn. Se identifican los elementos necesarios para lograr un sistema de gestión ágil de procesos de fabricación y negocio, y se define la arquitectura del sistema. Para validar nuestra investigación, se ha implementado la solución propuesta; se ha diseñado un entorno realista donde se pudiera reproducir la problemática planteada en la investigación y finalmente se han diseñado un conjunto de experimentos basados en la hipótesis de partida que han permitido demostrar la validez de la propuesta.