En el mundo de la ingeniería, los ingenieros a menudo se preocupan por las leyes. No me refiero al sistema legal, aunque la mayoría de los ingenieros también deben considerarlo. Me refiero a leyes como las leyes de la física, que describen los límites de lo que es posible. Por ejemplo, no hay forma conocida de evitar la conservación del momentum. Además de las leyes de la física, hay una ley en particular que mantiene a muchos ingenieros despiertos por la noche: la Ley de Murphy. Murphy’s Law es un proverbio irónico llamado así en honor a Edward A. Murphy, un ingeniero aeroespacial. Básicamente, dice que todo lo que puede salir mal, saldrá mal. Esto podría hacer que parezca que todos los intentos de ingeniería están condenados al fracaso, pero hay una manera de utilizar la Ley de Murphy para convertirnos en mejores ingenieros.
La Ley de Murphy no es una afirmación literal. No significa que tu calculadora explotará cada vez que la uses. Sin embargo, nos recuerda que es importante estar alerta ante los posibles contratiempos que puedan poner en peligro un proceso de ingeniería. Incluso si muchas partes de un proceso están en constante cambio, necesitas un sistema que mantenga las cosas estables y confiables. Este mismo sistema también debe evitar que los errores se conviertan en un desastre mayor. Para lograr esto, los ingenieros utilizan lo que se llama control de procesos, un sistema automatizado que monitorea lo que está sucediendo en un proceso y realiza ajustes en función de esas observaciones para mantener todo en orden.
El control de procesos se enfoca en los parámetros del sistema, que son los aspectos que se toman en cuenta, y en las variables controladas, que son los resultados que se modifican como resultado de esas observaciones. Para entender mejor por qué el control de procesos es importante, consideremos el ejemplo del queso. Hace algunos años, una empresa de quesos en Toronto tuvo problemas con los tanques que utilizaban para almacenar leche. Los tanques debían tener una cierta cantidad de leche para el proceso de elaboración del queso. Al igual que muchos procesos industriales, la precisión es lo que permite la fabricación de productos de alta calidad de manera consistente. No quieres tener queso de mala calidad.
Si el tanque tenía muy poca leche, esto podría afectar la producción y llevar a la pérdida de todo el lote. Si el tanque tenía demasiada leche, una parte podría derramarse, pero no sería un gran problema inicialmente. Sin embargo, si la leche que se derrama contiene bacterias utilizadas en la fabricación del queso y estas llegan al sistema de alcantarillado, podrían afectar el funcionamiento de una planta de tratamiento de aguas residuales en la que se utiliza bacteria para tratar el agua. Esto podría incluso poner en peligro el suministro de agua de toda una área urbana.
Para evitar situaciones como estas, es necesario controlar los parámetros del proceso y las variables controladas. En el caso de la empresa de quesos, el control de procesos se centró en mantener el nivel adecuado de leche en el tanque. Se utilizó un sistema automatizado para ajustar la velocidad de flujo de los ingredientes en función de las mediciones realizadas en el tanque. Sin embargo, hubo un fallo en el sistema que afectó la precisión de las mediciones. Esto llevó a un desequilibrio en todo el proceso.
El control de procesos se utiliza en muchos campos de la ingeniería, como la química, la electricidad, la industria y la mecánica. Permite crear productos de alta calidad de manera consistente y ayuda a utilizar materiales y energía de manera más eficiente. El control se realiza mediante sensores que toman medidas y las envían a un sistema de control automatizado, que a su vez controla las variables controladas. Hay dos tipos principales de control de procesos: retroalimentación y avance. Ambos tienen ventajas y desventajas.
En un sistema de control de retroalimentación, se utilizan sensores para medir una variable de salida y se compara con un valor de referencia o establecido. Se busca minimizar la diferencia entre el valor medido y el valor de referencia, y se realiza un ajuste en función de esta diferencia. Por otro lado, en un sistema de control de avance, se miden las variables de entrada y se utilizan modelos para predecir las salidas. Se ajustan las variables de entrada para lograr las salidas deseadas.
A menudo, es más prudente combinar ambos enfoques para obtener mejores resultados. Un sistema de control de avance ayuda a acercar las variables de entrada a los valores deseados, mientras que un sistema de control de retroalimentación corrige las deficiencias del modelo y se asegura de que las salidas se mantengan en el punto establecido. También se puede implementar un sistema de control en cascada para garantizar que el ajuste de la válvula influya de la manera esperada.
En resumen, el control de procesos es esencial para garantizar la estabilidad y confiabilidad de los sistemas de ingeniería. Ayuda a prevenir problemas mayores y a mantener la calidad y precisión de los productos. Al combinar diferentes técnicas de control, los ingenieros pueden mantener las variables controladas en línea con los parámetros establecidos. Aunque la ley de Murphy pueda parecer pesimista, el control de procesos es la clave para evitar que las cosas se salgan de control.
