Desarrollo de un modelo matemático para la predicción de propiedades físico-mecánicas de tableros en una industria maderera

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo desarrollar un modelo matemático predictivo que permita estimar las propiedades físico-mecánicas, específicamente la densidad y tracción de tableros de fibra en una industria maderera. En la planta de producción se identificó como problemática que el control de calidad se ejecuta únicamente en la etapa post-proceso, lo que ocasiona retrasos en la toma de decisiones, generación de lotes no conformes y desperdicio de materia prima. Adicionalmente, el número de pruebas realizadas resulta insuficiente, ya que no alcanza el muestreo mínimo requerido debido al elevado costo que implica la destrucción de cada tablero. El estudio se enmarcó bajo un enfoque cuantitativo, aplicado y correlacional, utilizando como base datos recolectados automáticamente desde los controladores lógicos programables (PLC) del proceso productivo. La metodología se estructuró en tres fases: primero, la construcción de una base de datos confiable mediante alineamiento temporal entre datos de planta y resultados de laboratorio; segundo, el desarrollo del modelo a través de análisis de normalidad, correlación y regresión multivariada; y tercero, la validación del modelo mediante indicadores estadísticos como R² y MAPE. Se evaluaron tres modelos sucesivos. El Modelo 1, que incluía todas las variables, fue descartado por su bajo desempeño. El Modelo 2 mejoró notablemente al depurar variables irrelevantes. Finalmente, el Modelo 3 alcanzó los mejores resultados, con un R² de 85,16 % para tracción y 80,24 %. Asimismo, se concluye que su aplicación contribuiría a optimizar el control de calidad y su implementación representa una solución estadísticamente sólida y adaptativa, alineada con los principios de mejora continua. Se recomienda ampliar la base de datos progresivamente y capacitar al personal técnico para garantizar su sostenibilidad y utilidad a largo plazo dentro de la empresa.