Ingeniería Industrial · UPC

Machine Learning
en Procesos Industriales

Lotes analizados
Mejor R² (test)
Peso de la vibración
Asimetría del objetivo

Simulador de lote

Random Forest real · 100 árboles · inferencia local

Defectos estimados

u

Nivel de riesgo

Mueve los cuatro sensores y la predicción se recalcula al instante. No hay servidor: el Random Forest entrenado en el notebook se exportó a JSON (100 árboles, 1 500 nodos, 56 KB) y la inferencia corre en JavaScript. La desviación frente a scikit-learn es de 0.0000000000.

Importancia de variables

Random Forest

La vibración RMS concentra el 89.3 % del poder predictivo. Monitorearla es la palanca de control de calidad más rentable del proceso, y justifica priorizar el mantenimiento predictivo de la máquina sobre el ajuste fino de temperatura, presión o tiempo de ciclo.

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Modelos

R² en test
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Distribución de defectos

2 500 lotes · 40 intervalos

La mediana está en 34.88 defectos, pero el máximo llega a 533.31. Esa cola larga de lotes catastróficos es la razón por la que ningún modelo supera un R² de 0.56.

Predicción vs real

500 lotes de test

El modelo sigue la diagonal en el rango habitual, pero subestima los lotes extremos: la nube se aplana a partir de ~150 defectos.

Por qué el R² se topa en 0.55

  1. Solo una variable informativa. Con la vibración cargando el 89 % y las otras tres aportando ruido, no hay más señal disponible.
  2. La cola larga es impredecible con estos sensores. Los lotes de 300–533 defectos responden a causas no medidas: calidad de la materia prima, desgaste del molde, paradas de línea.
  3. El error cuadrático castiga esos casos. La validación cruzada lo confirma: MSE promedio de 625.6 con una desviación entre pliegues de ± 277.9 — casi tan grande como el propio promedio, porque algunos pliegues concentran más lotes atípicos que otros.

Qué haría falta: transformar el objetivo con log1p para comprimir la cola, incorporar variables de materia prima y mantenimiento, o reformular el problema como clasificación —lote conforme / lote en riesgo—, que es además la decisión que realmente toma un supervisor de planta.

Validación cruzada (5 pliegues)