Matemática industrial

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Matemática Industrial

El término Matemática Industrial se refiere al conjunto de técnicas y herramientas matemáticas que permiten la resolución de problemas planteados desde el ámbito industrial.
Gracias a la transversalidad de las Matemáticas a todos los sectores económicos, la Matemática Industrial permite simular, prever o estudiar el comportamiento de productos o de procesos; usar técnicas estadísticas en el análisis de datos o como apoyo para la toma de decisiones, por ejemplo para análisis de clientes, mercados, productos, calidad, planificación, riesgos, logística, asignación u optimización de recursos y procesos; y, en general, plantear cualquier reto o problema no resuelto en el que se intuya que las matemáticas pueden aportar soluciones.

Administraciones públicas

Diseño, elaboración, análisis y depuración de encuestas. Macroencuestas. Técnicas de votación electrónica (e-voting).
Explotación de bases de datos. Minería de datos.
Confidencialidad estadística de datos. Seguridad electrónica.
Desarrollo de logicales educativos.
Análisis bibliométrico.
Determinación y planificación del tráfico en ciudades. Movilidad sostenible.
Modelización estadística de la siniestralidad laboral. Estimación de tasas de paro. Cálculo de proyecciones de población.
Localización de servicios.
Secuenciación óptima de tareas.
Reparcelación sostenible. Sistemas de información geográfica.
Geografía económica. Cálculo de índices de precios de la vivienda. Valoración automática de viviendas. Durabilidad de edificios.
Análisis de parámetros relativos a la práctica deportiva: rendimiento en competición, agudeza visual de árbitros, tiempos de reacción, tecnologías aplicadas a deportistas de alto rendimiento.
Consultoría de software específico. Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Aeronáutica

Diseño asistido por ordenador (CAD).
Cálculo de vibraciones. Control activo y pasivo del ruido.
Cálculo del coeficiente aerodinámico.
Simulación de procesos de congelación y deshielo.
Cálculos mecánicos o estructurales. Estructuras 3D.
Materiales elásticos, viscoelásticos y viscoplásticos. Materiales aislantes.
Contacto, adhesión y rozamiento entre estructuras.
Daño de estructuras: modelos de desgaste y daño. Detección de grietas y cálculos en mecánica de fractura.
Cálculos térmicos o termodinámicos.
Simulación de los procesos de fabricación.
Cálculos acústicos o vibroacústicos.
Dinámica de fluidos computacional (CFD).
Simulación de problemas de interacción fluido estructura.
Simulación en electromagnetismo.
Simulación de dispositivos electrónicos.
Caracterización numérica de materiales.
Comportamiento termomecánico de intercambiadores de calor.
Materiales piezoeléctricos.
Planificación de la producción.
Control y optimización de productos o procesos. Técnicas de inspección no destructivas. Control de calidad.
Consultoría de software específico. Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas. Desarrollo de manipuladores simbólicos.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Agricultura

Cálculo de superficies cultivadas por comarcas agrarias. Estimación de rendimientos.
Valoración de la eficacia de productos fitosanitarios.
Valoración estadística de pruebas de control.
Logística de máquinas agrícolas.
Mapas de concentración parcelaria. Reparcelación sostenible. Sistemas de información geográfica.
Mapas de riesgos epidemiológicos.
Sistemas de control integrado de variables agroclimáticas.
Tratamiento de residuos. Dispersión de contaminantes.
Valoración del empleo de lodos de depuradora en agricultura.
Consultoría de software específico. Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Alimentación

Estudios de mercado.
Análisis sensorial.
Control y optimización de productos o procesos.
Optimización del reaprovisionamiento en empresas de distribución o grandes cadenas.
Planificación de la producción.
Generación de la asignación de productos a consumidores.
Esterilización de alimentos. Análisis y optimización de los procesos de esterilización de alimentos envasados. Estudio de la vida útil de alimentos.
Evaluación de la exposición humana a sustancias químicas vehiculizadas por los alimentos.
Análisis epidemiológico sobre la influencia de la alimentación en la salud.
Explotación de bases de datos. Minería de datos.
Consultoría de software específico. Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Automoción

Diseño asistido por ordenador (CAD).
Cálculos mecánicos o estructurales. Estructuras 3D. Cálculo de estructuras con modelos reducidos 1D y 2D (vigas, láminas, placas).
Materiales elásticos, viscoelásticos y viscoplásticos. Materiales aislantes.
Contacto, adhesión y rozamiento entre estructuras.
Daño de estructuras: modelos de desgaste y daño. Detección de grietas y cálculos en mecánica de fractura.
Cálculos térmicos o termodinámicos.
Simulación de los procesos de fabricación: estampación, forja, etc.
Cálculos acústicos o vibroacústicos.
Dinámica de fluidos computacional (CFD).
Simulación de problemas de interacción fluido estructura.
Simulación en electromagnetismo. Simulación de dispositivos electrónicos.
Cálculo de vibraciones. Control activo y pasivo del ruido. Desarrollo de sistemas NVH para la reducción de ruidos y vibraciones en autobuses
Diseño de volantes.
Clasificación numérica de quemaduras por airbags.
Cálculo del coeficiente aerodinámico. Simulación numérica de flujos de aire en torno a vehículos en cabinas de pintura.
Caracterización numérica de materiales.
Verificación numérica de normas ISO tales como el vuelco de autocares.
Simulación de procesos de congelación y deshielo.
Comportamiento termomecánico de intercambiadores de calor. Materiales piezoeléctricos.
Ayuda al diseño de equipos de aire acondicionado en automóviles.
Planificación de la producción.
Control y optimización de productos o procesos. Técnicas de inspección no destructivas. Control de calidad.
Consultoría de software específico. Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas. Desarrollo de manipuladores simbólicos.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Biomedicina y Farmacia

Diseño asistido por ordenador (CAD).
Análisis y diseño de experimentos.
Diseño, elaboración y análisis de encuestas.
Estudios de eficacia y seguridad de tratamientos.
Análisis estadístico en epidemiología.
Análisis estadístico del efecto de consumo de drogas.
Modelización de tablas de mortalidad.
Caracterización de residuos.
Procesado y análisis de imágenes digitales. Visualización 3D.
Aplicaciones en ingeniería electrónica de dispositivos médicos.
Biomecánica. Formación de huesos.
Simulación numérica de fracturas, implantes dentales y brackets en ortodoncia.
Bioinformática.
Biología matemática. Biología sintética.
Diseño computacional de proteínas.
Modelos metabólicos. Modelos de Arrhenius, compartimentales y de Michaeelis Menten.
Fisiología del ejercicio.
Modelización neurofisiológica (potenciales evocados).
Optimización y control de procesos hospitalarios.
Control de calidad en servicios médicos.
Localización de servicios y urgencias sanitarias.
Asignación de turnos de trabajo de personal sanitario.
Programación de calendarios de guardias.
Explotación de bases de datos. Minería de datos.
Asesoramiento estadístico.
Seguridad electrónica.
Consultoría de software específico. Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Construcción

Simulación del aislamiento térmico y acústico de viviendas.
Simulación de pantallas acústicas.
Simulación numérica de pruebas de carga en puentes.
Vibración de estructuras.
Caracterización numérica de materiales aislantes, ligeros y térmicos.
Caracterización numérica de la resistencia de materiales.
Obtención numérica de coeficientes de transferencia según normas ISO.
Simulación numérica de fachadas ventiladas.
Simulación numérica de incendios.
Asesoramiento estadístico para el control de calidad.
Estudio de la idoneidad del suelo para construcción.
Resistencia de los edificios a incidencias climáticas.
Durabilidad de edificios.
Cálculo de emisiones de CO2 en cementeras.
Software de optimización del corte de piedra.
Consultoría de software específico.
Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Defensa

Procesado y análisis de imágenes digitales.
Visualización 3D.
Segmentación de imágenes utilizando métodos de "conjuntos de nivel".

Economía y Finanzas

Estudios de mercado.
Caracterización de trayectorias dinámicas por sectores de mercado.
Modelos estadístico-matemáticos de poblaciones de clientes.
Análisis estadísticos de indicadores socio-económicos por agrupaciones territoriales.
Geografía económica.
Análisis y predicción de tipos de interés. Finanzas cuantitativas.
Valoración de productos y derivados financieros.
Estimación de variables económicas por sectores industriales.
Modelos actuariales de pérdida. Prevención de riesgos.
Modelización estocástica de la siniestralidad.
Criptografía. Seguridad electrónica. Sistemas de protección de datos.
Estudios de calidad de servicios.
Explotación de bases de datos. Minería de datos.
Desarrollo de software de carteras de cobertura y medición de riesgos de cobertura.
Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Consultoría de software específico.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Energía

Diseño asistido por ordenador (CAD).
Dinámica de fluidos computacional (CFD).
Simulación numérica de procesos de transferencia de calor y de procesos de combustión.
Aplicaciones en instalaciones de energía tales como la simulación numérica de la combustión en calderas de carbón o fuel y predicción de sus averías, combustión de pastas pirotécnicas, caracterización de grupos térmicos, etc.
Modelización y simulación de la oxicombustión en llamas de carbón pulverizado.
Energías renovables.
Mapas solares. Radiación solar.
Mapas de viento y estudio del potencial eólico. Evaluación de la viabilidad económica de parques eólicos.
Climatización geotérmica. Determinación de parámetros térmicos de estructuras y subsuelos en tiempo real.
Simulación y control de sistemas de climatización basados en bombas de calor.
Planificación de la producción de la energía hidrotérmica.
Modelos de gestión de sistemas energéticos mixtos.
Viabilidad de sistemas para transformación y almacenamiento de energía.
Problemas en física del plasma.
Predicción y planificación de la producción.
Predicción de la calidad del aire.
Control y optimización de procesos. Optimización de redes de distribución de energía.
Control de emisiones contaminantes.
Cálculo de parámetros electromagnéticos en líneas de alta tensión y subterráneas
Explotación de bases de datos. Minería de datos.
Consultoría de software específico. Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Espacio

Tratamiento de imágenes.
Descompresión de imágenes tomadas por satélite.
Análisis y desarrollo de aplicaciones en ingeniería electrónica.
Reconstrucción de relieves mediante imágenes satélite.

Estudios Sociales

Desarrollo de logicales educativos.
Geografía económica.
Caracterización de hábitos en la población.
Estudios de inserción laboral.
Evolución de las tasas demográficas. Proyecciones de población.
Determinación y planificación del tráfico en ciudades.
Simulación del flujo de usuarios por servicios.
Secuenciación óptima de tareas.
Cálculo de índices de precios de la vivienda. Valoración automática de viviendas.
Diseño de encuestas, elaboración y análisis de encuestas.
Análisis de parámetros relativos a la práctica deportiva: rendimiento en competición, agudeza visual de árbitros, tiempos de reacción, tecnologías aplicadas a deportistas de alto rendimiento.
Consultoría de software específico. Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Ganadería

Análisis de la eficacia de tratamientos veterinarios.
Planificación de la producción.
Estudios de mercado.
Control de productos o procesos.
Optimización de procesos. Esterilización de alimentos.
Mapas de riesgos epidemiológicos.
Evaluación de la exposición a sustancias químicas vehiculizadas por los piensos.
Tratamiento de residuos.
Explotación de bases de datos. Minería de datos.
Consultoría de software específico.
Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Informática y Comunicaciones

Sistemas de información geográfica.
Procesado, restauración y análisis de imágenes digitales.
Criptografía. Seguridad informática. Sistemas de protección de datos.
Algoritmos de difusión de la información.
e-learning.
Gestión y planificación de redes de telecomunicaciones.
Diseño de redes inalámbricas.
Simulación del comportamiento de dispositivos electrónicos.
Modelización de fibras ópticas microestructuradas.
Asesoramiento científico-técnico sobre bases de datos.
Consultoría y desarrollo de software a la carta con soluciones matemáticas, estadísticas y de simulación numérica.
Asesoría informática.
Desarrollo de aplicaciones informáticas.
Programación en GPUs.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Logística

Localización de servicios.
Logística y planificación del trabajo.
Planificación de la producción.
Optimización para la planificación del transporte y optimización de rutas.
Optimización de recursos.
Optimización y planificación de carga y descarga.
Gestión y distribución de mercancías.
Asignación de turnos de trabajo.
Sistemas de protección de datos.
Explotación de bases de datos. Minería de datos.
Consultoría de software específico.
Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Materiales

Diseño asistido por ordenador (CAD).
Cálculos mecánicos o estructurales. Estructuras 3D. Cálculo de estructuras con modelos reducidos 1D y 2D (vigas, láminas, placas). Contacto, adhesión, rozamiento entre estructuras.
Materiales elásticos, viscoelásticos y viscoplásticos. Leyes de comportamiento. Materiales aislantes.
Daño de estructuras: modelos de desgaste y daño. Detección de grietas y cálculos en mecánica de fractura.
Transferencia de calor. Cálculos térmicos o termodinámicos.
Dinámica de fluidos computacional (CFD). Simulación de problemas de interacción fluido estructura.
Cálculos acústicos o vibroacústicos.
Simulación de los procesos de fabricación: estampación, forja, etc.
Simulación numérica de coladas de metales y ferroaleaciones.
Simulación termoeléctrica de cubas de electrólisis de aluminio.
Simulación magneto-termo-mecánica de electrodos metalúrgicos.
Simulación numérica de hornos de inducción.
Purificación de materiales. Rectificado industrial.
Planificación de la producción.
Optimización de procesos.
Control de productos. Control de calidad.
Técnicas de inspección no destructivas.
Desarrollo de software para el control de calidad en la producción de tableros.
Consultoría de software específico. Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas. Desarrollo de manipuladores simbólicos
Cursos de formación específicos y a la carta.

Medio Ambiente

Dinámica de fluidos computacional (CFD).
Transferencia de calor.
Cinética química.
Modelos estadísticos para medioambiente. Cálculo de emisiones de partículas contaminantes, análisis de datos espaciales.
Estudios microgravimétricos. Geofísica medioambiental.
Muestreo sobre el contenido y caracterización de residuos.
Determinación del contenido de envases en residuos urbanos.
Control de procesos.
Control de la polución.
Recursos hídricos. Hidráulicas urbana y marina.
Modelos hidrogeológicos. Modelización de acuíferos.
Simulación de inundaciones.
Simulación y predicción de la calidad de agua.
Aplicaciones en oceanografía.
Modelización de incendios.
Dispersión de contaminantes.
Prevención de riesgos.
Modelización geoestadística de variables climáticas. Mapas climáticos.
Mapas de viento y solares. Radiación solar.
Procesado, restauración y análisis de imágenes digitales.
Explotación de bases de datos. Minería de datos.
Consultoría de software específico.
Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Naval

Simulación de problemas de interacción fluido-estructura.
Simulación aerodinámica.
Técnicas de inspección no destructivas.
Control activo y pasivo del ruido.
Aplicaciones en ingeniería electrónica.
Aplicaciones en ingeniería portuaria.
Análisis de la eficiencia y fiabilidad de buques.
Simulación termomecánica de intercambiadores de calor.
Simulación y diseño de velas y cometas.
Ajuste de superficies para máquinas de medición de coordenadas.
Análisis termohidrodinámico de cojinetes axiales y radiales para sistemas de propulsión de buques.
Consultoría de software específico.
Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Patrimonio(Gestión y Conservación)

Sistemas de información geográfica.
Procesado, restauración y análisis de imágenes digitales.
Mejora de la calidad de documentos antiguos.
Diseño de algoritmos de búsqueda rápida de la información.
Diseño e implantación de análisis bibliométrico.
Detección de daños en edificios.
Diseño e implantación de técnicas de inspección no destructivas.

Recursos Marinos y Acuicultura

Hidráulica marina.
Recursos hídricos.
Modelización de acuíferos.
Aplicaciones en oceanografía.
Dispersión de contaminantes.
Prevención de riesgos.
Control de procesos.
Control de la polución industrial/doméstica en los medios acuáticos.
Procesado, restauración y análisis de imágenes digitales.
Geoestadística.
Explotación de bases de datos. Minería de datos.
Consultoría de software específico.
Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Sanidad

Diseño asistido por ordenador (CAD).
Análisis y diseño de experimentos.
Diseño, elaboración y análisis de encuestas.
Estudios de eficacia y seguridad de tratamientos.
Análisis estadístico en epidemiología.
Análisis estadístico del efecto de consumo de drogas.
Tablas de esperanza de vida.
Caracterización de residuos médicos.
Procesado y análisis de imágenes digitales. Visualización 3D.
Aplicaciones en ingeniería electrónica de dispositivos médicos.
Biomecánica. Formación de huesos.
Simulación numérica de fracturas, implantes dentales y brackets en ortodoncia.
Modelos metabólicos. Modelos de Arrhenius, compartimentales y de Michaeelis Menten.
Fisiología del ejercicio.
Modelización neurofisiológica (potenciales evocados).
Optimización y control de procesos hospitalarios.
Control de calidad en servicios médicos.
Localización de servicios y urgencias sanitarias.
Asignación de turnos de trabajo de personal sanitario.
Impacto de la dispersión geográfica y el envejecimiento de la población en el gasto sanitario.
Programación de calendarios de guardias.
Explotación de bases de datos. Minería de datos.
Asesoramiento estadístico.
Seguridad electrónica.
Consultoría de software específico. Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Transporte

Optimización de recursos.
Análisis del tráfico. Optimización de rutas.
Optimización de flotas.
Logística. Localización de servicios.
Simulación de problemas de interacción fluido estructura.
Simulación de tráfico ferroviario. Localización de enclaves ferroviarios.
Fiabilidad y mantenimiento de infraestructuras ferroviarias.
Asignación de turnos de trabajo.
Tecnologías para el transporte urbano.
Explotación de bases de datos. Minería de datos.
Consultoría de software específico. Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Turismo y Ocio

Diseño, elaboración y análisis de encuestas. Macroencuestas.
Análisis de los hábitos de la población.
Estudio estadístico del comportamiento de distintas redes turísticas.
Estudio del volumen de mercado.
Localización de servicios.
Optimización de recursos.
Explotación de bases de datos. Minería de datos.
Seguridad electrónica.
Asesoramiento estadístico.
Consultoría de software específico. Desarrollo de software y de aplicaciones informáticas.
Cursos de formación específicos y a la carta.

Ejemplos de casos de éxito

Ejemplos de casos de éxito de la Matemática Industrial:

Energía y Medio ambiente

Simulación numérica de la predicción medioambiental
Siguiendo los pasos de Sherlock Holmes: ¿dónde está el agua subterránea? ¿Sigue siendo potable?
Modelización y simulación de problemas medioambientales
GOFIM - Simulación y optimización de la filtración de aguas residuales
Diseño del reflector solar
Comprensión inteligente de vídeo aplicado a la supervisión de componentes frente plasma
Llamas óptimas
Problemas matemáticos en la canalización de aceite
Buffer de bentonita en la gestión de los residuos nucleares
Controlar la temperatura en un horno industrial.
Anticiparse a episodios de polución.
Predecir los efectos de un tsunami.
¿Es rentable el sistema de almacenamiento de hidrógeno de mi parque eólico?
Simular el flujo en ríos y estuarios.
Predecir incendios forestales.

Logística y Transporte

Optimización de la logística marina
Optimización del mantenimiento preventivo de los sistemas de aire acondicionado de los trenes
Optimización del sistema público del transporte
Planear el trayecto óptimo de un recorrido en presencia de retrasos aleatorios
Reducir el nivel de ruido y vibraciones en autobuses
Optimizar la oferta de servicios sanitarios
Mejorar la gestión de los recursos humanos
Técnicas de corte de granito más eficientes

Informática y Comunicaciones

Modelado basado en agentes inteligentes y simulación de redes eléctricas: SmartGrid.gc
Simulación de señales de radar estocásticos
Optimización de la cobertura satélite
Modelado y detección de acciones humanas reales a través de vídeo
Algoritmos de optimización de la electrónica de automatización de diseño
Simulación 3D de componentes nano-ópticos on-line
Evaluar la eficacia de fármacos contra el alzheimer
¿Cómo es de vulnerable una red de comunicaciones?
Resolver la profundidad en las imágenes de satélite

Economía y Finanzas

Predecir de forma rápida y eficaz los valores de la bolsa
Optimizar la gestión de efectivo en los bancos
Predecir el número de siniestros y su coste
Valoración de activos financieros.

Biotecnología y Salud

Optimización de la terapia de radiación
Simulación de la fibrilación auricular
Modelado realista de los tejidos cabeza humana la exposición a las ondas electromagnéticas
Modelado matemático de un sensor de ultrasonidos para bioprocesos
Simulación de un sistema óseo-Prótesis
Imágenes de rayos X tridimensional para dentistas
Simulaciones en ordenador de electrocardiologías
DINIS-Diseño de tejidos innovadores para ser utilizados como plantilla en zapatos funcionales
Detección precoz del cáncer a través de huellas digitales de proteómica
EPIDAT: Estadística para tratar datos epidemiológicos
Simulación numérica en ortodoncia y odontología
¿Cómo afrontar la remodelación ósea?
Reducir el fracaso en cirugía en cáncer de próstata

Aeronáutica, Automoción y Naval

Taller de pintura virtual
Modelar y simular el flujo generado por los nuevos inyectores de automóviles
Diseño de filtros de aceite para la industria automotriz
Aceleración de la simulación para la industria automotriz
Diseño acústico de carrocerías
Modelado y simulación de las naves espaciales de carga
Simulación de remo
Lubricar hélices de barco con agua marina.
Calcular la fiabilidad de un submarino.

Materiales y Construcción

Modelización numérica de los medios porosos heterogeous
Un modelo cinético de la explosión de la automatización del horno
Modelado de las inestabilidades en celdas de reducción de aluminio
Estimación de desequilibrio en maquinaria rotativa
Iluminación basada en imagen dinámica para la iluminación de gran realismo en el diseño del edificio
Modelado y control óptimo de aplanado mecánico químico
Utilización óptima de las piedras preciosas coloreadas
Simulación de productos textiles poliméricos
Modelado matemático de transporte de carga en los semiconductores
Control de flujo de un conducto de aire
Optimizar el proceso de producción de silicio
Controlar el sistema de producción de tablero

Recursos marinos, Acuicultura, Agricultura, Ganadería y Alimentación

Controlar el riego, la humedad y la temperatura en el invernadero.
Conservas con un alto valor nutricional.
Un test de producto más fiable.

Enlaces Externos

Matemática industrial

Sumario