Ir al contenido principal

Analítica: Mantenimiento Predictivo con IIoT

Se pueden implementar estrategias de análisis y predecir fallos en los equipos utilizando el IIoT, sin necesidad de ser expertos en ML.

Sergio M avatar
Escrito por Sergio M
Actualizado esta semana

El mantenimiento predictivo está transformando la forma en que las industrias monitorean el rendimiento de los equipos y gestionan la salud de las máquinas. En lugar de depender de calendarios de servicio estáticos o reaccionar ante fallos inesperados, los equipos ahora pueden anticiparse a los problemas antes de que ocurran. Este cambio está impulsado por el Internet Industrial de las Cosas (IIoT), que permite la recopilación de datos en tiempo real, el seguimiento continuo del rendimiento y el uso de analítica avanzada para detectar señales tempranas de problemas.

En esencia, el mantenimiento predictivo busca responder una pregunta simple pero crucial: “¿Cuándo debemos dar mantenimiento a esta máquina?” El objetivo es mantener los activos en el momento exacto: ni demasiado temprano, lo que desperdicia recursos, ni demasiado tarde, lo que provoca tiempo de inactividad, reparaciones costosas y posibles riesgos de seguridad.

Aunque el aprendizaje automático y la inteligencia artificial suelen mencionarse en discusiones sobre mantenimiento predictivo, es importante entender que no todos los casos requieren algoritmos complejos. Muchos resultados valiosos pueden lograrse con técnicas simples como el seguimiento de tiempo de operación, alertas basadas en umbrales y detección básica de anomalías. Para equipos sin formación en ciencia de datos, plataformas IIoT como Ubidots ofrecen herramientas para construir soluciones prácticas y rentables con una complejidad mínima.

Esta guía se enfoca en cómo ingenieros IoT, integradores de sistemas y equipos de operaciones pueden implementar estrategias para analizar datos y predecir fallos en los equipos utilizando herramientas IIoT—sin necesidad de convertirse en expertos en aprendizaje automático. Desde la recolección de datos de operación hasta el despliegue de modelos en producción, cada sección ofrece orientación práctica para ayudarte a pasar del mantenimiento reactivo al proactivo.

1. El Dilema del Mantenimiento

Cada decisión de mantenimiento conlleva una compensación. Si se realiza muy temprano, se desperdician tiempo, repuestos y mano de obra. Si se realiza demasiado tarde, se corren riesgos de fallos costosos, pérdidas de producción o incluso incidentes de seguridad. El desafío está en encontrar el momento correcto—cuando el mantenimiento es realmente necesario y aporta valor medible.

Los profesionales de mantenimiento suelen enfrentarse a tres escenarios:

1. Mantenimiento en excesoOcurre cuando las máquinas se mantienen con demasiada frecuencia, a menudo basándose en calendarios fijos o directrices del fabricante. Aunque este enfoque minimiza riesgos, introduce costos innecesarios. Cada visita puede implicar desplazamientos, mano de obra y reemplazo de piezas que aún no se requerían. En flotas de decenas o cientos de máquinas, estos costos se acumulan rápidamente—especialmente cuando el uso del equipo varía significativamente entre unidades.

2. Mantenimiento insuficienteEl mantenimiento infrecuente o retrasado es el camino más peligroso. Conduce a fallos inesperados en los equipos, tiempos de inactividad, reparaciones de emergencia y—dependiendo del entorno—riesgos legales o de seguridad. Un compresor fallido en una línea de producción puede detener la operación por horas. Un actuador defectuoso en una excavadora puede paralizar completamente las tareas. En sectores críticos, un solo incidente puede generar pérdidas de millones de dólares.

3. Mantenimiento óptimoEl enfoque ideal es dar mantenimiento a los activos solo cuando sea necesario—ni antes ni después. Identificar y abordar los problemas antes de que provoquen fallos es clave. Esta estrategia se basa en el uso y condición reales, no en suposiciones. Reduce desperdicios, prolonga la vida útil de los activos y mejora la confiabilidad. Aunque no se pueden eliminar todos los costos de mantenimiento, el objetivo es hacerlos predecibles y justificables.

La diferencia entre estos enfoques no es solo operativa—es financiera. En una fábrica con cientos de máquinas, evitar visitas innecesarias y prevenir solo unos pocos fallos importantes puede ahorrar millones a largo plazo. El mantenimiento predictivo proporciona el marco para lograr este equilibrio. Pero requiere los datos correctos, las herramientas adecuadas y un cambio de hábitos reactivos a estrategias proactivas.

2. Fundamentos del Mantenimiento Predictivo: Cómo Predecir Paradas de Equipos

El mantenimiento predictivo depende de un ingrediente esencial: los datos. Sin datos confiables sobre cómo funcionan las máquinas—y cómo fallan—no hay base para la predicción. Aquí es donde el Internet Industrial de las Cosas (IIoT) desempeña un papel fundamental, permitiendo el monitoreo en vivo y la recopilación de datos en tiempo real a lo largo de activos, entornos y procesos.

El concepto clave que sustenta el mantenimiento predictivo es el monitoreo de condición. En el pasado, esto significaba inspecciones periódicas o el registro manual del comportamiento de la máquina. Los técnicos anotaban niveles de vibración, temperaturas o condiciones del aceite en cuadernos o hojas de cálculo. Estos registros a menudo eran incompletos o inconsistentes.

Hoy en día, el IIoT ha llevado el monitoreo de condición al entorno digital. Sensores IoT ahora transmiten continuamente métricas de vibración, temperatura, consumo de energía y tiempo de operación. Esta información se transmite a plataformas centralizadas como Ubidots, donde puede procesarse, visualizarse y analizarse en tiempo real. Como resultado, los operadores pueden detectar anomalías en el momento en que surgen—no días o semanas después.

Pero el monitoreo en tiempo real es solo el primer paso. Para pasar de un enfoque preventivo a uno predictivo, los datos históricos deben incluir tanto comportamientos normales como eventos de falla. Esta combinación permite que los modelos aprendan e identifiquen patrones para anticiparse a los problemas. Un conjunto de datos con 10,000 horas de operación es útil. Un conjunto con 10,000 horas e incidencias etiquetadas es poderoso.

En la práctica, muchas organizaciones descubren que la calidad de los datos es una barrera. Puede que las máquinas no estén instrumentadas. Las fallas podrían no documentarse. Incluso cuando los dispositivos están conectados, no siempre se capturan todas las variables relevantes. Por eso, el primer paso hacia el mantenimiento predictivo suele ser simplemente comenzar a registrar la información correcta—de manera sistemática y constante.

También es importante comprender el ecosistema involucrado. Los modelos predictivos requieren varios componentes funcionando en conjunto:

  • Adquisición de datos desde sensores o sistemas de terceros

  • Almacenamiento central y acceso a datos en una plataforma de series temporales

  • Preparación de características para enriquecer datos en bruto

  • Un modelo entrenado para generar predicciones

  • Un mecanismo de implementación para aplicar el modelo a nuevos datos

  • Una capa de visualización para alertas, análisis e informes

Aunque esto puede sonar complejo, cada vez es más accesible. Herramientas como variables sintéticas, disparadores automáticos y entornos sin servidor permiten construir capacidades predictivas sin partir desde cero. El mantenimiento predictivo no comienza con aprendizaje automático. Comienza con instrumentación, contexto y formulando las preguntas correctas.

3. Comenzando con la Recolección de Datos

El mantenimiento predictivo comienza con una tarea esencial: capturar los datos correctos, en el momento adecuado, desde las fuentes adecuadas. Sin datos históricos de alta calidad y etiquetados, incluso los algoritmos más avanzados no producirán predicciones confiables. Cuanto antes comience la recolección de datos, antes será posible extraer información valiosa.

Enfócate primero en recolectar datos en series de tiempo que reflejen tanto el rendimiento de la máquina como las condiciones operativas. Las variables clave suelen incluir:

  • Estado de operación (ENCENDIDO/APAGADO)

  • Conteo de ciclos o totales de producción

  • Valores RMS o picos de vibración

  • Temperatura de motores, rodamientos o gabinetes

  • Consumo energético (corriente, voltaje, factor de potencia)

  • Contexto ambiental (humedad, calidad del aire, temperatura ambiente)

Comienza simple. Incluso una señal binaria de ENCENDIDO/APAGADO desde un sensor de corriente o vibración puede generar información valiosa. Para muchos casos de uso, esto por sí solo permite mantenimiento basado en uso o detección de anomalías.

Igualmente importante es recolectar registros de eventos y fallos. Un conjunto de datos con 10,000 horas de lecturas de sensores es útil—pero se vuelve poderoso solo cuando se combina con un registro con marcas de tiempo de fallos, actividades de mantenimiento y anomalías conocidas. Estas anotaciones proporcionan el contexto que convierte números en bruto en patrones aprendibles.

Utiliza convenciones de nombres estandarizadas y mantén consistencia en cómo se etiquetan, cronometran y organizan las variables. Centraliza todos los datos en una plataforma como Ubidots, donde puedan ser agregados, visualizados y exportados para análisis o modelado.

Para entornos sin instrumentación existente, comienza desplegando sensores inalámbricos en los activos más propensos a fallos o de mayor impacto. Dispositivos que soporten sensores de vibración, temperatura o corriente suelen cubrir el 80% de las señales necesarias para casos predictivos.

Si se necesitan datos adicionales—de APIs externas, sistemas ERP o registros manuales—los Plugins de Ubidots pueden ingerir esa información y combinarla con datos de sensores. Esto permite que los registros de mantenimiento, condiciones meteorológicas o volúmenes de producción se integren en el mismo entorno analítico.

Finalmente, prioriza la calidad de los datos. Asegura que los sensores estén calibrados, los intervalos de reporte sean consistentes y que los valores atípicos se gestionen desde el principio. Datos limpios, consistentes y bien etiquetados son la base de todo programa de mantenimiento predictivo exitoso.

4. Técnicas Prácticas para el Mantenimiento Predictivo

El mantenimiento predictivo no siempre requiere algoritmos complejos o experiencia profunda en ciencia de datos. En muchos entornos industriales, se pueden lograr avances significativos mediante técnicas prácticas y accesibles. Estos métodos ayudan a detectar señales tempranas de degradación, prolongar la vida útil de las máquinas y reducir intervenciones innecesarias.

Las siguientes secciones presentan cuatro estrategias efectivas que pueden implementarse con plataformas IIoT como Ubidots. Cada método puede funcionar de forma independiente o como parte de un sistema de mantenimiento predictivo más amplio. El objetivo es comenzar con lo que es medible, extraer información accionable y escalar desde allí.

4.1. Mantenimiento Basado en Uso

El mantenimiento basado en uso es uno de los puntos de partida más simples y efectivos para estrategias de analítica predictiva. En lugar de dar mantenimiento al equipo en un calendario fijo, los activos se mantienen según cuánto han sido utilizados realmente.

Este enfoque es especialmente útil cuando se aplica el mismo calendario de mantenimiento a máquinas que operan bajo cargas de trabajo muy diferentes. Dar mantenimiento cada 60 días a una máquina poco usada no tiene sentido si su gemela en la línea de producción opera 24/7.

Para implementar el mantenimiento basado en uso, la clave es rastrear el tiempo de operación, es decir, el tiempo total que una máquina ha estado funcionando. Esto puede hacerse con entradas binarias básicas:

  • Un sensor de corriente que detecte si la máquina está consumiendo energía

  • Un sensor de vibración que indique cuándo la máquina está en movimiento

  • Una entrada digital activada por el estado de la máquina (por ejemplo, ENCENDIDO/APAGADO)

Una vez recolectadas, las señales de operación pueden transformarse en valores numéricos usando expresiones sintéticas. Por ejemplo, una señal binaria (1 = ENCENDIDO, 0 = APAGADO) enviada cada 10 minutos puede acumularse en el tiempo para estimar las horas operativas totales. Si se reciben seis lecturas de 1 en una hora, el tiempo de operación aumenta en 1 hora.

Ubidots admite esto mediante variables sintéticas que usan lógica condicional y acumulación. Una configuración típica incluye:

  • Una señal en bruto del sensor

  • Una variable sintética para convertir esa señal en 1s y 0s

  • Una segunda variable sintética para sumar esos valores y producir el tiempo de operación total

Con el seguimiento del tiempo de operación en marcha, se vuelve fácil activar alertas, programar mantenimiento o incluso automatizar pedidos de reemplazo cuando una máquina alcanza un determinado número de horas. El proceso es transparente, repetible y adaptado al uso real del equipo.

Esta técnica es ampliamente aplicable en manufactura inteligente, construcción y servicios públicos. A menudo es el primer caso de uso de IIoT que implementan las empresas, gracias a su simplicidad y rápido retorno de inversión. También sirve como base para estrategias más avanzadas, alimentando datos históricos valiosos en futuros modelos predictivos.

4.2. Monitoreo de Vibración

El monitoreo de vibración es una técnica comprobada para identificar problemas mecánicos antes de que causen fallos críticos. La vibración excesiva o anormal suele ser una de las primeras señales de desgaste, desbalance, desalineación o componentes sueltos en maquinaria rotativa. Al rastrear los patrones de vibración a lo largo del tiempo, los equipos pueden detectar desviaciones e intervenir antes de que ocurra un daño. Este enfoque proactivo contribuye significativamente a reducir el tiempo de inactividad al identificar problemas de forma temprana.

El análisis tradicional de vibración ha dependido durante mucho tiempo de dispositivos portátiles. Los técnicos recopilan lecturas manualmente, analizan espectros de frecuencia y emiten informes de condición. Aunque efectivo, este método es reactivo e intensivo en mano de obra. También limita la frecuencia de monitoreo, a menudo a una vez por mes o trimestre.

Con IIoT, el análisis de vibración se vuelve continuo y automatizado. Sensores inalámbricos transmiten datos de vibración las 24 horas del día, permitiendo monitoreo de condición en tiempo real sin intervención del técnico. En lugar de esperar a que los síntomas escalen, el sistema puede detectar anomalías de inmediato.

Existen dos enfoques principales para el monitoreo de vibración:

1. Monitoreo en el dominio del tiempo (recomendado para la mayoría de los casos)Este método utiliza resúmenes estadísticos de los datos crudos del sensor—como valores máximos, mínimos y RMS (raíz cuadrada media)—capturados a intervalos fijos. Es eficiente en ancho de banda, fácil de interpretar e ideal para evaluaciones continuas del estado de la máquina.

Por ejemplo, un sensor IIoT de vibración podría registrar datos de aceleración durante 500 milisegundos cada 10 minutos. Luego transmite valores resumen para cada eje (X, Y, Z), permitiendo compararlos con los rangos normales de operación. Si los valores RMS se disparan inesperadamente o muestran una deriva constante, la máquina puede requerir una inspección.

Los usuarios de Ubidots pueden aplicar expresiones condicionales para activar alertas cuando la vibración supera umbrales definidos. Estos umbrales suelen basarse en estándares (por ejemplo, ISO 10816) o experiencia con equipos similares.

2. Análisis en el dominio de la frecuencia (avanzado e intensivo en datos)

Este método consiste en aplicar una Transformada Rápida de Fourier (FFT) a los datos de aceleración crudos para identificar componentes de frecuencia. Frecuencias de vibración específicas pueden indicar modos de falla distintos, como defectos en rodamientos o desbalance en el motor.

Aunque poderoso, el análisis de frecuencia requiere mayores tasas de muestreo, mayor ancho de banda y procesamiento más complejo. En la mayoría de los casos, este nivel de análisis no es necesario a menos que se requiera un diagnóstico muy detallado.

Para los equipos que deseen explorar el análisis de frecuencia, Ubidots permite procesamiento en la nube a través de UbiFunctions. Scripts en Python pueden ejecutar FFT sobre los datos entrantes y reportar las amplitudes de frecuencia como nuevas variables. Esto es ideal para proyectos piloto o diagnósticos en activos críticos.

Cuando se usa eficazmente, el monitoreo de vibración puede actuar tanto como herramienta preventiva como predictiva. Permite la detección temprana de fallas con una configuración mínima y ayuda a priorizar acciones de mantenimiento basadas en la condición real de la máquina—no en suposiciones.

4.3. Detección de Anomalías con Promedios Móviles

No todas las fallas ocurren de forma repentina. En muchos casos, el tiempo de inactividad comienza con una degradación gradual del rendimiento—lo suficientemente leve como para pasar desapercibida en las inspecciones rutinarias. La detección de anomalías llena ese vacío al señalar comportamientos inesperados basados en patrones históricos. Una de las técnicas más simples y efectivas para esto es usar promedios móviles.

Un promedio móvil suaviza las fluctuaciones en los datos del sensor calculando el promedio de las últimas N lecturas. Actúa como un “seguidor lento” que resalta tendencias mientras filtra el ruido a corto plazo. Cuando la señal en tiempo real se desvía repentinamente de su promedio móvil, puede indicar que algo ha cambiado—posiblemente una señal temprana de falla. Los promedios móviles pueden ser fundamentales para identificar tendencias en los datos del sensor, permitiendo la detección temprana de anomalías.

Por ejemplo, considera un sensor de vibración en un motor de cinta transportadora. Durante la operación normal, los valores RMS se mantienen alrededor de una línea base. Pero si un rodamiento comienza a fallar, los datos crudos podrían dispararse mientras el promedio móvil se retrasa. La diferencia creciente (o delta) entre ambos se convierte en un indicador de comportamiento anormal.

En Ubidots, la detección de anomalías con promedios móviles es fácil de implementar utilizando variables sintéticas. La configuración típica incluye:

  • Una variable del sensor en bruto (por ejemplo, temperatura, presión, vibración RMS)

  • Una variable sintética que calcula el promedio móvil de los últimos N valores

  • Una expresión que calcula la diferencia entre la señal en tiempo real y su promedio móvil

A partir de ahí, se pueden activar alertas cuando el delta supera un umbral definido. Este enfoque funciona bien en entornos de series temporales donde los datos fluyen regularmente, como cada minuto o cada 10 minutos.

La sensibilidad del sistema se puede ajustar modificando la ventana de promedio. Una ventana más corta (por ejemplo, 5 lecturas) reacciona rápidamente pero puede generar falsas alarmas. Una ventana más larga (por ejemplo, 30 o más lecturas) proporciona estabilidad pero puede pasar por alto cambios rápidos. El equilibrio adecuado depende del activo y de la criticidad del parámetro que se esté monitoreando.

Este método es liviano, adaptable y no requiere datos históricos de fallas. Es particularmente útil al trabajar con sistemas heredados o instalaciones nuevas que aún no han experimentado muchas fallas. Aunque no es una predicción en el sentido más estricto, la detección de anomalías da a los equipos una ventaja proactiva—detectando problemas tempranos y evitando sorpresas costosas.

5. De Estadísticas al Aprendizaje Automático

A medida que los programas de mantenimiento maduran, los equipos a menudo buscan ir más allá de los umbrales y la detección de anomalías hacia modelos predictivos reales. Aquí es donde entra el aprendizaje automático (ML), no como reemplazo de las técnicas simples, sino como una progresión natural. El ML permite descubrir patrones ocultos en los datos, anticipar fallos antes de que aparezcan síntomas y refinar continuamente las predicciones a medida que ingresan nuevos datos.

La transición no requiere un equipo completo de ciencia de datos. Con las herramientas adecuadas y una comprensión clara del problema, los ingenieros IoT pueden entrenar e implementar modelos usando tecnologías conocidas como Python y entornos sin servidor.

5.1. Comprendiendo el Panorama del ML (Sin Jerga)

El aprendizaje automático es una rama de la inteligencia artificial que implica entrenar algoritmos para aprender a partir de datos y hacer predicciones o tomar decisiones. En el contexto del mantenimiento predictivo, los modelos de aprendizaje automático se utilizan para analizar datos de sensores e identificar patrones que puedan indicar posibles fallas en los equipos. Estos modelos pueden entrenarse con datos etiquetados, lo que les permite aprender de la experiencia y mejorar su precisión con el tiempo.

El ecosistema del aprendizaje automático es amplio—y en ocasiones abrumador. Existen cientos de bibliotecas, herramientas y técnicas. Pero para el mantenimiento predictivo, el camino suele ser mucho más estrecho de lo que parece.

En su forma más simple, un modelo de aprendizaje automático es una función que asigna datos de entrada a una predicción. En el contexto del mantenimiento, esa predicción podría ser:

  • ¿Fallará esta máquina mañana?

  • ¿Excederá la vibración un umbral crítico en las próximas 72 horas?

  • ¿Es esta combinación de lecturas de sensores anormal para esta hora del día?

Para construir un modelo así, se requieren datos históricos—específicamente, datos que incluyan tanto condiciones normales como fallas. A partir de allí, el proceso incluye la selección de características, el entrenamiento del modelo, la evaluación de su desempeño y su implementación para predicciones en vivo.

Los modelos de ML se dividen en dos categorías generales:

  • Modelos de clasificación predicen resultados discretos (por ejemplo, falla vs. no falla)

  • Modelos de regresión predicen valores continuos (por ejemplo, tiempo hasta la falla en horas)

Los algoritmos populares incluyen árboles de decisión, bosques aleatorios y técnicas de gradient boosting. Estos métodos son preferidos por su equilibrio entre desempeño e interpretabilidad. Para muchas tareas de mantenimiento predictivo, superan a redes neuronales más complejas—especialmente al trabajar con conjuntos de datos pequeños o estructurados.

También es importante distinguir entre las herramientas utilizadas para experimentación y las utilizadas para despliegue. El entrenamiento suele realizarse offline, usando plataformas como Jupyter o notebooks ejecutados en tu computadora portátil. El despliegue, por otro lado, requiere una forma ligera y automatizada de aplicar el modelo a los datos entrantes en tiempo real.

El mensaje clave es este: no necesitas conocer cada biblioteca de ML para tener éxito. Enfócate en resolver un problema a la vez. Elige una pregunta que valga la pena responder. Comienza simple, itera con frecuencia y construye sobre lo que funciona.

5.2. Un Ejemplo Real de ML Basado en IoT

Para ilustrar lo accesible que puede ser el aprendizaje automático en un entorno IIoT, considera el siguiente ejemplo: predecir condiciones de baja visibilidad utilizando datos meteorológicos. Aunque no se trata de una falla de máquina, este escenario imita un desafío típico de mantenimiento predictivo—utilizando entradas en series de tiempo para pronosticar un evento no deseado.

El problema se planteó como una tarea de clasificación. El objetivo: predecir si la visibilidad en Boston caería por debajo de 5,000 metros al día siguiente. Las variables de entrada incluían velocidad del viento, nubosidad, estado de lluvia, humedad y características temporales como hora, día y mes.

El conjunto de datos contenía más de 300,000 registros recopilados mediante el plugin meteorológico de Ubidots. Para simplificar el modelado, se creó una variable sintética que clasificaba la visibilidad como “normal” (0) o “baja” (1). Esto permitió usar un algoritmo de clasificación en lugar de un modelo de regresión.

Antes de entrenar el modelo, se añadieron características adicionales para mejorar la precisión:

  • Día de la semana, para capturar patrones de comportamiento (por ejemplo, problemas recurrentes los lunes)

  • Mes del año, para considerar efectos estacionales

  • Hora del día, que puede afectar la visibilidad por luz y temperatura

  • Promedios móviles y desviaciones estándar, para resaltar tendencias y variabilidad

El entrenamiento se realizó offline utilizando Python y la biblioteca scikit-learn. Tras probar varias opciones, un clasificador Random Forest ofreció el mejor desempeño. Con una mínima configuración, logró una precisión de aproximadamente el 79% en datos no vistos.

El modelo entrenado se exportó utilizando joblib, generando un pequeño archivo binario .pkl listo para su implementación.

Una vez validado el modelo, se implementó utilizando UbiFunctions—el entorno serverless de Python de Ubidots. Se configuró una función para ejecutarse cada hora, obtener los datos meteorológicos más recientes, aplicar el modelo y escribir la predicción en una nueva variable de Ubidots.

El resultado: una canalización de predicciones completamente automatizada, construida sin plataformas externas de ML ni herramientas de MLOps. Aunque la precisión no fue perfecta, fue lo suficientemente buena para respaldar decisiones operativas. Más importante aún, demostró que el ML puede aplicarse en entornos IIoT prácticos con una sobrecarga mínima—especialmente cuando se combina con datos estructurados y resultados claramente definidos.

6. Implementar tu Modelo Predictivo

Una vez que un modelo ha sido entrenado y probado, el siguiente paso es convertirlo en algo útil—ejecutándose en producción, procesando nuevos datos y generando predicciones en tiempo real. La implementación es donde el mantenimiento predictivo se vuelve accionable. Sin ella, incluso el modelo más preciso sigue siendo un experimento en una hoja de cálculo. Aquí es donde entra UbiFunctions.

6.1. Descripción General de UbiFunctions

UbiFunctions es un entorno serverless dentro de Ubidots que te permite ejecutar código en la nube—sin servidores ni infraestructura. Viene precargado con bibliotecas comunes de Python y está diseñado para manejar tareas como transformación de datos, enrutamiento de eventos y, críticamente, inferencia de modelos. Al implementar tu modelo en UbiFunctions, puedes procesar datos automáticamente, generar predicciones según un cronograma y escribir esos resultados directamente en variables de Ubidots. Esto permite una integración perfecta entre analítica y acción.

6.2. Ejecutar Predicciones en Producción

Ejecutar un modelo en producción significa aplicarlo a datos en vivo—de manera automática, constante y con una sobrecarga mínima. En un entorno IIoT, esto generalmente implica obtener nuevas lecturas de sensores, procesarlas con el modelo entrenado y almacenar la predicción como una nueva variable en tu plataforma. Esto proporciona información valiosa para decisiones de mantenimiento, ayudando a optimizar operaciones y prever posibles fallos de equipos.

Con UbiFunctions, este flujo de trabajo puede implementarse como una tarea programada. Por ejemplo, una función puede activarse cada hora para:

  1. Recuperar los valores más recientes de variables relevantes de Ubidots.

  2. Preprocesar esos valores en el formato esperado (por ejemplo, agregar variables temporales).

  3. Cargar el archivo del modelo desde una URL o el almacenamiento de archivos de Ubidots.

  4. Ejecutar la predicción utilizando joblib de Python u otras bibliotecas similares.

  5. Almacenar el resultado (por ejemplo, 0 o 1) en una variable designada de Ubidots para visualización o alertas.

Este proceso permite que el sistema reaccione en tiempo real. Si el modelo predice una falla inminente, los tableros pueden destacarla, se pueden activar alertas por SMS/email o automatizar acciones posteriores mediante Eventos de Ubidots.

El poder de este enfoque radica en su simplicidad. No hay necesidad de configurar servidores externos ni administrar infraestructura. Una vez implementado, el modelo puede operar continuamente en segundo plano—entregando información donde y cuando se necesita. Y como todo se ejecuta dentro de Ubidots, todas las predicciones están inmediatamente disponibles para usarse en dashboards, reportes o flujos de trabajo automatizados.

7. Mejores Prácticas y Recomendaciones Finales

Construir una estrategia de mantenimiento predictivo efectiva no requiere perfección—requiere consistencia, claridad e iteración. Aprovechar el Internet de las Cosas (IoT) en este contexto, mediante sensores embebidos y analítica en la nube, permite a los fabricantes monitorear la salud del equipo, predecir fallos potenciales y ejecutar estrategias de mantenimiento proactivo. Las implementaciones más exitosas comienzan en pequeño, se enfocan en objetivos medibles y evolucionan con el tiempo a medida que los datos y los conocimientos aumentan.

Aquí algunas buenas prácticas clave para guiar tu camino:

Comienza a registrar datos temprano

No puedes predecir lo que no has medido. Empieza recolectando tiempo de operación, vibración, temperatura y eventos de fallas—aunque aún no estés listo para construir modelos. Cuanta más historia tengas, más sólida será tu base predictiva.

Captura tanto condiciones normales como fallas

Un millón de datos sin un solo evento de falla no entrenará un modelo útil. Asegúrate de que tu conjunto de datos incluya ejemplos de lo que no funciona—no solo de lo que sí. Esto significa registrar tiempos de inactividad, eventos de servicio y anomalías con la mayor cantidad de contexto posible.

Formula preguntas predictivas con claridad

Evita objetivos vagos como “predecir fallas.” En su lugar, define preguntas específicas: ¿Superará la máquina los 80°C en las próximas 24 horas? o ¿Es probable una falla en los próximos 7 días? La precisión de tu pregunta dará forma a la efectividad del modelo.

Mantén los modelos tan simples como lo permita el problema

Usa umbrales, contadores de uso y alertas estadísticas antes de recurrir al aprendizaje automático. Cuando uses ML, comienza con modelos probados e interpretables como árboles de decisión o bosques aleatorios. La complejidad debe justificarse por el valor que aporta.

Itera en función del feedback y los resultados

Ningún modelo es perfecto en el primer intento. Evalúa sus predicciones, rastrea falsos positivos y negativos, y ajusta tus variables. A medida que llegan nuevos datos, reentrena y vuelve a implementar para mantener el modelo alineado con la realidad.

Equilibra precisión con costo operativo

Un modelo con 70% de precisión puede sonar prometedor—pero si tu máquina solo falla un 1% del tiempo, esa precisión puede causar más confusión que claridad. Siempre evalúa el rendimiento de la predicción frente al costo de actuar sobre ella.

Incorpora las predicciones en los flujos de trabajo

Las predicciones por sí solas no son suficientes. Deben activar alertas, actualizar dashboards y guiar acciones de mantenimiento. Integra las salidas del modelo en tus Eventos de Ubidots y herramientas de visualización para convertir la información en impacto.

Controla el proceso de principio a fin

Siempre que sea posible, permite que tu equipo IoT gestione la adquisición de datos, el modelado y la implementación. Con plataformas como Ubidots, el mantenimiento predictivo puede permanecer en manos de los ingenieros—sin depender de departamentos separados de ciencia de datos o TI.

Al enfocarse en los fundamentos y aplicar el nivel adecuado de sofisticación, el mantenimiento predictivo se vuelve tanto accesible como transformador. No se trata de reemplazar el juicio humano—se trata de brindar a los equipos de mantenimiento mayor visibilidad, advertencias tempranas y más tiempo para reaccionar.

¿Ha quedado contestada tu pregunta?