Executive Secretary
III International Symposium on “Generation and Transfer of Knowledge for Digital Transformation
SITIC 2025
Abstract
The massive acquisition of data and the obtention of information from them, with the aid of artificial intelligence techniques, have set up the bases of what is considered as the Fourth Industrial Revolution. Its application to the cement industry has driven the development of the sector, contributing to its digital transformation. On many occasions the acquired data are considered non-regular, which implies they present problems such as: outliers, uncompleteness and measurements errors. This characteristic makes difficult the prediction of process variables using traditional techniques, which is taken as a problematic to be solved in this research. Thus, the general objective of present paper is to propose a model based on LSTM neural networks, capable of predicting variables from irregular data available from a process in cement plants. Regarding the methodology used, it shows a study with a descriptive scope. It was based on the use of the SEMMA data analysis model (sampling, exploration, modification, modeling and evaluation). The calciner kiln of the UCLV ecological cement plant was taken as a case study. The results achieved in the simulations show prediction rates higher than 90% with maximum errors lower than 5% of the measured values. The model obtained is considered a contribution to the field of calcination in ecological cement kilns and a contribution to the necessary digital transformation of the sector.
Resumen
La adquisición masiva de datos y la obtención de información a partir de estos, con la ayuda de técnicas de inteligencia artificial, han sentado las bases de lo que se considera la Cuarta Revolución Industrial. Su aplicación en la industria del cemento ha impulsado el desarrollo del sector, contribuyendo a su transformación digital. En no pocas ocasiones los datos adquiridos son considerados irregulares, lo que implica que presentan, entre otros: valores atípicos, incompletitud y errores en las mediciones. Tal característica dificulta la predicción de variables de procesos usando técnicas tradicionales, lo cual se toma como problemática a resolver en la presente investigación. Así, se traza el objetivo de proponer un modelo basado en redes neuronales LSTM capaz de predecir variables a partir de datos irregulares disponibles de un proceso en plantas de cemento. Con respecto a la metodología empleada se muestra un estudio con un alcance descriptivo. Se basó en la utilización del modelo SEMMA de análisis de datos (muestro, exploración, modificación, modelado y evaluación). Se tomó el horno calcinador de la planta de cemento ecológico de la UCLV como caso de estudio. Los resultados alcanzados en las simulaciones muestran índices de predicción superiores al 90% con errores máximos inferiores al 5% de los valores medidos. El modelo obtenido se considera un aporte al campo de la calcinación en hornos de cemento ecológico y una contribución a la necesaria transformación digital del sector.
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MsC. Robby Gustabello Cogle

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