Enfoques multidisciplinarios para la abordar la complejidad en sistemas de ingeniería moderna

Resumen

Este estudio aborda los crecientes desafíos asociados con la complejidad de los sistemas de ingeniería contemporáneos, proponiendo enfoques multidisciplinarios para optimizar su diseño, control y operación. A través de una revisión sistemática de la literatura y análisis de casos de estudio, se identifican y clasifican las principales fuentes de complejidad en sistemas críticos como industria 4.0, cadenas de producción industrial, redes de distribución energética, entre otras. La investigación emplea metodologías avanzadas, incluyendo análisis multiescala, teoría de sistemas dinámicos, cálculo fraccional y modelado computacional, para caracterizar y predecir comportamientos emergentes en sistemas no lineales. Los hallazgos demuestran la eficacia de estos métodos en: (1) la identificación de patrones no evidentes, (2) la reducción de incertidumbres operacionales, y (3) la optimización de sistemas complejos. Destacan particularmente las aplicaciones del análisis multiescala y los modelos fraccionales en mejorar la predictibilidad de algoritmos de machine learning, así como las ventajas de arquitecturas modulares en entornos de manufactura para incrementar la adaptabilidad. El estudio sustenta la necesidad de incorporar estos marcos metodológicos tanto en la formación académica como en la práctica profesional de ingeniería, argumentando que su adopción es crucial para enfrentar los retos tecnológicos del siglo XXI y mejorar indicadores clave como eficiencia, resiliencia y competitividad sistémica. Como contribución principal, esta investigación ofrece un marco integrado teórico-práctico para la gestión de complejidad en ingeniería, con implicaciones relevantes para: (i) el desarrollo de innovaciones tecnológicas, y (ii) la evolución del mercado laboral especializado.