22

INDUSTRIAL

Junho 2021

A CONSOLIDAÇÃO DA USINA 4.0 Mais de 60 usinas já se beneficiam de tecnologia única no mundo, que controla plantas inteiras de processos contínuos Os avanços tecnológicos e a glo− balização arremetem, cada vez mais, para um mercado competitivo, que visa a redução de custos e a maximi− zação da produtividade, da eficiência e, principalmente, dos lucros. As ca− racterísticas do setor bioenergético, como a instabilidade da matéria− prima, dependência das condições climáticas, oscilações do mercado, diversidade de mão de obra e restri− ções legais e ambientais, dificultam o atingimento destes objetivos. Para fazer frente a esses desafios,

amplificados pelas demandas geradas pela pandemia da Covid−19, está acontecendo uma aceleração do processo de transformação digital na indústria bioenergética, rumo à Quarta Revolução Industrial, con− ceito mais conhecido como Indús− tria 4.0. A proposta da Indústria 4.0 é re− volucionar a maneira com que pro− dutos e serviços são gerados. Isso através da conexão e otimização de toda a cadeia de valor — informa− ções, pessoas e equipamentos — com

uso intensivo de tecnologia digital. O conceito Indústria 4.0 já está presente nas usinas e tem feito dife− rença na performance, sobretudo industrial, das plantas. Uma das ra− zões pelo interesse dos gestores, de− ve−se a levantamentos de consulto− rias internacionais, como a Mckin− sey, que indicam um potencial de redução de até 40% no custo de manutenção, em até 20% no consu− mo de energia, ao passo que também se pode aumentar a eficiência da operação em até 25%.

Ruptura tecnológica desenvolvida em usinas brasileiras Ainda considerada em outras par− tes do mundo como um conceito fu− turista, a RTO virou realidade e está consolidada no setor bioenergético. A aplicação mais abrangente dessa rup− tura tecnológica mundial, inclusive, foi desenvolvida no Brasil e, especifi− camente, nas usinas de cana−de− açúcar. Chama−se S−PAA e suas funcionalidades e benefícios, inclusi− ve, já podem ser medidos e compar− tilhados por gestores de mais de 60 usinas brasileiras O S−PAA, único software de RTO para usinas de açúcar e etanol em todo o mundo e, inclusive, o úni−

co que controla de forma integral uma planta de processo contínuo, foi de− senvolvido pela Soteica do Brasil, em− presa especializada em otimização de processos e excelência operacional, e implantado na primeira unidade pro− dutora em 2009. Como um software de RTO de última geração, o S−PAA funciona através de 4 componentes principais: 1−aquisição e tratamento matemático dos dados de laboratório e processos (big data); 2− modelo representativo da planta real, engenharia, processos e procedimentos (gêmeo digital); 3− si− mulação e otimização de cenários, a

partir de balanços de massa e energia e aplicação de algoritmo genético hí− brido (machine learning); e 4− atua− ção na planta real, através de laços fe− chados ou recomendações aos opera− dores (integração de sistemas e IoT). “O S−PAA integra 8 das 10 tec− nologias que compõem o conceito de Indústria 4.0 e, por essa razão, vem expandindo sua atuação para além do setor bioenergético, sendo adotado recentemente por indústrias de ci− tros, químicas e de geração de vapor e de energia elétrica a partir de bio− massa”, explica Nelson Nakamura, diretor da Soteica.

Otimização global e gestão inteligente da planta A técnica de Indústria 4.0 que vem recebendo destaque como diferencial nas usinas é a Otimização em Tempo Real (RTO), que possibilita uma oti− mização global da planta e uma gestão industrial inteligente e avançada, que passou a ser co− nhecida como Usina 4.0. As usinas de açúcar e etanol são plantas de processo contínuo, com grande variabilidade no processo, no qual cada setor de produção depende e interfere diretamente na eficiência dos demais setores. O papel da equipe industrial é reduzir as perdas, decidindo a todo mo− mento quais trade−offs resulta− rão em perdas menores e na melhor eficiência global da planta, maximizando a produção. Para lidar com estes desafios constantes − como variações na quantidade e na qualidade da ma− téria−prima; quebras ou perdas de eficiência em equipamentos; diver− sidade da mão de obra e restrições econômicas, ambientais e de segu− rança −, três premissas determinam o gerenciamento eficaz da indústria. A primeira é que as decisões devem ser em tempo real, uma vez que o processo é contínuo e dinâmico, recupera−se pouco ou nada do que se perdeu. Segundo, as decisões devem ser baseadas em engenharia, considerando os ba− lanços de massa e energia, as res− trições e limites operacionais, e não apenas em feelings ou dados históricos. Por fim, as decisões devem ter foco global, definindo os trade−offs, ou seja, quais atua− ções locais vão permitir alcançar a meta global de produção. Neste cenário dinâmico e desafiador, a única tecnologia existente capaz de cumprir essas três premissas no gerenciamen− to da indústria é a Otimização em Tempo Real (RTO). Ela permite explorar regiões próxi− mas da operação para encontrar com rapidez os set−points ade− quados para atingir a meta de produção, e isso, quaisquer que sejam as condições da planta.