Por Fernando Henrique C. Giometti e Henrique Berbert Amorim Neto
Estamos vivenciando a chamada era da informação, com volume enorme de dados disponíveis para serem coletados e organizados. Entretanto, transformar dados em informações úteis, de modo a orientar ações, é o desafio atual das organizações. Não é à toa que a habilidade de tomar decisões orientadas por dados e em tempo real tem sido uma grande demanda atualmente.
A tecnologia evoluiu e, junto com as perguntas certas, contribuiu enormemente para nós, humanos, fazermos importantes descobertas e tornar o setor sucroenergético brasileiro um gigante mundial. Essas informações estavam em uma folha de caderno, depois foram para o drive do computador e, agora, estão na nuvem.
Apesar de contarem com diversos sistemas de gestão de qualidade e produções, as usinas ainda carecem de aplicações das tecnologias, bases da Indústria 4.0, para alcançarem o estado da arte em termos de produtividade e gestão. Adotar tecnologias como integração entre sistemas, computação em nuvem, Big Data e algoritmos computacionais traz benefícios muito visíveis, mesmo com aplicações rápidas.
Monitoramento de processos em tempo real
As unidades produtoras de açúcar e etanol apresentam bom nível de automação e sensores, entretanto as medições analíticas são realizadas em laboratórios existentes na própria indústria, após a coleta da amostra e leitura em equipamentos analíticos off-line, gerando atraso nos resultados e culminando no problema da gestão reativa. A instrumentação analítica também pode ser em linha no processo, porém ainda é pouco utilizada na indústria nacional.
A adoção de analisadores com tecnologia NIR (Near Infrared Spectroscopy) proporciona resultados de múltiplos componentes numa mesma amostra em segundos, ou, mais recentemente, a espectroscopia Raman traz benefícios no controle do processo, na gestão do tempo e de recursos do laboratório. Importante ressaltar que essa tecnologia não está mais limitada ao laboratório. Equipamentos on-line podem ser instalados no processo produtivo e permitem monitoramento contínuo dos parâmetros, tornando a tecnologia ideal para o conceito da usina 4.0.
Quando aplicados em amostras de fermentação, é possível aumentar enormemente a população de dados disponíveis de pH, açúcares redutores totais, acidez, teor alcoólico, glicerol e concentração do levedo. Tais informações são essenciais para a otimização do bioprocesso de fermentação. Na fabricação, o monitoramento do açúcar produzido na esteira (pol, brix, umidade, cinzas e cor) já assegura padrões de especificação e evita reprocesso e/ou perda de remuneração por alterações de qualidade do produto final.
Algoritmos computacionais e Inteligência Artificial:
Não há dúvidas de que a maior disponibilidade de dados pode levar a maior assertividade, entretanto também pode aumentar significativamente a complexidade analítica. A capacidade cognitiva humana se atrapalha com a quantidade de dados disponíveis e não consegue distinguir o que é importante do que não é.
Figura 1. Ferramentas de inteligência artificial dão suporte à gestão industrial e tomada de decisões
Nesse ambiente, será fundamental uma camada “máquina” que, por meio de métodos estatísticos, ciência de dados, aprendizado de máquinas e balanço de massa, poderá extrair valor dos dados. Essas aplicações geram inteligência para suportar a gestão industrial e a tomada de decisão. Tais mecanismos já têm permitido monitorar a confiabilidade dos processos, definir e controlar os melhores setpoints de operação, prever os resultados de produção, controlar a dosagem de insumos, entre outras facilidades.
Especialista virtual
O especialista virtual é uma inovação para o setor sucroenergético, uma vez que poderá, simultaneamente, substituir ou cooperar com o “especialista humano” na identificação de desvios, agregando agilidade na comunicação na operação, assim como efetuar a proposição de solução. Já é possível, a cada desvio, apresentar uma carta de recomendação para o operador, visando à retomada do setpoint para os valores esperados.
Computação em nuvem
Nessa jornada onde novos dados são gerados a cada hora, minuto ou segundo, a combinação com a computação em nuvem tem se mostrado ideal. Nesse ambiente, o foco não está apenas no armazenamento, mas também na análise contínua dos dados e acessíveis de qualquer localidade. A escalabilidade e o dimensionamento elástico (mais ou menos capacidade de processamento no momento certo) são tidos como grandes vantagens. A Fermentec já possui soluções hospedadas em três das quatro grandes nuvens públicas (Amazon Web Service, Microsoft Azure e, mais recentemente, Huawei Cloud).
Ensino eletrônico
No mundo, onde os avanços tecnológicos estão mudando rapidamente a forma como executamos nossas atividades do dia a dia, no trabalho e na vida pessoal, manter-se atualizado é fundamental. Nesse ambiente, a capacitação não fica restrita à sala de aula e ganha novas experiências com o e-learning, realidade virtual e realidade aumentada.
Cursos completos no modelo ensino a distância (EaD) permitem a disponibilização do conhecimento para todas as regiões produtoras de açúcar e etanol, otimizando custos logísticos e tempo no deslocamento dos instrutores e colaboradores. Cada vez mais comum, a veiculação de webnários também é um importante canal de debates de temas relevantes ao setor.
Benchmarking
Instrumento essencial para analisar com profundidade os processos de produção e demonstrar os avanços da eficiência da usina, bem como sua posição em relação às outras unidades, ferramentas de benchmarking já são utilizadas desde a década de 1990. Atualmente, os relatórios estáticos enviados por e-mail são substituídos por plataforma web com layout dinâmico, permitindo personalizar a visualização das informações. Filtros avançados contribuem para melhorar as análises, comparando a sua usina por região, mix de produção, tipos de produtos e características industriais. As ferramentas de inteligência serão, cada vez mais, imprescindíveis para aumentar a eficiência industrial.
Por isso, a Fermentec desenvolve tecnologias para implantar a usina 4.0, em que todos os processos são automatizados e conectados, gerando dados que são armazenados na nuvem e analisados em tempo real, por sistema de inteligência artificial. Toda essa modernização permite tomadas de decisões mais rápidas, que levam à redução de custos e à maior rentabilidade.
