Como a automação está impulsionando o setor de Açúcar, Biocombustíveis e Energia

O setor brasileiro de Açúcar, Biocombustíveis e Energia avança rapidamente na automação, mas diversas usinas mais antigas ainda dependem fortemente de processos manuais em várias etapas produtivas.

Analistas indicam que o Brasil tem grande potencial para liderar a transição energética global, com apoio de iniciativas federais como a Lei do Combustível do Futuro e diversos programas estaduais.

Segundo a FIESP (Federação das Indústrias do Estado de São Paulo), o setor investiu mais de R$ 2 bilhões em automação e digitalização nos últimos cinco anos. Já a Associação Brasileira de Automação-GS1 Brasil aponta que o setor agroindustrial alcançou ganhos de produtividade de até 20% por meio da automação.

A automação vem para superar grandes desafios como:

1. Infraestrutura e conectividade
2. Qualificação da mão de obra
3. Complexidade operacional e sazonalidade
4. Integração com sistemas legados
5. Manutenção e suporte técnico

A virada de chave no setor de Açúcar, Biocombustíveis e Energia

Embora a maioria das usinas já possua algum grau de automação, muitas estão limitadas a aplicações discretas. O momento é oportuno para investir na inteligência e integração de dados, gerando insights acionáveis para melhorar toda a cadeia produtiva.

Um exemplo disso são as moendas inteligentes, que incorporam tecnologias avançadas para reduzir perdas e aumentar a eficiência no processo de extração da cana-de-açúcar.

Confira as principais tecnologias aplicadas às moendas

• Sensoriamento inteligente (IoT):
  Sensores de pressão, temperatura, torque, vibração e ópticos monitoram continuamente as condições operacionais e a qualidade da matéria-prima.

  Benefícios: redução de paradas inesperadas e monitoramento contínuo do equipamento.

• Automação e controle avançado:
  Sistemas baseados em CLPs ou DCS ajustam automaticamente o espaçamento entre os rolos das moendas, pressão hidráulica e velocidade. Algoritmos de controle preditivo (MPC) são usados para otimizar processos.

  Benefícios: extração otimizada com menor consumo energético e ajustes automáticos conforme a qualidade da cana.

• Inteligência Artificial e Machine Learning:
  Modelos preditivos identificam picos de carga, melhores momentos para manutenção e variações na matéria-prima.

  Benefícios: decisões automatizadas, preditivas e aumento da eficiência energética.

• Sistemas SCADA:
  Esses sistemas permitem supervisão remota centralizada e integração com ERPs para análise contínua dos KPIs operacionais.

  Benefícios: visibilidade total, rastreabilidade e relatórios em tempo real.

• Manutenção preditiva:
  Dados integrados geram alertas automáticos antecipando falhas, especialmente em equipamentos críticos como caldeiras, bombas e moendas.

  Benefícios: programação estratégica da manutenção e redução de acidentes operacionais.

Automação completa: tecnologias que otimizam toda a cadeia produtiva

Para que a automação traga o máximo impacto positivo, é fundamental olhar para toda a cadeia produtiva:

• Fermentação e Destilaria:
  Automação do controle de parâmetros críticos como temperatura e concentração alcoólica, com aplicações de inteligência artificial para otimizar o tempo de fermentação e qualidade final do álcool.

• Caldeiras e Geração de Vapor:
  Controle inteligente e monitoramento contínuo das caldeiras, maximizando eficiência energética, minimizando consumo de combustível e reduzindo emissões ambientais.

• Fábrica de Açúcar:
  Automação avançada em cristalização e secagem, garantindo qualidade constante do produto, redução de perdas e maior eficiência operacional.

Obtenha mais inteligência com o Sistema de Controle Distribuído e Centro de Operações Integrado

Todas as etapas da cadeia produtiva da cana-de-açúcar são extremamente interdependentes e uma pequena falha em um dos processos impacta toda a produção.

O setor de Açúcar, Biocombustíveis e Energia adota um modelo de ciclo de processo contínuo, e é preciso contar com sistemas que integrem as diversas áreas, como o Sistema de Controle Distribuído (DCS – Distributed Control System), uma tecnologia fundamental na automação industrial.

Ele integra um conjunto de controladores, sensores, atuadores e interfaces de operação distribuídos ao longo de um processo industrial, interligados por redes de comunicação, que monitoram e controlam operações complexas de forma eficiente.

Especialistas da nossa parceira Rockwell Automation indicam que a implementação de DCS permite às usinas:

• Melhorar a eficiência operacional: ao integrar diferentes sistemas e processos, reduz-se a complexidade e aumentam-se a produtividade e a lucratividade
• Reduzir riscos operacionais: com recursos avançados de diagnóstico e análise, é possível identificar e mitigar problemas antes que afetem a produção
• Facilitar a transformação digital: a plataforma suporta a integração com tecnologias modernas, como IoT e análise de dados, promovendo uma produção mais inteligente e conectada

Além disso, eles enfatizam que a convergência entre tecnologia da informação (TI) e tecnologia operacional (TO) é essencial para alcançar uma produção inteligente, permitindo decisões mais rápidas e informadas, e melhorando a eficiência geral da usina.

Já a implementação de um Centro de Operações Integradas (COI) é estratégica para aumentar a produtividade e a eficiência de usinas, centralizando os operadores e as informações de diversos setores da usina em um único ambiente físico e digital.

Confira benefícios do COI nas usinas

Visibilidade em tempo real: um COI permite monitorar e controlar toda a operação da usina, desde o recebimento da matéria-prima até a expedição dos produtos finais, proporcionando uma visão abrangente e em tempo real dos processos

Tomada de decisão baseada em dados: a integração de dados operacionais e empresariais facilita análises preditivas e diagnósticos avançados, permitindo decisões mais rápidas e embasadas

Otimização de processos: com a centralização das operações, é possível identificar gargalos e ineficiências, promovendo melhorias contínuas e aumentando a produtividade

Redução de custos operacionais: a automação e o monitoramento constante ajudam a otimizar a manutenção, minimizar desperdícios, reduzir o consumo de energia e otimizar o uso de recursos

Aumento da segurança: a supervisão integrada contribui para a identificação e mitigação de riscos operacionais, promovendo um ambiente de trabalho mais seguro

Automação é um desafio? Com o parceiro correto, é uma jornada fluida

A automação já faz parte do setor de Açúcar, Biocombustíveis e Energia. Mas muitas usinas ainda estão no estágio da automação discreta e, para fazer frente aos desafios, começam a avaliar a adoção de sistemas e soluções para controles avançados de todos os processos.

O principal desafio para ter a cadeia automatizada, com toda a planta rodando como um processo contínuo, é que todos os processos industriais e sistemas corporativos precisam estar automatizados e com a comunicação estabelecida entre eles.

Embora essa jornada, inicialmente, possa parecer desafiadora e que até poderá trazer mais complexidade para as operações, as tecnologias atualmente são intuitivas, e os benefícios podem ser percebidos a curto e médio prazo.

E você pode contar com a expertise da equipe EDGE Brasil em todo o ecossistema do setor de Açúcar, Biocombustíveis e Energia desde o projeto-base, avaliando a sua viabilidade junto com as empresas de engenharia. Também atuamos na fase do projeto executivo, seja de uma nova fábrica, novo setor.

Atuamos desde essa primeira etapa até a entrega e implementação das soluções de automação dentro do cliente e suportamos qualquer intercorrência durante o processo produtivo.

O objetivo é agregar cada vez mais valor, de modo que o cliente extraia o máximo daquilo que ele planejou do ponto de vista da tecnologia de automação.

Vamos juntos transformar o Brasil em protagonista na transição energética global impulsionando o setor de Açúcar, Biocombustíveis e Energia?