Projeto MM (Monitoring Mills): desenvolvimento de inteligência analítica para aumento da eficiência industrial no processamento de cana-de-açúcar e milho para produção de açúcar, etanol e outros produtos

• Processo: 22/11010-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Jaime Finguerut
• Beneficiário: Jaime Finguerut
• Empresa: ITC Consultoria em Engenharia Ltda. - ME
• CNAE: Fabricação de álcool
• Município: Piracicaba
• Pesquisadores principais: Sergio Suzuki ; Wokimar Teixeira Garcia
• Pesquisadores associados: Taís Helena Martins Lacerda
• Assunto(s): Setor sucroenergético Eficiência industrial Inteligência empresarial Indústria 4.0
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eficiência industrial | Indústria 4 | Inteligência analítica | Monitoramento on-line | Setor Sucroenergético | 0) | 0 (I4 | Industria 4.0 aplicada ao setor sucroenergético

Resumo

O Instituto Tecnologia Canavieira (ITC) é uma empresa especializada em disponibilizar soluções de engenharia e de gestão que facilitem a resolução de problemas e colabore na tomada de decisões junto ao setor sucroenergético. Considerou como janela de oportunidade desenvolver uma ferramenta de monitoramento, que é considerada uma das técnicas tradicionais de avaliação de desempenho, e iniciou em abril do ano de 2021 seu primeiro projeto-piloto denominado "Projeto MM (Monitoring Mills): desenvolvimento de Inteligência Analítica para aumento da eficiência industrial no processamento de cana-de-açúcar e milho para produção de açúcar, etanol e outros produtos", tendo como foco a avaliação de plantas industriais e potencial de melhoria através do uso de Tecnologia Habilitadoras da Indústria 4.0 (I4.0). O projeto emprega tecnologias de sensoriamento baseada na Espectroscopia de Infravermelho Próximo (NIR) para o monitoramento on-line com a obtenção de dados analíticos de composição das matérias-primas e das principais correntes que são responsáveis pela maioria das perdas, analisando as correntes de saída da operação de moagem e do processo de fermentação. O projeto-piloto teve início com o estabelecimento da parceria com a Usina São Manoel para implantar sua fase inicial que envolveu as atividades de set-up e aquisição dos sensores; levantamento e seleção dos pontos de monitoramento; instrumentalização dos pontos de monitoramento; calibração dos sensores; preparação para testes em rotina; otimização das equações e aplicações em rotina; e rotina voltada a melhoria contínua que representa essa etapa inicial que vem sendo monitorada e retroalimentada desde o final da safra de 2021, e a empresa já possui banco de dados gerados através da coleta de dados referente aos registros analíticos na rotina na moenda e do processo de fermentação e do monitoramento online. Na submissão junto a Fase 2 do Programa PIPE da FAPESP, representada pela segunda etapa do projeto-piloto, o ITC pretende com o banco de dados gerados da fase inicial aprimorar os perfis online da composição da cana preparada, do bagaço, do mosto e do vinho centrifugado pela captura online e de outras fontes dados, para posteriormente empregar técnicas de análise estatística exploratória e de aprendizado de máquina, visando confirmar e quantificar a relação entre as possíveis causas e as perdas quantificadas pelos sensores; conduzirá o desenvolvimento e implementação de loops convencionais de controle usando os sensores já calibrados e auditados, permitindo um controle mais eficiente seja na estratégia ou na velocidade de adaptação às mudanças; e ainda pretende expandir com a implantação de loops de controle avançado com ampliação do escopo do NIR, acrescentando outras variáveis a serem analisadas pelos sensores. Também objeto dessa segunda fase desenvolver o algoritmo de Inteligência Artificial a partir dos dados da fase 1 do projeto-piloto implantado. Este sistema irá gradualmente se relacionar com os operadores e supervisores com mensagens e proposição de ações ("loop aberto") para em seguida assumir alguns controles em "loops fechados", ou seja, o próprio sistema assumindo mudanças de set-points, por exemplo. (AU)