O setor sucroenergético brasileiro desempenha um papel crucial na matriz energética e econômica do país, destacando-se por sua capacidade de produção de açúcar, etanol e energia elétrica renovável. No entanto, a busca pela inovação e a implementação de novas tecnologias ou melhorias significativas nas existentes são a rota do avanço por maior eficiência, competitividade e sustentabilidade. Esta jornada apresenta desafios complexos. 

Sua implementação no setor bioenergético ainda enfrenta barreiras consideráveis, especialmente quando se considera a adoção das tecnologias da Indústria 4.0, que abrangem a digitalização, automação avançada, IoT (Internet of Things), big data e inteligência artificial, que irão oferecer promessas de melhorias significativas na eficiência e no controle de processo e na qualidade dos produtos acabados. 

A sazonalidade da produção, a variabilidade na qualidade da matéria-prima e os altos custos de implementação são alguns dos obstáculos que limitam a adoção dessas inovações. Além disso, existe uma resistência cultural e operacional em adaptar as práticas tradicionais às novas tecnologias. Essas barreiras resultam em uma série de questionamentos sobre a viabilidade e a eficácia da Indústria 4.0 no setor bioenergético. A inovação e suas tecnologias exigem também um novo perfil de habilidades e competências. 

No setor bioalcooleiro, a formação técnica dos trabalhadores historicamente foca em habilidades operacionais específicas, o que pode limitar a capacidade de adaptação. Esse desafio pode ser superado por meio de programas de capacitação e qualificação que forneçam aos trabalhadores o conhecimento necessário para operar e manter as novas tecnologias.

O relevante papel da liderança nesse processo é fundamental para que a transformação digital seja bem-sucedida. Sem o apoio da alta gestão, é improvável que as mudanças tecnológicas sejam bem implementadas. Nosso setor, como outros setores tradicionais, apesar de toda a evolução na gestão mais profissionalizada nos últimos anos, em muitos casos, adotam uma gestão mais conservadora, o que pode representar um obstáculo para a inovação. 

No entanto, líderes que apoiam a transformação digital podem facilitar o processo de adaptação, promovendo uma visão estratégica alinhada com as tendências da Indústria 4.0. A questão central que surge, então, é que, diante dos desafios mencionados, por que investir em Inovação? A imediata resposta está no seguinte conceito: as empresas que sobrevivem ou crescem são as que introduzem novidades tecnológicas e organizacionais ao longo do tempo. 

Na indústria bioenergética, um caminho a ser percorrido está na automação de processos com a análise em tempo real de grandes volumes de dados, permitindo um monitoramento mais preciso e preditivo, entendendo que, para superar barreiras como o custo inicial elevado, é necessária a integração eficiente das novas tecnologias com os sistemas atuais existentes, implementando uma infraestrutura de suporte que inclua investimento adequado, capacitação técnica da equipe e estratégias de adaptação cultural, que irão maximizar a eficiência, reduzindo os desperdícios e custos, aprimorando o controle de qualidade para melhorar padrões e garantindo a sustentabilidade do negócio.

Dentro desse contexto, iniciamos em 2017 na Atvos essa jornada de avanço tecnológico e tínhamos como estratégia de planejamento desdobrar um Plano Diretor Industrial de Automação, pautado naquela oportunidade com as plataformas disponíveis no mercado que traziam essa disruptura na operação voltada à nossa visão. Com isso, criamos quatro pilares dos conceitos da Indústria 4.0, sendo: planejamento avançado, controle avançado de processo, manutenção preditiva avançada e o laboratório online. 
 

Escolhemos uma planta piloto para o início desses projetos, a Unidade Conquista do Pontal (UCP), que fica em Mirante do Paranapanema-SP, na região de Presidente Prudente. Dentre alguns fatores, tínhamos a questão geográfica, única planta green field, completa em  seus  processos de açúcar e etanol e devido à estabilidade operacional que a mesma já apresentava por ter integrantes experientes e engajados que já demostravam o interesse de crescimento profissional, o que ajudou muito em toda evolução desse processo. 
 

Implementamos inicialmente o planejamento avançado, introduzindo o gêmeo digital (digital twin), modelo virtual que representa com precisão todos os processos da indústria, além de ser dotado de algoritmos que, a partir do input dos usuários, gera as melhores condições operacionais para serem cumpridas. Dessa forma, garantem-se as metas de desempenho da produção diária, pois testar cenários e determinar as melhores condições, do melhor setup, maximizam o desempenho e a rentabilidade da planta, trazem mapeamento de gargalos e nos dão a visão integrada de todo o processo produtivo. A partir do gêmeo digital, dentro da plataforma (Planejamento e Gestão de Desempenho Industrial), as referências online são comparadas com os dados reais da planta, os desvios são tratados como ocorrências, e planos de ação são gerenciados dentro da plataforma. 

Atualmente chegamos ao sistema de planejamento de safra que funciona integrado ao gêmeo digital, possibilitando eficiência e precisão no planejamento da safra em uma plataforma robusta e detalhada para o planejamento e controle da produção.

Para otimização do nosso processo, usamos o Controle avançado do Processo, que está pautado em um otimizador de set points utilizando a linguagem fuzzy, que introduz na automação a disruptura da linguagem clássica booleana, para a linguagem difusa, em que esse controle de múltiplas variáveis com um algoritmo torna a automatização do controle mais rápida e confiável, além de reduzir a variabilidade do processo, passando a ter uma operação assistida.

Com isso, conseguimos aumentar a eficiência da operação, baseada na otimização dos principais KPI´s escolhidos de cada setor de produção, desde a extração, passando pela geração de vapor e energia e chegando às operações unitárias de produção de açúcar e etanol.  
 

Outro estudo implementado em nossa estratégia está em nossos laboratórios industriais, onde fomos buscar o uso de métodos analíticos avançados para dar maior integração com as plataformas de planejamento e controle avançado de processo. 

Estamos atualmente usando o NIRS – Near Infrared Spectroscopy (Espectroscopia no Infravermelho Próximo), método analítico baseado nas interações de radiação eletromagnética com a matéria, que a partir do espectro obtido é possível ter informações importantes sobre a estrutura molecular e o modo de interação entre as moléculas.

Apesar de ser uma técnica de análise bastante avançada, tem sua eficácia dependente dos métodos analíticos tradicionais, já que é necessária a construção de uma curva de calibração com alto grau de confiabilidade, no entanto, permite a análise de múltiplos componentes de forma não invasiva e em menor tempo. 
 

Atualmente, temos em nossos laboratórios de PCTS, industrial e em alguns pontos de nosso processo industrial como a entrada de cana desfibrada e o bagaço que sai de nosso processo de extração, gerando em tempo real a extração online e já estamos implementando na entrada e saída da fermentação, onde queremos controlar em tempo real os dois principais processos, extração e fermentação. Garantem-se assim respostas decisórias mais rapidamente e com a maior precisão, para obter a máxima eficiência industrial através desses recursos inovadores de gestão industrial. 

Não menos importante, outro pilar dessa jornada trata-se da Manutenção Preditiva avançada. Nela buscamos quebrar os modelos tradicionais de manutenção preditiva e preventiva, introduzindo o novo modelo e fazendo uso de sensoriamento, com recursos 4G e 5G, em que os dados são transportados para uma nuvem e analisados através de big data. Isso traz, de forma rápida e robusta, informações antecipadas de falha desses equipamentos, tornando a tomada de decisão mais assertiva, garantindo aumento da disponibilidade industrial, reduzindo custos de manutenção e aumentando a confiabilidade da manutenção industrial.

A inovação na Atvos avança para o processo de evolução e transformação digital de suas operações como um todo. Acreditamos que esse processo de inovação representa tanto uma oportunidade quanto um desafio. A adaptação bem-sucedida depende da capacidade de integrar tecnologias novas com sistemas, superar a resistência cultural, desenvolver novas habilidades entre os trabalhadores e garantir o engajamento da liderança.

Esse processo é complexo e exige uma abordagem estratégica para assegurar os benefícios da Indústria 4.0, pois apresenta melhorias em termos de eficiência operacional, redução de custos, controle de qualidade e aumento da confiabilidade industrial, contribuindo para o fortalecimento da competitividade da Atvos dentro do setor bioenergético, bem como no cenário global.