O gêmeo digital que é um gênio!

O S-PAA pode ser implantado em módulos, inicialmente na parte de Energia / Cogeração e depois Processos. Também há módulos para otimização de setores específicos, como de peneiras moleculares e da produção de etanol de milho (UPG).

Na safra atual (2019/20), 34 usinas estão utilizando o S-PAA, sendo que a maioria possui mais de um módulo instalado, somando mais de 58 módulos até o mês de agosto. Em setembro está prevista a entrada em operação da primeira planta na região Nordeste, a UTE da Caeté Matriz, em São Miguel dos Campos (AL) e outros 5 projetos já comercializados estão sendo modelados para operação na próxima safra.

Qual o retorno que os clientes têm obtido?

Quais os exemplos de ganhos obtidos?

Listamos aqui alguns dos ganhos de eficiência proporcionados pelo S-PAA, e amplamente divulgados pelas usinas clientes.

– Extração da Moenda:

O S-PAA permite um controle automático da embebição da moenda. Esta atuação on-line garante a manutenção da constância da embebição % fibra da usina e por consequência o aumento da extração da moenda, uma vez que o S-PAA analisará a variação da fibra da cana processada, POL e umidade do bagaço, e seus impactos no controle da vazão de embebição.

O ajuste da quantidade ideal de água garante a melhor extração da moenda, sem excesso de água, que afeta umidade do bagaço que está sendo queimado na caldeira. A quantidade correta de embebição evita que seja gerado excesso de caldo que, na sequência, consumirá vapor no seu tratamento e que também pode desequilibrar a operação do processo.

– Redução Consumo Vapor:

O módulo S-PAA Energia permite acompanhamento on-line dos sistemas de vapor e energia da planta, monitorando em tempo real os consumos e eficiências, indicando as variáveis que mais influem nestes. O acompanhamento das tendências aumenta o entendimento dos equipamentos e de seu papel no balanço.

Com o mapeamento on-line da planta, o sistema atua em Laço Fechado e mostra ao operador como atuar em cada momento, de uma maneira integrada e pensando no todo, e não apenas em um determinado setor ou equipamento. O S-PAA Energia tem como objetivo a otimização global e busca levar a planta a um novo patamar de estabilidade e eficiência energética.

– Aumento de Exportação de Energia:

Como parte do módulo de Energia, o sistema atua em Laço Fechado ou mostra ao operador em qual set-point os geradores devem operar a cada momento, de modo a aproveitar a entalpia disponibilizada pelas caldeiras sem afetar a estabilidade das mesmas. Ajuda ainda a identificar vazamentos, corrigir discrepâncias e estabilizar os consumos e processos da planta.

O S-PAA calcula o fornecimento da energia térmica requerida pelo processo a todo instante, sem excessos, com isso é obtida uma redução no consumo e cujo potencial o sistema direciona esta energia para gerar excedentes de exportação ou para economizar bagaço. Devido à assertividade e robustez da ferramenta, geralmente o S-PAA traz uma redução do valor médio e do desvio padrão do vapor de escape, permitindo a manutenção ou aumento dos volumes de produção de açúcar e de etanol.

– Carregamento de Dornas mantendo ART Constante:

O S-PAA garante a manutenção da constância do carregamento de mosto nas dornas, respeitando a curva de fermentação e por consequência o aumento do rendimento fermentativo e redução do consumo de insumos, uma vez que o S-PAA analisará a variação do ART que está sendo carregado nas dornas e seus impactos no controle da vazão de carregamento de mosto.

A alimentação manual de ART nas dornas gera picos ou falta de disponibilização de mosto como podem ser observados nos gráficos abaixo.

A utilização do S-PAA para controle da alimentação das dornas proporcionou uma operação mais uniforme

Os dados de 2016 mostram as melhorias operacionais com o S-PAA e a redução do consumo de produtos químicos.

– Equilíbrio Termodinâmico das Colunas de Destilação:

Neste setor o S-PAA tem por objetivo manter o controle de carga de vinho, consumo de vapor e retirada de álcool, de modo e manter o melhor equilíbrio termodinâmico dos conjuntos de destilação de acordo com a disponibilidade de vinho e de vapor em cada momento. Com a ferramenta, são reduzidas as perdas nos conjuntos de destilação e maximização da produção de etanol em cada condição de vapor e de disponibilidade de vinho que a planta estiver operando.

O gráfico abaixo mostra uma coluna operada com sistema de automação tradicional.

Já o gráfico na sequência mostra uma coluna operada com o S-PAA.

Desenvolvido desde 2009 e rapidamente difundido nas usinas por conta, principalmente, da otimização online e controle da operação, nos últimos anos o S-PAA vem se consolidando como uma completa e integrada ferramenta de gestão industrial avançada.

O case da Usina Pitangueiras, publicado nesta edição, mostra o poder do RTO como facilitador do trabalho das diversas equipes em rodar o PDCA, planejando, executando, checando e aprimorando a engenharia, os processos e os procedimentos operacionais para obter a máxima eficiência da cogeração e dos processos de produção de açúcar e etanol.

A maturidade da tecnologia e a diversidade de cases de sucesso demonstram que, com o S-PAA, as usinas podem contar com um gêmeo digital que, de fato, é um gênio!

*Nelson Nakamura, diretor da Soteica, é engenheiro mecânico com pós-graduação em produção, especialização em engenharia química e PHD em administração de empresas.

*Douglas Castilho Mariani, é engenheiro químico com doutorado em engenharia química na área de simulação e otimização de processos industriais e consultor da Soteica.

*Josias Messias é jornalista e presidente da ProCana Brasil.