Como os sensores virtuais podem levar sua usina ao futuro da indústria 4.0

Por: Bioprocess Improvement

Atualmente, a maioria das usinas brasileiras de fermentação alcoólica, tanto da cana-de-açúcar quanto do milho, monitoram muito pouco ou nem monitoram o seus bioprocessos. Quando este monitoramento é realizado, especialmente o consumo de açúcares e produção de etanol, é feito com técnicas demoradas que requerem a retirada de amostras e o seu encaminhamento para laboratórios de análises. Esses processos demandam tempo para gerar os resultados, resultando na demora da obtenção de respostas essenciais para a otimização do processo que, a essa altura, já pode até ter sido finalizado. Como tempo é dinheiro, tempo gasto é dinheiro perdido.

A demora na tomada de decisões impede que o processo seja otimizado em tempo real, provocando perdas que seriam facilmente evitáveis com mais rapidez e agilidade na obtenção de dados analíticos. Fazer o monitoramento do processo em tempo real e agilizar a tomada de decisões é o foco das novas tecnologias baseadas em inteligência artificial da Bioprocess Improvement. Nosso produto chamado de “Sensor Virtual” envolve tanto sensores físico-químicos quanto algoritmos computacionais baseados em Inteligência Artificial.

Assim, desenvolvemos modelos que aprendem com as informações recebidas dos sensorese geram novas informações e promovem a otimização das condições operacionais em tempo real. É todo o poder da Inteligência Artificial atuando diretamente no processo fermentativo, sem a necessidade de retirada de amostras nem de análises laboratoriais demoradas.

A estrutura de instalação de um sistema de sensor virtual envolve a definição do que precisa ser monitorado e a instalação de sensores físicos. No caso do processo fermentativo, são medidas variáveis como pressão, temperatura, pH, turbidez, etc. Um modelo de redes neurais é então treinado de maneira personalizada para cada usina, levando em conta todas as características produtivas do cliente, que sabemos que são únicas. 

O funcionamento das redes neurais se assemelha ao do cérebro humano: ela recebe os estímulos (dados) dos sensores, processa e transmite informações, fazendo uma inferência de como está a resposta do sistema em condições otimizadas. A partir do modelo treinado e personalizado, o sistema informa em tempo real como está a saúde do processo fermentativo, o consumo de açúcares e a taxa de produção de etanol, e como estas variáveis podem ser otimizadas. 

Tendo um panorama do processo em tempo real, a tomada de decisões se torna muito mais ágil, permitindo que os processos sejam mantidos enquanto a eficiência está adequada, sejam corrigidos quando possível ou sejam encerrados assim que necessário, evitando perdas no processo e gastos de energia. Os métodos de inteligência artificial e aprendizagem de máquinas vêm para transformar os processos tradicionais, aumentando sua eficiência e produtividade com análises seguras, validadas, e em tempo recorde.

A tecnologia de implementação personalizada de sensores virtuais nos bioprocessos como o de fermentação alcoólica é uma inovação que vem sendo desenvolvida pela Bioprocess Improvement. Para saber mais sobre essa inovação, que agora chega finalmente ao mercado, trazendo a revolução da Indústria 4.0 ao setor sucroenergético, visite www.bioprocessimprovement.com e acompanhe as novidades no LinkedIn da empresa.

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