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Fermentação 4.0Henrique Berbert Amorim Neto
INDÚSTRIA 4.0
Indústria 4.0 é uma transformação que está
acontecendo ao redor do mundo, e afetará,
com força, todas as empresas e sociedade.
Movimento universal e que todas as
empresas, independente do seu porte e setor
de atuação, precisarão se adaptar se
quiserem permanecer competitivas
2
ONDE O BRASIL ESTÁ
E AONDE PODE CHEGAR
EM 2027
Um estudo da CNI mostra que a Quarta
Revolução Industrial chegou a um grupo
seleto – em breve, nem tão seleto assim.
3
A ERA DAS NOVAS
HABILIDADES
Tecnologias
disruptivas exigem
trabalhadores do mundo
todo com competências
Inusitadas
A adoção de tecnologias pode levar 375 milhões de pessoas a mudar de
profissão até 2030
4
A ERA DAS NOVAS
HABILIDADES
Em 20 anos
47%Dos empregos
terão
desaparecidos
A adoção de tecnologias pode levar 375 milhões de pessoas a mudar de
profissão até 2030
Fonte: Universidade de Oxford, Carl Benedikt Fre e Michael A. Osborne
5
A maioria dostrabalhadores no Brasiltem baixa qualificaçãoe baixa produtividade
Resultado: umEm cada quatro
brasileiros corre orisco de ser trocadopor uma máquina
A ERA DAS NOVAS
HABILIDADESA adoção de tecnologias pode levar 375 milhões de
pessoas a mudar de profissão até 2030
6
COMO FICARAM OS EMPREGOS
NO SETOR SUCROENERGÉTICO?
Fonte: CEPEA
7
Pós-mecanização e crise entre 2008 e 2016
CONHECIMENTO APLICADO
É PODER
MAS POR ONDE COMEÇAR?
“A melhor forma de se inserir na
indústria 4.0 é fazendo pequenos
projetos”
POR ONDE COMEÇAR?10
Automação
POR ONDE COMEÇAR?
SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO E CONTROLEEm uma pesquisa realizada com os clientes Fermentec
53%
FERMENTAÇÃO
47%
TRATAMENTO
DO
FERMENTO
48%
MÉDIA DE
AUTOMAÇÃO
11
POR ONDE COMEÇAR?
SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO E CONTROLEEm uma pesquisa realizada com os clientes Fermentec
CONTROLE
AUTOMÁTICO
CONTROLE
SEMI-AUTOMÁTICO
CONTROLE
MANUALInterferência “nula” do
operadorAcionado do COI pelo
operador
Acionado em campo pelo
operador
12
POR ONDE COMEÇAR?
SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO E CONTROLEEm uma pesquisa realizada com os clientes Fermentec
6,22
6,67
6,88
AUTOMÁTICO SEMI-AUTOMÁTICO MANUAL
ANTIBIÓTICOS (mg/L ÁLCOOL ABS)
Automação da Fermentação
(CIP / Alimentação / Brix / Temperatura / Ocupação)
13
0,3940,4406
0,5153
AUTOMÁTICO SEMI-AUTOMÁTICO MANUAL
DISPERS. + ANTIESP. (g/L ÁLC. ABS.)
POR ONDE COMEÇAR?
SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO E CONTROLEEm uma pesquisa realizada em 2014, com os clientes Fermentec
Automação da Fermentação
(CIP / Alimentação / Brix / Temperatura / Ocupação)
14
POR ONDE COMEÇAR?
EFICIÊNCIA - RGD15
Automático Semi-Automático Manual
POR ONDE COMEÇAR?
EFICIÊNCIA - RTC16
PRÓXIMOS PASSOS
Extração de dados automático
Integração T.I. e T.A. Dados em tempo real.
Análise de Dados
Identificar tendências, agilizar correções e identificar desvios antes que aconteça.
Especialista Remoto
Altamente capacitados sugerindo melhorias em tempo real.
17
GESTÃO TOTALMENTE INTEGRADA
Usina 4.0
18
Tratamento dos dados e alimentação
Automática de dashboards
Identificação dedesvios
Extração automática dedados
19
Envio automático aoscolaboradores de interesse
Cadeia de ajudana solução do problema
20
21
22
x10exp5 bast/mL
ESTUDO DE CASO #1Safra 2018
24
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
VINHO BRUTO ART (%)
Foi detectado
alteração anormal
do açúcar
residual no vinho
bruto.
ESTUDO DE CASO #1
25
Queda no RGD
gera perda de
9.450 litros de
etanol por dia
90
90,5
91
91,5
92
92,5
93
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
VINHO BRUTO ART (%)
RENDIMENTO GERAL DESTILARIA(%)
26
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15
Início do
problema
Visita dos
especialistas
15 DIAS PARA A SOLUÇÃO DO
PROBLEMASuplementação da
fermentação (N, P, Mg)
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15
Início do
problema
Visita dos
especialistas
Suplementação da
fermentação (N, P, Mg)
27
15 DIAS PARA A SOLUÇÃO DO
PROBLEMA
Trocar o fermento?
CROMATOGRAFIA
LÍQUIDA DE ALTO
DESEMPENHOOs açúcares eram reais, em sua maior parte
constituído de frutose.
ParâmetrosREQ.
12726
Glicerol 0,42
Manitol 0,003
Glicose 0,05
Frutose 0,32
Sacarose 0,00
AR 0,37
AT 0,38
ART Somogyi & Nelson 0,30
28
CARIOTIPAGEMA análise de cariotipagem
revelou a presença de
levedura selecionada, não
sendo a levedura a origem
das dificuldades.
86
14
100
0%
20%
40%
60%
80%
100%
2 10 semanas
SAFRA 2018/2019
FT858L PAN FTermo
29
ANÁLISE DEMINERAIS NOMOSTOOs nutrientes estavam
dentro de um limite
aceitável, exceto o zinco.
Dosagens adicionais
acarretaram em aumento
do custo de produção.
Caldo – REQ.
12727
Mosto – REQ.
12728
Faixa
recomendada
para
Fermentação
Fósforo (P) 78,8 89 >50
Potássio (K) 1698 1511 700 – 1300
Cálcio (Ca) 82,9 128 ↓
Magnésio (Mg) 150 121 100 – 200
Enxofre (S) 140 129 ↓
Cobre (Cu) <1,0 <1,0 NC(2)
Manganês (Mn) 7,3 3,9 0,7 – 1,2
Zinco (Zn) 1,1 <1,0 0,7 – 1,2
Alumínio (Al) 47,8 4,8< 30 (mosto de
caldo)
Ferro (Fe) 20,6 5 NC(2)
Brix 18,5 14,5
30
ÁCIDOSORGÂNICOSValores ainda
tolerados pela
levedura.
Parâmetros
Vinho –
REQ>
12729
Lactato 903Valores superiores a 2000 ppm estão associados a
inibição da fermentação
Acetato 36Valores superiores a 500 ppm estão associados a
inibição da fermentação
Formiato ND
Cloreto 430
Succinato+
malato755
Sulfato 554
Fosfato ND
Citrato 147
Cis-aconitato 95 Valores baixos coerentes com a qualidade da cana
entregue (impureza vegetal)trans-aconitato 950
31
ANÁLISEDE DADOS
Alteração da condução da fermentação com relação ao volume de cuba, pH do tratamento ácido e tempo de alimentação.
7,50
8,00
8,50
9,00
9,50
10,00
10,50
11,00
11,50
15,00
16,00
17,00
18,00
19,00
20,00
21,00
22,00
23,00
24,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
MOSTO % VOLUME CUBA
TEMPO FERMENTAÇÃO (h)
2,00
2,20
2,40
2,60
2,80
3,00
3,20
3,40
7,50
8,00
8,50
9,00
9,50
10,00
10,50
11,00
11,50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
TEMPO FERMENTAÇÃO (h)
LEV. TRAT. PH LEVEDO
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
7,50
8,50
9,50
10,50
11,50
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
MOSTO TEMPO ALIMENTAÇÃO (h)
TEMPO FERMENTAÇÃO (h)
32
RESULTADO
90,00
90,50
91,00
91,50
92,00
92,50
93,00
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
1 3 4 5 6 7 8 9 10 13 14 16 17 18 19 20 21 22 23 25 26
VINHO BRUTO ART (%)
34
!
!
!
!
!
!
! !
!
!
!
! !
TI ou BI seria o
suficiente?
35
5
Dashboard
GAOA
PH do Tratamento Ácido
Ausência na Limpeza da Dorna 1
Ausência na Limpeza da Dorna 2
Ausência na Limpeza da Dorna 3
...
36
PH do Tratamento ÁcidoEspecialista
Fermentec recebe
notificação no dia 1
37
PH do Tratamento Ácido
Reduzir o volume de
ácido na cuba e aplicar
antibiótico com urgência.
Especialista recomenda a
solução que restauraria o
rendimento e evitaria a
perda de 141.750 litros
de etanol em 15 dias
CONHECIMENTO APLICADO
É PODER
É PRECISO UNIR
HOMEM E MÁQUINA.
ESTUDO DE CASO #2Safra 2018
9,00
10,00
11,00
12,00
13,00
14,00
15,00
16,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9
VINHO BRUTO ÁLCOOL (%) TEMPO FERMENTAÇÃO (h)
40
?
9,00
10,00
11,00
12,00
13,00
14,00
15,00
16,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9
VINHO BRUTO ÁLCOOL (%) TEMPO FERMENTAÇÃO (h)
41
Foi detectado
alteração anormal
no tempo de
fermentação.
42
Açúcar Residual no Vinho
Tempo de Fermentação
Temperatura da Fermentação
Temperatura da Fermentação
Redimensionar torres e
trocadores de calor.
Enviaremos o projeto.
Alertas ao especialista
Fermentec
“Redimensionar torres e
trocadores de calor.
Enviaremos o projeto.”
O tempo de fermentação
reduziu significativame
nte
43
5
6
7
8
9
10
11
32
33
34
35
36
37
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19
VINHO BRUTO TEMP. MÁXIMA (ºC) TEMPO FERMENTAÇÃO (h)
VINHO BRUTO ÁLCOOL (%)
GESTÃO 4.0
Gestão Avançada e
Operação Assistida
Inteligência Artificial
+
Pesquisa Fermentec
BANCO DE DADOS AUDITADO
44
DESAFIO COMEÇA
HOJENovas Metodologias
Novas oportunidades para otimizar seuprocesso
Novos processos
Nova maneira de pensar
1
2
3
4
45
DESAFIO COMEÇA
HOJENão existe melhor momento para se viver comparado com o passado
recente. Tudo está em aberto. O ônus da ignorância da espaço para o
bônus da ignorância.
O futuro recente irá testemunhar milhares de organizações e
empreendedores que farão a correta leitura desse novo código,
construindo iniciativas e projetos vibrantes, disruptivos e transformadores.
Sandro Magaldi e José Salibi Neto
46
