O documento discute as aplicações da inteligência artificial (IA) nas usinas do setor sucroenergético brasileiro. A IA pode aumentar a eficiência operacional, melhorar a tomada de decisões, permitir manutenção preditiva e qualidade aprimorada de produtos. Algumas aplicações incluem indicar tendências futuras, identificar probabilidade de falhas, automatizar tarefas repetitivas e adaptar processos através de aprendizado. A IA promete tornar as usinas mais eficientes, seguras e inteligentes.

1. Márcio Venturelli
Aplicações da IA Inteligência
Artificial nas Usinas

2. Uma boa pergunta para se situar quanto
aos limites da Transformação Digital nas
Indústrias, que estão promovendo a
Indústria 4.0, é saber que esta jornada se
inicia no planejamento estratégico das
pessoas, processos e tecnologias e finaliza
no uso da IA Inteligência Artificial, isso
neste momento atual, novas revoluções
estão em curso.
Dado este panorama, a IA é a principal
protagonista neste curso de transformações,
que promoverão grandes mudanças nas
formas de trabalhar, no planeamento, na
operação e manutenção, onde a visão
principal sou eu trabalhar com elementos
orientados a futuro.
Sendo assim, a importância de conhecermos
as tecnologias de IA, que já estão
impactando toda a sociedade e as usinas do
setor sucroenergético.
Inteligência Artificial é uma tecnologia
computacional, que tem a capacidade de
gerar respostas, imitando o pensamento
humano, baseado em aprendizado de
padrões e modelos podendo gerar insights
futuros para tomada de decisões, através de
indicadores, tendências ou automação.
Para que serve a IA:
• Tomar decisões com menos pessoas
envolvidas, através de conhecimento
aprendido;
• Diminuir o tempo de tomada de
decisões, bem como assertividade,
usando computação e aprendizado
escalado;
• Automatizar tarefas repetitivas, de
risco e conhecidas, diminuindo
sobremaneira os custos operacionais.
Benefícios da IA nas Usinas:
• Aumento da Eficiência Operacional
• Tomada de Decisões Informadas
• Manutenção Preditiva
• Qualidade Aprimorada do Produto
• Personalização em Massa
• Análise de Sentimento e Feedback do
Cliente
• Automação de Atendimento ao
Cliente
• Otimização da Cadeia de
Suprimentos
• Descoberta de Novos Insights
• Inovação Contínua
Existem 7 padrões de aplicações, que
utilizamos para fazer um
enquadramento das soluções de IA:
• Hiper personalização – produzir
exatamente uma unidade, de acordo
com um desejo ou necessidade;
• Reconhecimento – capacidade de
reconhecer desde figuras, ações,
comportamentos;
• Conversação e interação – o humano
interage de forma fluida com
qualquer sistema;
• Decisões preditivas e analíticas –
orientado a dados os sistemas
predizem e dão análise de cenários;
• Sistemas orientados a meta – sistema
que mostram a meta e os caminhos
para atingir;
• Sistemas autônomos – dispositivos e
elementos que operam e se
gerenciam sem interferência humana;
• Padrões e anomalias – sistemas que
analisam padrões em processos e
identificam anomalias baseado
desvios;

3. Roteiro para implantação da IA:
• Entenda se o processo é conhecido,
se repete e se pode ser encurtado.
• Extraia e trate dados do processo
• Faça um PoC, um PoV, um MVP e
um Piloto
• Analise os limites da IA no processo
• Analise o tempo de aprendizado dos
modelos
• Verifique se colocou morosidade no
processo
• Analise os ganhos de tempo
• Valide e escale o projeto
O foco das aplicações de IA, nesta fase de
implantação dos sistemas inteligentes, está
focado na tecnologia de Machine Learning,
ou Aprendizado de Máquina.
Sendo assim, o Aprendizado de Máquina é
o campo de estudo que dá aos computadores
a habilidade de aprender sem serem
necessariamente programados.
Aplicações de IA nas Usinas:
• Indicar tendências futuras de metas
no controle operacional
• Indicar probabilidade de falhas em
equipamentos
• Fazer prescrição de ações baseado
em eventos ocorridos
• Automatizar tarefas e processos
conhecidos e repetitivos
• Adaptar processos através de
aprendizado analisando
comportamentos
• Identificar elementos através de
imagens para tomar decisões
• Mudar cenários e rotas a partir
mudanças em processos
• Fazer controle inferencial em
processos
O que é importante saber sobre as
pessoas na Indústria com IA:
• A IA assume operação as pessoas
assumem a supervisão e criação;
• A máquina assume funções
repetitivas e conhecidas – vamos
“ensinar” máquinas com IA;
• Os gestores tomam decisões baseada
em Big Data – uso de IA com
Analytics como ferramenta básica;
Concluímos que a IA é uma realidade e já
está impactando a Indústria, o que
entendemos como operar uma planta, do
planejamento a logística, passando pela
produção e manutenção, terá um novo
formato de trabalho, novos perfis
profissionais, novos processos e tecnologias
que vão colocar as plantas produtivas, mais
eficientes, mais seguras e mais inteligentes.
APLICAÇÕES DA IA INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL NAS
USINAS
OUT / 2023

4. O SETOR SUCROENERGÉTICO – BIORREFINARIAS
O setor sucroenergético do Brasil desempenha um papel fundamental na economia do país, sendo um dos líderes mundiais na
produção de etanol, açúcar e energia elétrica a partir da cana-de-açúcar. Com vastas extensões de terras adequadas para o cultivo de
cana, clima favorável e uma infraestrutura sólida, o Brasil se destaca como um dos principais produtores e exportadores desses
produtos.
A produção de etanol é um dos principais pilares do setor sucroenergético. O etanol é obtido por meio do processamento da cana-de-
açúcar, que passa por diversas etapas, incluindo a colheita, moagem, fermentação e destilação. O etanol produzido é utilizado
principalmente como biocombustível, sendo misturado à gasolina para reduzir a dependência de combustíveis fósseis e diminuir as
emissões de gases do efeito estufa. O Brasil possui uma extensa frota de veículos flexfuel, capazes de utilizar tanto gasolina como etanol,
o que impulsiona a demanda interna pelo biocombustível.
Além do etanol, o setor sucroenergético brasileiro é responsável por uma significativa produção de açúcar. O açúcar é obtido a partir
do suco extraído da cana-de-açúcar, que passa por um processo de evaporação e cristalização. O Brasil é o maior produtor mundial de
açúcar, com uma produção voltada tanto para o mercado interno como para a exportação. O açúcar brasileiro é reconhecido
internacionalmente pela sua qualidade e competitividade.
Outro aspecto importante do setor sucroenergético é a geração de energia elétrica a partir do bagaço da cana-de-açúcar. Durante o
processo de produção de açúcar e etanol, o bagaço resultante é utilizado como biomassa para a geração de energia. Usinas
sucroenergéticas empregam tecnologias avançadas, como a queima do bagaço em caldeiras de alta pressão, para produzir vapor que
aciona turbinas e geradores de energia elétrica. Esse processo permite que as usinas atendam suas próprias demandas energéticas e
ainda gerem excedentes que são fornecidos para a rede elétrica, contribuindo para a matriz energética do país.
A produção de etanol, açúcar e energia elétrica, caracteriza o setor como sucroenergético, todavia, o setor está evoluindo para
Biorrefinarias, onde a indústria também está processando etanol 1,5G (geração), de milho, nas usinas flex, também o etanol de 2ª
geração, feito de bagaço ou palha, o biogás também como produto, também é um horizonte a produção de H2V (hidrogênio verde),
além dos bioprodutos.
O setor sucroenergético brasileiro possui grande importância econômica e social, cerca de 2% do PIB, proporcionando empregos em
áreas rurais e urbanas, contribuindo para o desenvolvimento regional e gerando divisas por meio das exportações. Além disso, a
produção de etanol e energia elétrica a partir da cana-de-açúcar contribui para a redução das emissões de gases do efeito estufa,
fortalecendo a posição do Brasil como um país comprometido com a sustentabilidade e a mitigação das mudanças climáticas, no
processo da descarbonização do planeta.
Márcio Venturelli trabalha há 30 anos no
mercado de Automação Industrial, desenvolveu
sua carreira ao longo do tempo com foco em
Inovação e Novas Tecnologias, especializou-se em
Digitalização e Indústria 4.0, atualmente é
Consultor de Tecnologia no Setor Sucroenergético,
Professor de Automação Industrial, como foco em
Transformação Digital.
Trabalhou em diversos projetos e implantação de
sistemas de controle e automação industrial, no
Brasil e no exterior, além de ser professor de
graduação e pós-graduação nas áreas de
automação e gestão industrial e desenvolver
pesquisa aplicada nas áreas da Indústria 4.0.
Graduado em Ciência da Computação com
especialização em Controle e Automação
Industrial, possui pós-graduação Ciência de Dados,
Gestão Industrial e Tecnologia do Petróleo e Gás e
MBA em Estratégica de Negócios.