Soluções que combinam IoT (Internet das Coisas), simuladores, sensores avançados, análise de dados em tempo real e inteligência artificial vêm se firmando como estado da arte nas indústrias químicas e petroquímicas no Brasil.
O uso dessas ferramentas como tendência em automação é captado por grandes fornecedores, cujos clientes buscam manter as plantas funcionando com segurança, acumulando dados que permitam monitorar os processos produtivos a fim de gerir os negócios de forma assertiva.
O objetivo é evitar paradas não programadas e incrementar os KPIs (sigla em inglês para indicadores-chave de desempenho) industriais, inclusive os de sustentabilidade socioambiental.
As soluções com foco em exploração de dados operacionais como simuladores, big-data e analytics industrial são consideradas estado da arte por dois motivos, segundo Gustavo Brito, diretor global de digitalização na indústria, da IHM Stefanini.
Além de proporcionar a evolução da capacidade de processamento dos algoritmos data-driven, conseguem incrementar os negócios devido ao impacto que causam nos principais fatores de desempenho.
Em sua opinião, as soluções que integram o controle avançado de processos com técnicas de machine learning, deep learning e sensores virtuais conseguem endereçar os principais problemas que impedem novos saltos de eficiência operacional.
Brito recomenda inclusive que as empresas busquem estabelecer parcerias colaborativas para impulsionar o uso efetivo de análise de dados e inteligência artificial em seus setores de atuação.
Igor Marinelli, Co-CEO da Tractian, complementa que os resultados da combinação de tecnologias avançadas com IoT, sensores, análise de dados em tempo real e inteligência artificial vão ainda além.
Permitem o monitoramento contínuo e preciso de processos, dos equipamentos e dos ativos operacionais.
Dessa forma, são capazes de detectar precocemente falhas no chão de fábrica, facilitando a análise preditiva, correção de rumo, quando necessário, e a otimização da operação.
O sistema de monitoramento online de vibração com sensor IoT e inteligência artificial fornecido pela Tractian é apontado por ele como carro-chefe de seu portfólio voltado para os setores químicos, petroquímico e refino, além de outros segmentos industriais.
A solução utiliza sensores avançados para coletar dados de vibração em tempo real em equipamentos industriais, impactando positivamente a prevenção e consequentemente as operações.
Marinelli: resultados obtidos vão além dos econômicos
“Através da análise desses dados com o auxílio da inteligência artificial, é possível identificar padrões de vibração anormais, detectar falhas em estágio inicial e realizar prognósticos de manutenção. Essa abordagem permite que os clientes evitem paradas não programadas, otimizem os intervalos de manutenção e prolonguem a vida útil dos equipamentos, resultando em maior estabilidade operacional e redução de custos”, explica Marinelli.
Por sua vez, a adoção de sensoriamento utilizando tecnologia wireless para a digitalização de rotinas manuais e o monitoramento de gases emitidos para a atmosfera gera dois tipos de impacto na performance operacional das plantas: reduzem as emissões e aumentam a confiabilidade da infraestrutura produtiva das empresas, avalia Vitor Borges, diretor de negócios sistema e software no Brasil, da Emerson Automation Solutions.
Borges acrescenta que a sustentabilidade vem ganhando mais espaço na agenda dos executivos do setor químico e petroquímico.
Por conta disso, as empresas estão buscando soluções específicas para monitoramento de KPIs ambientais, diz ele, ao informar que hoje o segmento de refino, químico e petroquímico respondem por aproximadamente 25% do resultado de vendas da Emerson no Brasil.
Para Alexandre Groschitz, diretor de soluções de processos da Honeywell Brasil, dentre as tecnologias de ponta se destacam as que “visam os efeitos colaterais” de um processo de automação, lembrando que, atualmente, as empresas não querem mais a automação pela automação.
Groschitz: digitalização torna processos mais sustentáveis
“Elas procuram tecnologias que ofereçam garantias e suportes satisfatórios para as suas operações, além de fazer o processo fluir de maneira segura, assertiva e produtiva”
Nesse contexto, segundo ele, os diferenciais competitivos e tecnológicos da automação estão na alta disponibilidade, garantindo o funcionamento de um sistema que trabalhe ininterruptamente durante anos.
Destaca-se também a disponibilização de uma arquitetura capaz de fazer atualizações sem necessariamente ter que parar a fábrica.
Groschitz avalia que o custo para suspender as operações de uma unidade industrial a fim de promover toda a modernização é muito elevado.
As soluções de virtualização com nuvem de dados e servidores são essenciais, segundo ele, para tornar o universo industrial mais robusto.
É a rota ideal para garantir a disponibilidade da infraestrutura de produção por meio da tecnologia de ponta.
Groschitz acrescenta que a interface desses sistemas de automação com os de gestão corporativa (ERP) também é parte do estado da arte, por serem dotados de funcionalidades para operar a melhor conexão entre as duas áreas.
Essa funcionalidade facilita que o servidor receba automaticamente, por exemplo, o fluxo de produção de um sistema corporativo.
“Somado a isso, a cibersegurança é de extrema importância para proteger todo o fluxo de comunicação entre o sistema corporativo e o industrial. Ela garante a robustez necessária para proteger essas instâncias contra ciberataques”, afirma o executivo.
Excelência tecnológica – As pressões do mercado e a necessidade de as empresas sobreviverem em meio a cenários cada vez mais incertos e competitivos ainda não foram capazes de apontar a melhor rota de automação para cada setor industrial.
O que existem, segundo os entrevistados, são poucas referências desenvolvidas por instituições acadêmicas e de pesquisa, os preceitos da agenda ESG e alguns exemplos de empresas bem-sucedidas em sua gestão tecnológica e de negócio.
Borges: cibersegurança é tema de importância fundamental
“Por exemplo, o Refining and Petrochemical Benchmarks, API e a Solomon avaliam que as empresas Top Quartile são benchmarking no setor, ao demonstrarem padrões de eficiência operacional superiores à média”, como informou Vitor Borges, da Emerson Automation Solutions.
Essas empresas seguem como parâmetro de desempenho os quesitos segurança, confiabilidade, produção e emissões atmosféricas, cada um deles com índices diferentes.
A questão ambiental se destaca como a de maior peso, visto que as empresa líderes emitem até 30% menos gases para a atmosfera e registram consumo 30% menor de energia.
Em relação à produção, quem está no topo opera com custo 20% mais baixo e taxa de utilização da infraestrutura até 10% maior que as concorrentes menos atualizadas.
No quesito confiabilidade, destacam-se as empresas que gastam até 50% menos com manutenção e dispõem 4% mais dos ativos, enquanto na segurança, as empresas melhor posicionadas registram até três vezes menos incidentes e acidentes com funcionários.
O Brasil especificamente não dispõe de escalas desse tipo ou qualquer outro padrão de investimentos em análise de dados e inteligência artificial que oriente a indústria química e petroquímica, observa Gustavo Brito, diretor global de digitalização na indústria, da IHM Stefanini.
A exceção, segundo ele, são algumas poucas iniciativas de associações setoriais como Abiquim e ABPQ, além de ecossistemas de inovação que fornecem um ambiente propício para a troca de conhecimentos e experiências.
Contudo, sua empresa oferece ao mercado uma metodologia própria, que direciona de forma eficaz, os investimentos das indústrias em suas jornadas de dados, segundo ele. A inovação é baseada na melhoria dos processos de decisão, orientando os clientes a ter um outro olhar para suas respectivas cadeias produtivas.
Brito: parcerias podem ajudar empresas a usar bem os dados
“Uma quantidade absurda de dados é gerada no chão-de-fábrica. Em vez de os clientes continuarem tomando decisões relativas à produção focalizadas na experiência, sugerimos uma mudança de cultura a fim de que esse processo contemple a correlação desses dados, por meio dos quais os KPIs industriais são aprimorados. Os algoritmos trazem predição e insights para que ações preventivas sejam tomadas antes que alguma ocorrência comprometa o processo produtivo, por exemplo”, explica Brito, lembrando que atualmente as vendas para o setor químico e petroquímico respondem por 30% do faturamento da companhia.
Outras referências, como as chamadas funcionalidades que proporcionam alta disponibilidade dos ativos, virtualização e conectividade dos sistemas são vistas pela Honeywell também como benchmarking, assim como as trancas de cibersegurança.
A empresa considera ainda a premissa de que parte da oferta de sistemas de automação disponibilizada aos clientes deve contribuir para atingir as metas de ESG.
“Nós temos diversas soluções e ferramentas que garantem pontos de otimização de uma fábrica produtiva a fim de que ela se torne ainda mais eficiente. Os parâmetros são menor consumo de combustível, baixa geração de CO2 e de níveis de desperdícios”, observa o diretor de soluções e processos da companhia, Alexandre Groschitz.
Ele acrescenta que a empresa também já desenvolveu projetos para vários segmentos visando tanto a eficiência energética como a otimização da produção, ou seja, buscando menor custo operacional, incluindo a redução do uso de recursos naturais.
A Tractian orienta parte de suas vendas numa exigência estabelecida especificamente pelas refinarias de petróleo, segundo a qual o fornecimento deve priorizar segurança e eficiência operacional.
A regra ou benchmarking é válida para pedidos de tecnologias avançadas, sistemas de controle e monitoramento de processos, como informou o Co-CEO Igor Marinelli.
A estratégia tem dado certo, segundo ele, ao afirmar que há diversos casos de sucesso resultantes da venda e o uso da solução oferecida pela companhia, que proporcionou ganhos significativos para os clientes.
Marinelli citou como exemplo, inclusive, a redução de 32% nos custos gerados pelas atividades de manutenção obtida por um cliente do setor químico que implementou o sistema de monitoramento online de vibração da Tractian.
Na prática, segundo ele, a detecção precoce de falhas e a programação de intervenções no momento ideal, facilitadas pela ferramenta, também otimizou o uso de recursos e mitigou paradas não programadas. Adicionalmente, proporcionou um aumento estimado de 13% na produtividade do time de manutenção no primeiro ano de implantação do projeto.
“Essas melhorias não apenas geraram ganhos econômicos, mas também contribuíram para a eficiência energética, da sustentabilidade e da governança corporativa do cliente. Além disso, fortaleceram sua posição no mercado e proporcionaram um ambiente de trabalho mais seguro e confiável”, ressaltou o executivo.
Modernização das empresas – Mesmo sofrendo as consequências negativas da desindustrialização, muitas empresas do setor químico e petroquímico mantêm um olho no presente e outro no futuro. É o que concluem alguns fornecedores de equipamentos e tecnologias avançadas de automação, diante da constatação de que a demanda nessa área está crescendo.
As vendas ocorrem tanto pela necessidade de preservar a infraestrutura existente em bom estado de funcionamento, como de suprir as demandas para novos empreendimentos, seguindo a dinâmica do mercado global.
“Se considerarmos apenas os investimentos em projetos de refinarias, observa-se mais a reposição parcial da infraestrutura. Mas, no caso de petroquímicas – um segmento em expansão – existem plantas mais recentes, por conta de novos empreendimentos. Então, a evolução dos negócios depende muito do setor e do ciclo atual de cada empresa. No geral, as duas questões juntas impulsionam o ritmo dos negócios”, avalia Alexandre Groschitz, da Honeywell Brasil.
Ele acrescenta que o upgrade dos sistemas de controle garante a atualização e contribui para que as organizações alcancem níveis de excelência operacional e alta qualidade dos produtos.
Por conta disso, ele acredita que todos os setores de maior destaque na indústria, de certa forma, buscam a modernização inclusive para o aumento de capacidade, redução de risco, maior segurança ou mesmo para expandirem seus negócios com maiores níveis de competitividade e produtividade.
Sob a ótica exclusiva da automação, existem pelo menos quatro aspectos mais relevantes que impulsionam o fornecimento de sistemas de controle e monitoramento no setor, segundo Gustavo Brito, da IHM Stefanini. O primeiro deles é a necessidade de modernização dos sistemas de controle e automação como PLCs, DCS e sistemas híbridos.
Operador usa sistema da Tractian em unidade de óleo e gás
Em segundo lugar, destaca-se o monitoramento ambiental, seguido pela segurança e monitoramento de processos. Por fim, ele elege a exploração dos dados gerados pelos processos produtivos (Analytics Industrial), buscando colocar em prática a inteligência competitiva por meio da digitalização.
A motivação das demandas mais frequentes dos clientes está relacionada, a outros cinco aspectos, segundo ele. No primeiro grupo, está a busca por eficiência, flexibilidade e confiabilidade operacionais. Na sequência, vêm segurança e conformidade regulatória. A sustentabilidade está em terceiro lugar, seguida pela integração de dados e, em quinto, inovação e desenvolvimento de novos produtos.
O histórico dos erros e acertos das gestões tecnológicas das empresas também gerou um aprendizado que levou algumas delas a rever suas estratégias nessa área, diz ele, ao se referir a estudos recentes publicados pelo MIT (colaboração BCG), Mckinsey e Gartner.
A conclusão foi que 70% das iniciativas indicadas nos roadmaps de Analytics das empresas industriais falharam ao serem postas em prática, representando quase U$ 2 trilhões de investimento sem retorno.
“As empresas, então, deram um passo atrás e, a partir de 2017, começaram a apostar em metodologias mais enxutas, baseadas em design thinking, trazendo as pessoas para o centro da discussão. Assim, passaram a operar de forma cocriativa, elaborando os rodmaps de iniciativas de Analytics industrial com foco no retorno dos investimentos”, afirma o executivo.
São abordagens como essa, além da sensibilidade comercial de cada fornecedor, que os impulsiona na busca de diferenciais agregados às soluções oferecidas ao setor químico e petroquímico.
A Tractian, por exemplo, possui uma patente única de Inteligência Artificial reconhecida internacionalmente pela USPTO (United States Patent and Trademark Office) relacionada ao seu sistema de monitoramento online de ativos industriais.
“Isso garante a excelência e a inovação em nossos recursos de IA proporcionando aos clientes uma solução tecnologicamente avançada e diferenciada”, justifica Marinelli.
De acordo com a avaliação dos fornecedores, a oferta e a complexidade das inovações são grandes, e as empresas em geral tem acesso a todas as tecnologias e sistemas de controle. Mas o grande desafio de muitas delas é como fazer as escolhas de forma assertiva.
Alguns fornecedores aproveitam essa brecha para diversificar seus negócios, oferecendo serviços de orientação e consultoria, como faz a Honeywell.
“No Brasil, nós ajudamos as empresas a passar por seus processos de digitalização para que diferentes setores, como químico, petroquímico, óleo e gás, mineração e papel e celulose, acompanhem as evoluções tecnológicas”, afirma o diretor Alexandre Groschitz.
