A indústria cimenteira, que consome muita energia e emite gases de efeito estufa, está sujeita a fortes restrições legais e ambientais. De fato, o seu desempenho energético é uma questão fundamental. No entanto, o processo de fabricação de cimento é complexo e as necessidades de combustível e eletricidade dependem de vários fatores: qualidade do cimento produzido, processo de produção de cimento utilizado, configuração das linhas de cozimento, armazenamento de materiais, desempenho dos filtros, escolha dos combustíveis fósseis ou alternativos e composição química da matéria-prima. Todos esses elementos complicam a sua otimização energética. 

Felizmente, a área digital abre novas oportunidades! 

Digitalizar para otimizar o gerenciamento de energia

Graças aos indicadores disponíveis em tempo real e à criação de um gêmeo digital (digital twin), a poder da plataforma de inteligência energética digital permite otimizar o processo de produção de cimento, garantindo a sustentabilidade do conhecimento (know-how) relativo a essa questão. 

➛Parâmetro temporal: tempo real e inércia 

A inércia do processo de fabricação de cimento frequentemente complica a identificação no tempo e no espaço dos impactos relativos às alterações realizadas a pelos operadores. A digitalização dos fluxos de energia, através de análises finas e precisas que integram a dinâmica do processo de produção, indica cenários de otimização que até então não eram intuitivos e eram difíceis de detectar e possibilitam melhor explicação dos resultados de diferentes configurações, levando em consideração a inércia dos fenômenos.

Além disso, os resultados das análises são apresentados em tempo real! Isso é um avanço no gerenciamento do desempenho energético: 

"A inteligência energética alerta os operadores em tempo real e fornece a eles as informações necessárias para agirem rapidamente com relação a possíveis problemas que possam ocorrer. Ao identificar as consequências das ações individuais no processo mundial de fabricação, essa ferramenta torna o processo de produção cimento muito mais eficiente, como um todo”, diz Ignace de Francqueville, vice-presidente de energia e gerente geral da METRON Itália.

➛O gêmeo digital (digital twin)

A otimização de energia é possibilitada pela criação de um gêmeo digital da fábrica fiel à realidade industrial. Equipamentos, ferramentas, comportamento, consumo, ambiente: todos esses dados são integrados e analisados, utilizando uma base de conhecimento do processo industrial e de energia. 

"A inteligência artificial, alimentada por esses dados e o conhecimento múltiplo testa os vários cenários de otimização de forma contínua, para detectar as melhores decisões operacionais. Os operadores podem aplicar as recomendações e observar os efeitos através da quantificação em tempo real das das economias geradas.” 

➛A sustentabilidade da experiência

A plataforma também fornece indicadores precisos para cada etapa do processo industrial.  

"Os indicadores revelados pela digitalização ajudam os fabricantes de cimento a ajustarem de forma contínua o consumo de energia, identificarem desvios e detectarem economias, a fim de obterem um efeito duradouro na operação dos sistemas, a montante e a jusante do forno rotativo."

Por fim, consolidando a base de conhecimento do processo industrial da fábrica de cimento e o histórico desses indicadores, a digitalização garante a sustentabilidade da experiência e do conhecimento. "Um ponto essencial nesta indústria histórica", acrescenta Ignace de Francqueville.

Exemplo de ação de curto prazo: redução do consumo elétrico de moinhos

Graças aos alertas e recomendações recebidos em tempo real, o operador é acionado a corrigir imediatamente as condições operacionais do processo, de forma a estar sempre ajustado a uma situação energética ideal. De fato, as práticas diárias podem ser ajustadas e anomalias, como o consumo excessivo, podem ser imediatamente corrigidas. É ainda possível integrar novos controles, digitalizando ainda mais os parâmetros de controle como, por exemplo, os dados de qualidade.

Exemplo de ação de longo prazo: otimização da mistura de energia

A escolha de combustíveis para o forno rotativo, o seu armazenamento, desenvolvimento e distribuição são etapas essenciais para a otimização de energia em uma fábrica de cimento. Através de modelagem complexa, a digitalização permite recomendações sobre a escolha e distribuição de combustíveis fósseis ou alternativos. 

"A partir de simulações dinâmicas, realizadas ao longo do processo de cozimento, a plataforma de inteligência de energia digital identifica as melhores combinações de combustíveis, detecta possíveis substituições e desenvolve os cenários de otimização de energia mais eficientes", explica novamente Ignace de Francqueville. 

A digitalização aplicada à fabricação de cimento permite, portanto, ajustar o consumo de energia e otimizar o mix de combustível ao longo do tempo, garantindo a sustentabilidade e a qualidade da produção.

E qual é a sua posição em relação à otimização do seu consumo de energia?

Na METRON, temos a convicção de que gerenciar o desempenho energético é um investimento industrial essencial. Entre em contato conosco para conferir.