A indústria do alumínio está em plena transformação. Do chão de fábrica aos escritórios, as empresas do setor estão adotando tecnologias inovadoras para otimizar processos, aumentar a eficiência e garantir a segurança dos trabalhadores.
Nesse cenário, a Inteligência Artificial (IA) e a automação são ferramentas poderosas, capazes de analisar grandes volumes de dados em tempo real, prever falhas em equipamentos, aprimorar o controle de qualidade e até mesmo auxiliar na criação de novos produtos.
Ao contrário do que muitos imaginam, a IA não é mais uma promessa distante, mas uma realidade que está moldando o futuro da indústria, inclusive no setor do alumínio. No evento AI Accelerate São Paulo 2024, ocorrido em agosto, Bill Conner, CEO da Jitterbit, reforçou essa mensagem mostrando como a IA em tempo real pode revolucionar o mercado brasileiro.
Conner destacou a importância da integração estratégica da IA nas operações diárias, impulsionando a automação inteligente e a competitividade das empresas.
“As tecnologias, sobretudo a IA, precisam ser abraçadas especialmente pelas grandes empresas. Contudo, é crucial entender que a IA sozinha não é a solução mágica. É preciso lidar com ela em um ambiente híbrido, integrando-a aos sistemas existentes”, destacou Conner na ocasião.
Diante desse cenário de transformação digital, como a indústria do alumínio se aproveita dessa “nova onda” tecnológica?
Inovação em mineração e reflorestamento
A Hydro é uma das empresas do setor de alumínio que estão revolucionando seus processos produtivos com a adoção da IA em combinação com a automação. Carlos Neves, vice-presidente de Operações da companhia, detalha como essas tecnologias estão sendo aplicadas para aumentar a eficiência, segurança e sustentabilidade das operações.
Na mineração da Hydro em Paragominas (PA), o foco da aplicação da IA e da automação está em iniciativas de inclusão e sustentabilidade. Um exemplo disso é a utilização de drones para o reflorestamento de áreas mineradas, sendo investidos mais de R$ 2,7 milhões. Essa iniciativa combina imagens de satélite para o diagnóstico do solo, análises laboratoriais detalhadas e identificação de espécies nativas com maior chance de sucesso.
“Um único drone pode dispersar até 180 cápsulas de sementes por minuto, cada uma encapsulada com nutrientes, o que maximiza a eficiência do processo de reflorestamento e reforça nosso compromisso ambiental. Além disso, a nossa mineração Paragominas é pioneira na implementação de uma operação remota do trator de esteira D11 em uma mina de bauxita, uma inovação que não só melhora a eficiência operacional, mas também promove a inclusão no ambiente de trabalho. É uma solução alinhada com nossa política de diversidade, facilitando a inclusão de mulheres e pessoas com deficiência na operação dos tratores”, destaca Neves.
Já na operação Alunorte, em Barcarena (PA), a IA vem sendo utilizada para prever falhas em equipamentos, por meio da análise de grandes volumes de dados operacionais. Isso inclui a modelagem computacional 3D das máquinas, a automatização da limpeza por meio de robôs e o uso de câmaras de monitoramento automatizadas. Dessa forma, é possível reduzir o número de paradas não planejadas, aumentando a confiabilidade das operações e propiciando um ambiente de trabalho mais seguro.
“Observamos que a adoção desses novos processos tem nos proporcionado inúmeros benefícios, especialmente em termos de segurança e eficiência operacional. Um dos exemplos mais concretos é o uso de robôs para a desobstrução de trocadores de calor na Alunorte. Antes, essa tarefa exigia a intervenção direta de nossos trabalhadores. Com a automação desse processo, conseguimos eliminar a necessidade de interação humana direta, o que melhorou a prevenção de acidentes e garantiu a continuidade da produção, minimizando paradas inesperadas”, reforça Carlos Neves.
A adaptação dos colaboradores às novas tecnologias é um desafio constante, segundo o vice-presidente, mas a Hydro investe em formação e capacitação contínua, assegurando que todos se beneficiem dessa jornada de inovação.
Eficiência e qualidade
Na Novelis, a IA e a automação têm sido fundamentais na implementação da manutenção preditiva, possibilitando a identificação de falhas iminentes em equipamentos por meio da análise de dados em tempo real.
“Isso nos permite antecipar intervenções e reduzir o tempo de inatividade dos equipamentos. Além disso, a automação também desempenha um papel crucial, especialmente no controle de qualidade e na otimização em tempo real dos parâmetros operacionais, garantindo a consistência dos produtos em larga escala”, explica Carlos Eduardo Guimarães, gerente de Automação da Novelis América do Sul.
A integração dessas tecnologias avançadas com os sistemas legados e a capacitação das equipes foram os desafios mais críticos nessa jornada. Contudo, Guimarães relata que, superada essa fase inicial, os benefícios alcançados ultrapassam as expectativas.
“Observamos uma redução drástica no tempo de inatividade não planejado, elevando a produtividade geral. A IA ainda se mostrou eficaz em previsões mais precisas na manutenção preditiva, aumentando a confiabilidade dos equipamentos”, destaca o gerente da Novelis.
A empresa também utiliza AGVs (automated guided vehicles) desde 2014 para otimizar a logística interna, o que garante maior eficiência e segurança no transporte de materiais. Outro exemplo é a aplicação de machine vision para a detecção de defeitos em lâminas de alumínio, resultando em maior precisão e velocidade nas inspeções e redução de desperdício. Além disso, emprega a dinâmica de fluidos computacional (CFD) para modelar seus fornos industriais, otimizando processos de combustão e melhorando a eficiência térmica, com impactos positivos no consumo energético e na qualidade dos materiais.
Tecnologia no céu e no chão
Gisele Salvador, CFO da Alcoa, revelou como a empresa está alavancando a tecnologia com o intuito de otimizar suas operações no Brasil. A companhia também emprega drones para realizar inspeções e medições remotas em suas unidades de Poços de Caldas (MG), São Luís (MA) e Juruti (PA). Essa tecnologia permite mapear áreas de difícil acesso, monitorar ativos e coletar dados em tempo real, o que reduz riscos e otimiza o tempo de inspeção. Sensores de monitoramento de ativos também desempenham um papel crucial, acompanhando a “saúde” dos equipamentos e antecipando possíveis falhas.
“O trabalho que envolve automação e robotização já vem sendo executado em algumas áreas de inspeção, com a ajuda de robôs, acionamento de válvulas operacionais com ferramentas práticas que reduzem o esforço do operador e outras aplicações que minimizam riscos na área operacional. Por isso, pretendemos continuar investindo nessa tecnologia”, conta Gisele.
A coleta de dados automática e online, por meio de medições remotas, é outra frente de inovação da Alcoa. Essa tecnologia permite monitorar estoques, volumes transportados e outros parâmetros operacionais sem necessidade de intervenção humana, otimizando processos e minimizando riscos.
Em Juruti (PA), o uso de drones para monitorar o manejo vegetal, lagoas de rejeitos, áreas recuperadas e infraestrutura de mina reduziu em 85% o tempo de monitoramento. Além de aumentar a produtividade, essa iniciativa mitigou riscos e aprimorou a gestão ambiental.
Produção com IA
Segundo Walter Sanches, diretor de TI e Planejamento da Termomecanica, a empresa utiliza a automação em diversos sistemas de gerenciamento de produção. Dessa forma, é possível gerar indicadores em tempo real sobre a eficiência das máquinas, identificar gargalos nas linhas de produção, analisar o fluxo de trabalho, rastrear produtos, avaliar registros eletrônicos e automatizar tarefas repetitivas. Já em relação à Inteligência Artificial, a empresa está explorando o seu potencial, sobretudo no tratamento de informações de produção.
“Temos sido cautelosos ao utilizar a IA (baseada em redes neurais), pois sua lógica ainda pode fornecer comportamento fora do esperado, o que, em um ambiente de produção, pode trazer consequências negativas”, considera Sanches.
A adoção dessas tecnologias acarreta desafios para a empresa, como a necessidade de adaptação dos colaboradores aos novos processos. No entanto, os benefícios superam as dificuldades. Sanches cita o exemplo da automação de um processo repetitivo de preparação de materiais para o forno com a adoção de um robô de seis eixos, que resultou em uma redução de 30% no tempo de produção, liberando a equipe para se concentrar em tarefas mais estratégicas. Além disso, um otimizador de blends (mistura de diferentes materiais que serão utilizados no processo de fundição) reduziu significativamente o esforço no setor que antecede a fundição.
Melhora dos processos produtivos
Desde 2021, a Mineração Rio do Norte (MRN) utiliza a automação na modelagem geológica, empregando modelagem implícita para agilizar a construção e atualização de modelos com novos dados. A adoção de machine learning (ramo da IA que permite que os sistemas aprendam com dados, identifiquem padrões e tomem decisões com o mínimo de intervenção humana) também aprimorou a definição litológica e a estimativa de qualidade e quantidade dos recursos de bauxita.
“A automação ajuda nas áreas de planejamento da mina, por meio de softwares de otimização e sequenciamento estratégico tático, e no controle operacional da mina, usando softwares de simulação e despacho da frota”, informa Guilherme Pereira, gerente do Departamento de Geologia da MRN.
Contudo, a implementação dessas tecnologias não ocorreu sem desafios. A adaptação às novas ferramentas e a capacitação das equipes exigiram um esforço considerável da empresa, com treinamentos intensivos e um período de aprendizado significativo. No entanto, os benefícios superaram as dificuldades. A automação reduziu drasticamente o tempo de processamento e análise de dados geológicos, gerando maior eficiência e precisão na modelagem. E ainda a agilidade e confiabilidade do processo proporcionaram informações de maior qualidade para a tomada de decisões.
“No planejamento da mina, a capacidade de elaborar múltiplos cenários de produção em curto prazo, considerando diferentes prioridades e diretrizes, tornou-se um diferencial estratégico. No controle operacional, o sistema de detecção de fadiga, que monitora o estado de cansaço dos operadores, contribui para a segurança e o bem-estar dos colaboradores”, pontua Pereira.
Precisão na produção
A Unidade de Materiais Especiais da AMG Brasil, localizada em São João del-Rei (MG), está expandindo o uso da Inteligência Artificial e automação em seus processos. Um projeto em parceria com um grande player de mercado visa a desenvolver soluções de visão computacional e análise de dados para obter insights valiosos e aumentar a precisão da produção, garantindo a qualidade dos produtos.
Helton Ferreira, gerente de Tecnologia e Informação da empresa, revela que a AMG Brasil também firmou uma parceria com a Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ) a fim de impulsionar a pesquisa e o desenvolvimento de soluções para os desafios da Indústria 4.0. A colaboração com a academia busca integrar conhecimento teórico e prático com o propósito de encontrar soluções inovadoras.
“Atualmente, possuímos automação em processos como o despoeiramento para garantir maior segurança e na laminação, setor em que controlamos toda a linha de produção. A equipe de engenharia dedica-se a automatizar cada vez mais processos, principalmente visando a ganhos de produtividade e segurança”, considera Ferreira.
O futuro do mercado com a IA
Na opinião de Gisele Salvador, da Alcoa, a modernização das operações por meio da adoção de tecnologias avançadas, como Inteligência Artificial, automação, big data e Internet das Coisas (IoT), representa um divisor de águas para as empresas brasileiras.
“Essas tecnologias não apenas otimizam processos internos, mas também facilitam a entrada em novos mercados globais, permitindo que as empresas ampliem sua atuação e se tornem mais competitivas em um cenário cada vez mais globalizado”, considera.
Carlos Neves, da Hydro, compartilha da mesma opinião, reforçando ainda ser elas uma estratégia crucial para garantir a sustentabilidade das empresas a longo prazo.
“Na Hydro, enxergamos a absorção de novas tecnologias como um pilar para a evolução do setor de alumínio e mineração. Acreditamos que a inovação impulsiona a produtividade e potencializa o trabalho das pessoas, além de ser fundamental para elevar os padrões de segurança e minimizar o impacto ambiental das operações”, completa.
No Brasil, estamos assistindo também a uma evolução constante na adoção dessas tecnologias em toda a cadeia produtiva. Por esse motivo, Carlos Eduardo Guimarães, da Novelis, afirma que, para o futuro, espera-se que novas soluções digitais, como a conectividade total entre operações e o uso de sistemas autônomos em áreas complexas, tragam ganhos adicionais de eficiência e sustentabilidade.
“Essas tecnologias serão cruciais para atender as crescentes demandas de descarbonização e economia circular, as quais estão moldando o futuro do setor de alumínio globalmente”, aponta.
Walter Sanches, da Termomecanica, endossa a opinião dos três, mas alerta que há desafios ainda a serem vencidos na Inteligência Artificial, como evitar comportamento fora do esperado (a chamada “alucinação” da IA), elevados valores para processamento e imensa quantidade de dados para treiná-la.
“Vale salientar que, quando falamos de IA, estamos nos referindo ao uso de redes neurais artificiais. Vencidos esses desafios, ela tem potencial para se transformar em uma ferramenta de auxílio à produção de grande potencial, podendo proporcionar soluções que hoje não conseguimos vislumbrar”, pondera Sanches.
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