Cérebros de aço

19 Fev 2024

Com modernas tecnologias de sensores, conectividade em nuvem e análises avançadas firmemente implementadas, a GEA agora está adicionando uma camada de inteligência às suas máquinas de trabalho pesado. Os resultados demonstram o poder da IA para colocar os processos de produção em novos níveis de desempenho e sustentabilidade.

Embora o rápido avanço da digitalização tenha, de fato, levado alguns hardwares do "velho mundo" à beira da irrelevância (pense em telefones fixos e aparelhos de DVD), as máquinas que formam a espinha dorsal das plantas e processos industriais em todo o mundo estão mais ocupadas e mais críticas do que nunca. Da produção de alimentos ao tratamento de esgotos, esses separadores de aço, homogeneizadores, secadores por pulverização, cortadores, fornos, resfriadores, máquinas de embalagem e bombas de calor - entre muitos outros - são solicitados a produzir cada vez mais, consumindo menos energia e gerando menos resíduos. Para atender às demandas atuais, os operadores de fábricas precisam que suas máquinas trabalhem em níveis sem precedentes de produtividade e eficiência. É um desafio, com certeza, mas eles podem se animar com um simples fato: as próprias máquinas estão ficando mais inteligentes.

A inteligência em evolução das máquinas da GEA remonta a décadas. No início, era uma tecnologia de sensor rudimentar que fornecia dados isolados sobre temperatura, pressão ou caudal. Atualmente, os sensores são muito mais sofisticados e onipresentes. A expansão da Internet Industrial das Coisas (IIoT), juntamente com máquinas e processos mais intensivos em dados, supõe que os fabricantes de máquinas como a GEA têm agora um enorme potencial para aproveitar a IA para desenvolver novas soluções digitais para suas máquinas.

A GEA usa a IA para adicionar uma camada de inteligência à tecnologia de sensores, dados e análises existentes. Uma geração emergente de máquinas da GEA já está lá fora, fazendo ajustes em tempo real com base no conhecimento detalhado do design do processo e na compreensão da operação de cada cliente. Isso abre a porta para sistemas automatizados que podem se autoajustar e, ao mesmo tempo, permitir uma produtividade máxima e contínua. Em breve: A IA está capacitando os clientes da GEA a tirar o máximo proveito de suas máquinas e enfrentar os desafios sem precedentes da atualidade, seja a escassez de talentos, um mercado hipercompetitivo ou normas climáticas e ambientais mais rigorosas. Simultaneamente, a GEA está explorando agressivamente as soluções de IA generativas para aumentar a produtividade em sua própria força de trabalho para aumentar a eficiência, promover a inovação e apoiar a tomada de decisões orientadas por dados em uma variedade de disciplinas de P&D, vendas e serviços.

Máquinas ‘dotadas de inteligência’ da GEA

Aumentar a eficiência e o desempenho ambiental das máquinas da GEA é a peça central da estratégia climática da GEA - e a empresa não está perdendo tempo em aproveitar a IA para tornar essas máquinas mais inteligentes e mais sustentáveis. As soluções GEA OptiPartner são projetadas para maximizar a produtividade, oferecendo aos clientes um pacote de manutenção e otimização de processos de "serviço completo". O software inteligente combinado com a automação trabalha em conjunto para ajustar os parâmetros do processo em tempo real, enquanto reduz a necessidade de intervenção manual. Trabalhando como um piloto automático, o GEA OptiPartner diminui as variações, de modo que as máquinas operam mais perto de sua produção máxima, ao mesmo tempo em que dá aos operadores uma visibilidade completa em todo o processo e mais tempo para se concentrarem em outras tarefas.

Aplicado à secagem por pulverização - um processo usado, entre outros, para criar leite em pó a partir do leite líquido - o GEA OptiPartner está obtendo ganhos de eficiência energética em média de 8%. Considerando a natureza de uso intensivo de energia da secagem por pulverização, isso se traduz em uma economia significativa de energia, equivalente à energia utilizada por 200 residências alemãs anualmente. As soluções GEA OptiPartner também são certificadas pela ISO e possuem o rótulo verde Add Better da GEA, o que significa que são validadas pela TÜV Rheinland.

"O GEA OptiPartner exemplifica a evolução em direção à otimização de processos como serviço, que aproveita nosso amplo conhecimento de design de processos e compreensão das atividades operacionais de cada cliente", diz o Dr. Hassan Yazdi, Diretor, Program Management Digital Solutions, GEA. "A GEA se torna uma verdadeira parceira no processo de produção: identificando áreas para melhoria, reduzindo paralizações não programadas e operando como uma parte inclusiva da equipe de otimização do processo".

Atualmente implantado no tratamento de esgotos, o GEA Intellicant é o avanço da GEA na digitalização de decantadores - uma solução digital baseada em nuvem e alimentada por IA já disponível para os clientes hoje. O sistema consiste em um pacote de sensores e um software da GEA conhecido como operador de máquina virtual (VMO). O pacote de sensores monitora três parâmetros críticos do processo em tempo real: a concentração de sólidos na entrada de esgotos, a turbidez do líquido de dessecação (centrado) e a substância seca do lodo dessecado (bolo). A partir desses "órgãos sensoriais", os dados são transmitidos para o software do VMO - o "cérebro" - que reage de forma automática e inteligente aos dados recebidos.

Como a composição do lodo de esgoto que entra no decantador está sempre mudando, o decantador precisa de ajustes contínuos para atingir o desempenho ideal. "O GEA Intellicant resolve um grande problema para as estações de tratamento de esgotos, permitindo a operação constante e ideal dos decantadores sob condições variáveis - algo que seria quase impossível se operado manualmente", explica Christian Schramm, engenheiro mecânico por formação e hoje Gerente de Produto Comercial para Produtos Digitais da GEA.

O GEA Intellicant já está ajudando as estações de tratamento de esgotos na Alemanha e na Dinamarca a obter ganhos significativos de eficiência na dessecação do lodo para minimizar o desperdício e melhorar a eficiência de custos. "Com o GEA Intellicant, uma estação municipal de tratamento de água (que atende a um equivalente de 125.000 habitantes) pode reduzir a quantidade de lodo do esgoto em cerca de 400 toneladas métricas por ano. Isso não só é bom para o meio ambiente, mas também reduz os custos de descarte em até 60.000 euros por ano", diz Schramm.

A solução para GEA InsightPartner Brewery é outro exemplo de IA que permite capacidade de resposta e flexibilidade em tempo real. No cozimento de cerveja, o GEA InsightPartner integra elementos preditivos de IA em sua solução de monitoramento em tempo real, fornecendo aos operadores sugestões de otimização.

Em vez de esperar o término de uma fermentação para ajustar a próxima, o sistema também permite que os operadores aprimorem os processos no meio da fermentação, por exemplo, ajustando a recuperação de energia à medida que o mosto ferve ou corrigindo desequilíbrios no sistema de armazenamento de energia. Aqui, também, a capacidade de resposta proporcionada pela IA abre caminho para uma mudança significativa na abordagem: longe da "receita baseada" em favor da fabricação de cerveja em condições flexíveis", diz o Dr. Mark Schneeberger, Diretor Sênior de Desenvolvimento de Produtos, Design & Research, GEA.

O GEA InsightPartner Brewery permite que os cervejeiros entendam a causalidade e as correlações entre os dados graças à análise avançada e a um dashboard bem apresentado. Além dos dados convencionais da sala de brassagem, o software também analisa os indicadores de desempenho de sustentabilidade com base no consumo de energia e na recuperação de calor no ciclo do processo. Até o momento, os usuários reportaram ganhos de produtividade entre cinco e oito por cento.

Trabalhando com o parceiro CattleEye,, um agronegócio com sede na Irlanda do Norte, a GEA oferece uma solução alimentada por IA para detectar e tratar rapidamente a claudicação em vacas. O CattleEye consiste em uma câmera instalada acima da saída guiada de um sistema de ordenha que captura e grava cada vaca quando ela deixa a sala de ordenha. O software associado analisa os padrões de movimento dos animais, avalia as irregularidades e aplica uma pontuação de mobilidade a cada animal no sistema. Por meio do aplicativo, os fazendeiros podem identificar rapidamente vacas doentes ou mancas que podem precisar de tratamento.

"As doenças das unhas e a claudicação associada são a terceira causa mais comum de mortes de vacas leiteiras - e, portanto, um fator de risco importante para as fazendas em geral", diz Holger Siegwarth, vice-presidente de soluções e serviços digitais da GEA Farm Technologies. "Com o CattleEye, os clientes da GEA podem aproveitar a IA para ficar de olho na saúde dos cascos do rebanho e tomar as contramedidas adequadas. Isso não apenas torna as fazendas mais lucrativas, mas também permite que elas operem de forma mais sustentável. Os animais são mais saudáveis em geral e vivem mais tempo”.

Estabelecendo as bases

Com soluções individuais de IA já oferecendo valor real aos clientes nos campos críticos de tratamento de esgotos, alimentos, bebidas e laticínios, a GEA está se movendo rapidamente para integrar a IA de forma mais ampla em suas máquinas. Em janeiro de 2024, lançou o GEA X Control, um novo sistema de controle para centrífugas que tornará a coleta e a análise de dados mais rápida e fácil, pavimentando o caminho para funções de software personalizadas, bem como capacidade de autoaprendizagem e otimização. O GEA X Control aproveita a mais recente tecnologia de microcontrolador e processador para atingir novos níveis de conectividade, permitindo que os usuários adaptem seus processos de forma mais rápida e eficiente às necessidades do mercado em constante mudança. Essa solução está disponível para separadores e decantadores selecionados usados no setor de laticínios e de energias renováveis.

IA generativa na GEA: transformando o hype em ação

O mundo ainda está em polvorosa com o ChatGPT e como a IA generativa mudará para sempre a maneira como aprendemos, trabalhamos e criamos. Um estudo recente da McKinsey sugere que a IA tradicional - como os serviços de IA de edge/nuvem que impulsionam as máquinas da GEA no futuro - terá o maior impacto econômico daqui para frente. Embora se espere que a IA generativa ofereça benefícios significativos "on top" para as empresas internamente, muito além da geração de texto e imagem.

"A IA generativa desempenha um papel vital na garantia da competitividade da GEA", explica Tom Oelsner, Diretor Digital da GEA. "A GEA aproveitará as oportunidades da IA generativa em áreas como desenvolvimento de software alimentado por IA, design de máquina generativa, documentação técnica inteligente, bem como na redefinição dos processos de vendas e serviços".

Para ajudar a concretizar o potencial da IA generativa, a GEA desenvolveu seu próprio chatbot para toda a empresa, o GEA BetterBot AI,, que é baseado no ChatGPT da OpenAI e no Azure OpenAI Service da Microsoft. Lançado em 2023, o GEA BetterBot AI é alimentado com dados internos da GEA e é executado com segurança na GEA Cloud. Isso significa que os funcionários podem acessar informações relacionadas à GEA em segundos, sem se preocupar com a divulgação de dados confidenciais. "O chatbot pode ajudar a equipe a responder mais rapidamente às solicitações de serviço dos clientes, acessar dados de inteligência de mercado ou apoiar atividades de marketing", diz Oelsner.

Para ajudar os funcionários a desenvolverem suas "habilidades de comunicação" com o chatbot, a GEA Academy desenvolveu um tutorial sobre engenharia de resposta. A Academy oferece uma série de oportunidades de aprendizado - tudo, desde o desenvolvimento de produtos digitais até habilidades de comércio eletrônico, técnicas de ciência de dados e gerenciamento ágil de projetos.

A diferença IA

À medida que os avanços na IA tradicional e generativa continuam a ocupar as manchetes - e os CEOs de todos os lugares são instados a acompanhar os desenvolvimentos - a GEA está superando o hype, tomando medidas concretas para integrar a inteligência de máquina nos negócios diários de engenharia. Desde a otimização dos processos de desenvolvimento de produtos, marketing e serviços, até equipar as máquinas da GEA com novas e poderosas soluções digitais, testando novos limites da tecnologia de sensores, computação de ponta e automação inteligente, a GEA está aproveitando a IA para alcançar níveis de padronização, consistência, eficiência e alta velocidade de execução que seriam difíceis de alcançar sem sua ajuda. À medida que a crise climática esquenta e a pressão das partes interessadas aumenta, a GEA demonstra como a IA pode fazer uma diferença real para a GEA e seus clientes - e ajudar na engineer for a better world.