Digital Twin øker Amazonas småskala agroindustri

Dypt inne i Amazonas regnskog hjelper Moiru-prosjektet en småskala produsent av essensielle oljer til å jobbe smartere. I rammen av et bevis på konseptet viser det hvordan Digital Twin Verktøy — inkludert Simcenter STAR ‑CCM + — kan utgjøre en forskjell langt fra fabrikkgulvet

Amazonas fuktige klima gir ideelle forhold for duftende planter. Siden 2003 har Campo Limpo Cooperative (APROCAMP) i Santo Antônio do Tauá levert Natura — et brasiliansk multinasjonalt selskap og Latin-Amerikas ledende skjønnhets- og personlig pleieselskap — med disse avlingene. Og siden 2024 har kooperativet også vært involvert i å utvinne essensielle oljer, slik at mer av verdien kan forbli hos samfunnet.

Gjennom Moiru-prosjektet kan prosessen med å utvinne essensielle oljer nå automatiseres. Utviklet med Natura som en del av vårt Tech4Amazonia-initiativ, fokuserer prosjektet på å bringe digital teknologi til industrielle prosesser i landlige Amazon-områder. Våre ingeniører bidrar med sin ekspertise innen automatisering, simulering og data‑intelligens-teknologier, mens Natura bringer vitenskapelig kompetanse innen sosio-biologisk mangfold og langvarige relasjoner med lokalsamfunn.

En tradisjonell prosess blir digital

Tradisjonelt bruker produksjon av essensiell olje damp: Plantematerialet pakkes i store kar, og damp passerer gjennom det organiske materialet og fordamper plantens essensielle oljer, som deretter kondenseres i neste trinn og skilles fra vannet. Kvaliteten på sluttproduktet avhenger blant annet av hvor jevnt dampen beveger seg gjennom materialet og hvor stabilt trykk og temperatur forblir under kjøringen. For å oppnå de beste resultatene hver gang, satte vi oss for å digitalisere prosessen. Fordi ingenting skal overlates til tilfeldighetene.

Våre ingeniører startet med å kartlegge det eksisterende utvinningsoppsettet i detalj. Dette inkluderte innsamling og validering av tekniske data som CAD-tegninger, rør- og instrumenteringsdiagrammer og grenseforhold, etterfulgt av besøk på stedet for å forstå kooperativets infrastruktur og driftsbegrensningene til en agroindustriell operasjon i Amazonia. Denne informasjonen ble samlet for å opprette en Digital Twin av ekstraksjonskaret ved bruk av beregningsfluiddynamikk (CFD) i Simcenter STAR ‑CCM +. Modellen avslører hvordan damp beveger seg gjennom plantematerialet, hvor trykkfall oppstår, og hvordan temperaturen fordeles inne i beholderen - alle faktorer som direkte påvirker effektiviteten og reproduserbarheten av ekstraksjonen.

Å få dypere kunnskap og bedre kontroll over utvinningsprosessene er grunnleggende for å forbedre effektiviteten og generere råvarer av høyere kvalitet.

Romulo Zamberlán, Direktør for fremtidsvitenskap og velvære, Natur

Fra innsikt til handling

Innsikten fra Digital Twin ble deretter satt i verk. Vi startet med å integrere et automatiseringslag i agroindustriens utvinningsprosess. En trykksensor ble installert oppstrøms for ekstraktoren, en proporsjonal ventil ble plassert i dampledningen, og massestrømnings- og temperatursensorer ble tilsatt for å fange nøkkelvariablene for hver sats. Disse komponentene styres og overvåkes gjennom et PLC/HMI-system og overvåkingskontroll, slik at operatører kan stille inn ønsket dampstrømningshastighet, observere prosessatferd og opprettholde stabile driftsforhold.

Alle dataene som opprettes i prosessen logges lokalt av Industrial Edge, noe som er viktig i områder der tilkoblingen kan begrenses. Dataene kan deretter analyseres med forskjellige applikasjoner.

Målbare forbedringer

Resultatene fra CFD-simuleringen avslørte at trykknivåer for utvinning av essensiell olje kan være opptil 50% lavere enn de som opprinnelig ble brukt. Dette betyr større energieffektivitet i kjelen, lavere biomasse og vannforbruk, og følgelig en reduksjon i driftskostnader og i karbonavtrykket. Mer stabile trykkforhold sikrer at prosessen nå er tryggere.

CFD-modellen og automatiseringen gir også en mer homogen temperaturfordeling, noe som er avgjørende for jevn oljefordampning; mer stabilt innløpstrykk og dampstrøm; og bedre prosesskontroll for høyere effektivitet. Disse faktorene påvirker direkte kvaliteten på den essensielle oljen. Til slutt gjør sanntidsovervåking av dampstrømmen at prosessen kan standardiseres og gjentas pålitelig for hver planteart.

screenshot video - natura - Measurable improvements

Å få dypere kunnskap og bedre kontroll over utvinningsprosessene er grunnleggende for å forbedre effektiviteten og generere råvarer av høyere kvalitet.

Romulo Zamberlán, Direktør for fremtidsvitenskap og velvære, Natur

En mer rettferdig forsyningskjede

Members of the APROCAMP community have acquired digitalization skills in the framework of the Moiru project.

Bortsett fra å introdusere høyere effektivitet i destillasjonsprosessen for essensiell olje, inkluderte Moiru-prosjektet også opplæring i automatisering, instrumentering og prosessovervåking for APROCAMP-fellesskapsmedlemmer. Det betyr at de ikke bare er involvert i høyere kvalifiserte utvinningsarbeid, men deltar også direkte i digitaliseringen av produksjonen. Natura har gjort en slik transformasjon til Amazon i mer enn 25 år, selv før Mouri-prosjektet, hadde samfunnet allerede en økning på 60% i sin årlige bruttoinntekt og en 25% økning i jobbmuligheter takket være å være involvert i produksjon av essensiell olje.

Nå som Moiru-prosjektet har gjennomgått et bevis på konseptet, inkluderer de neste trinnene å utforske nye applikasjoner, for eksempel AI-basert optimalisering. Videre fungerer tilnærmingen som en plan for andre agroindustrier.

April 2026