Skip to main content
Această pagină este afișată prin traducere automată. Vizualizați în schimb în limba engleză?
Pădurea tropicală Amazonia

Digital Twin stimulează agroindustria amazoniană la scară mică

Adânc în pădurea tropicală amazoniană, proiectul Moiru ajută un producător la scară mică de uleiuri esențiale să lucreze mai inteligent. În cadrul unei dovezi a conceptului, arată cum Digital Twin instrumente — inclusiv Simcenter STAR‑CCM + — poate face diferența departe de podeaua fabricii

screenshot video

Clima umedă a Amazonului oferă condiții ideale pentru plantele parfumate. Din 2003, Cooperativa Campo Limpo (APROCAMP) din Santo Antônio do Tauá furnizează Natura - o companie multinațională braziliană și lider în domeniul frumuseții și îngrijirii personale din America Latină - cu aceste culturi. Și din 2024, cooperativa a fost implicată și în extragerea uleiurilor esențiale, permițând o mai mare parte a valorii să rămână în comunitate.

Prin proiectul Moiru, procesul de extragere a uleiurilor esențiale poate fi acum automatizat. Dezvoltat cu Natura ca parte a inițiativei Tech4Amazonia, proiectul se concentrează pe aducerea tehnologiilor digitale în procesele industriale din zonele rurale amazoniene. Inginerii noștri contribuie cu expertiza lor în tehnologiile de automatizare, simulare și inteligență a datelor, în timp ce Natura aduce competențe științifice în sociobiodiversitate și relații de lungă durată cu comunitățile locale.

Un proces tradițional devine digital

În mod tradițional, producția de uleiuri esențiale folosește abur: Materialul vegetal este ambalat în cuve mari, iar aburul trece prin materia organică, vaporizând uleiurile esențiale ale plantei, care sunt apoi condensate în etapa următoare și separate de apă. Calitatea produsului final depinde, printre altele, de cât de uniform se deplasează aburul prin material și de cât de stabile rămân presiunea și temperatura în timpul rulării. Pentru a obține cele mai bune rezultate de fiecare dată, ne-am propus să digitalizăm procesul. Pentru că nimic nu trebuie lăsat la voia întâmplării.

Inginerii noștri au început prin cartografierea detaliată a configurației de extracție existente. Aceasta a inclus colectarea și validarea datelor tehnice, cum ar fi desenele CAD, diagramele de conducte și instrumentație și condițiile limită, urmate de vizite la fața locului pentru a înțelege infrastructura cooperativei și constrângerile operaționale ale unei operațiuni agroindustriale din Amazonia. Aceste informații au fost colectate pentru a crea un Digital Twin a cuvei de extracție folosind dinamica fluidelor computaționale (CFD) în Simcenter STAR‑CCM +. Modelul dezvăluie modul în care aburul se deplasează prin materialul vegetal, unde apar căderi de presiune și modul în care temperatura este distribuită în interiorul vasului - toți factorii care influențează direct eficiența și reproductibilitatea extracției.

Obținerea de cunoștințe mai aprofundate și un control mai bun asupra proceselor de extracție este fundamentală pentru îmbunătățirea eficienței și generarea de materii prime de calitate superioară.
Romulo Zamberlan, Director de științe viitoare și bunăstare, Natura

De la înțelegere la acțiune

Screenshot video Natura

Perspectivele obținute de la Digital Twin au fost apoi puse în acțiune. Am început prin integrarea unui strat de automatizare în procesul de extracție al agroindustriei. Un senzor de presiune a fost instalat în amonte de extractor, o supapă proporțională a fost plasată în conducta de abur și au fost adăugați senzori de debit de masă și temperatură pentru a capta variabilele cheie ale fiecărui lot. Aceste componente sunt controlate și monitorizate printr-un sistem PLC/HMI și control de supraveghere, permițând operatorilor să seteze debitul dorit de abur, să observe comportamentul procesului și să mențină condiții de funcționare stabile.

Toate datele create în acest proces sunt înregistrate local de Industrial Edge, ceea ce este esențial în zonele în care conectivitatea poate fi limitată. Datele pot fi apoi analizate cu diferite aplicații.

Îmbunătățiri măsurabile

Rezultatele simulării CFD au arătat că nivelurile de presiune pentru extragerea uleiului esențial ar putea fi cu până la 50% mai mici decât cele utilizate inițial. Aceasta înseamnă o eficiență energetică mai mare a cazanului, un consum mai mic de biomasă și apă și, în consecință, o reducere a costurilor de exploatare și a amprentei de carbon. Condițiile de presiune mai stabile asigură că procesul este acum mai sigur.

Modelul CFD și automatizarea oferă, de asemenea, o distribuție mai omogenă a temperaturii, care este esențială pentru volatilizarea constantă a uleiului; presiune de intrare mai stabilă și debit de vapori; și un control mai bun al procesului pentru o eficiență mai mare. Acești factori influențează direct calitatea uleiului esențial. În cele din urmă, monitorizarea în timp real a fluxului de abur permite standardizarea procesului și repetarea fiabilă pentru fiecare specie de plantă.

screenshot video - natura - Measurable improvements
Obținerea de cunoștințe mai aprofundate și un control mai bun asupra proceselor de extracție este fundamentală pentru îmbunătățirea eficienței și generarea de materii prime de calitate superioară.
Romulo Zamberlan, Director de științe viitoare și bunăstare, Natura

Un lanț de aprovizionare mai echitabil

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

Pe lângă introducerea unei eficiențe mai mari în procesul de distilare a uleiurilor esențiale, proiectul Moiru a inclus, de asemenea, instruire în automatizare, instrumentare și monitorizare a proceselor pentru membrii comunității APROCAMP. Aceasta înseamnă că nu sunt doar implicați în lucrări de extracție cu calificare superioară, ci și participă direct la digitalizarea producției lor. Natura face astfel de transformări în Amazon de mai bine de 25 de ani, chiar înainte de proiectul Mouri, comunitatea se bucura deja de o creștere de 60% a veniturilor brute anuale și de o creștere cu 25% a oportunităților de angajare datorită implicării în producția de uleiuri esențiale.

Acum că proiectul Moiru a trecut cu succes printr-o dovadă a conceptului, următorii pași includ explorarea de noi aplicații, cum ar fi optimizarea bazată pe AI. Mai mult, abordarea servește ca un plan pentru alte agroindustrii.

Aprilie 2026