Skip to main content
Ta stran je prikazana z avtomatskim prevajanjem. Namesto tega glej v angleščini?
Amazonski deževni gozd

Digital Twin spodbuja majhno amazonsko agroindustrijo

Globoko v amazonskem deževnem gozdu projekt Moiru pomaga malemu proizvajalcu eteričnih olj, da deluje pametneje. V okviru dokaza koncepta prikazuje, kako Digital Twin orodja — vključno Simcenter STAR-CCM + - lahko naredi razliko daleč od tovarniškega nadstropja

screenshot video

Vlažno podnebje Amazonije zagotavlja idealne pogoje za dišeče rastline. Od leta 2003 zadruga Campo Limpo (APROCAMP) v Santo Antônio do Tauá oskrbuje Natura — brazilsko multinacionalno in vodilno podjetje za lepoto in osebno nego v Latinski Ameriki — s temi pridelki. Od leta 2024 se zadruga ukvarja tudi s pridobivanjem njihovih eteričnih olj, kar omogoča, da večja vrednost ostane pri skupnosti.

Skozi projekt Moiru je zdaj mogoče avtomatizirati postopek pridobivanja eteričnih olj. Projekt, razvit z družbo Natura kot del naše pobude Tech4Amazonia, se osredotoča na uvedbo digitalnih tehnologij v industrijske procese na podeželskih območjih Amazonije. Naši inženirji prispevajo svoje strokovno znanje na področju tehnologij avtomatizacije, simulacije in podatkovne inteligence, Natura pa prinaša znanstveno usposobljenost na področju družbene biotske raznovrstnosti in dolgoletnih odnosov z lokalnimi skupnostmi.

Tradicionalni proces postane digitalen

Tradicionalno pri proizvodnji eteričnega olja se uporablja para: Rastlinski material se pakira v velike posode, para pa prehaja skozi organsko snov, pri čemer izhlapi eterična olja rastline, ki se nato v naslednjem koraku kondenzirajo in ločijo od vode. Kakovost končnega izdelka je med drugim odvisna od tega, kako enakomerno se para premika skozi material in kako stabilni tlak in temperatura ostaneta med vožnjo. Da bi vsakič dosegli najboljše rezultate, smo se odločili za digitalizacijo procesa. Ker ničesar ne bi smeli prepustiti naključju.

Naši inženirji so začeli s podrobnim preslikavanjem obstoječe nastavitve ekstrakcije. To je vključevalo zbiranje in potrjevanje tehničnih podatkov, kot so risbe CAD, diagrami cevovodov in instrumentacije ter mejni pogoji, čemur so sledili obiski na kraju samem za razumevanje infrastrukture zadruge in operativnih omejitev agroindustrijske operacije v Amazoniji. Te informacije so bile zbrane za ustvarjanje Digital Twin ekstrakcijske posode z uporabo računalniške dinamike tekočin (CFD) v Simcenter STAR-CCM +. Model razkriva, kako se para premika skozi rastlinski material, kje pride do padcev tlaka in kako se temperatura porazdeli znotraj posode — vse dejavnike, ki neposredno vplivajo na učinkovitost in ponovljivost ekstrakcije.

Pridobivanje globljega znanja in boljši nadzor nad postopki ekstrakcije sta bistvenega pomena za izboljšanje učinkovitosti in ustvarjanje kakovostnejših surovin.
Romulo Zamberlan, Direktor prihodnjih znanosti in dobrega počutja, Narava

Od vpogleda do akcije

Screenshot video Natura

Vpogledi, pridobljeni pri Digital Twin, so bili nato uvedeni v akcijo. Začeli smo z vključitvijo sloja avtomatizacije v postopek ekstrakcije agroindustrije. Zgoraj od ekstraktorja je bil nameščen senzor tlaka, v parni vod je bil postavljen sorazmerni ventil, dodani pa so bili senzorji masnega pretoka in temperature za zajem ključnih spremenljivk vsake serije. Te komponente so nadzorovane in nadzorovane s sistemom PLC/HMI in nadzornim nadzorom, kar operaterjem omogoča, da nastavijo želeni pretok pare, opazujejo obnašanje procesa in vzdržujejo stabilne pogoje delovanja.

Vse podatke, ustvarjene v procesu, lokalno beleži Industrial Edge, kar je bistveno na področjih, kjer je povezljivost lahko omejena. Podatke lahko nato analiziramo z različnimi aplikacijami.

Merljive izboljšave

Rezultati simulacije CFD so pokazali, da so lahko ravni tlaka za ekstrakcijo eteričnega olja do 50% nižje od tistih, ki so bile prvotno uporabljene. To pomeni večjo energetsko učinkovitost kotla, manjšo porabo biomase in vode ter posledično zmanjšanje obratovalnih stroškov in ogljičnega odtisa. Stabilnejši pogoji tlaka zagotavljajo, da je postopek zdaj varnejši.

Model CFD in avtomatizacija zagotavljata tudi bolj homogeno porazdelitev temperature, kar je bistvenega pomena za dosledno izhlapevanje olja; stabilnejši vstopni tlak in pretok pare; ter boljši nadzor procesa za večjo učinkovitost. Ti dejavniki neposredno vplivajo na kakovost eteričnega olja. Nazadnje, spremljanje pretoka pare v realnem času omogoča standardizacijo in zanesljivo ponovitev postopka za vsako rastlinsko vrsto.

screenshot video - natura - Measurable improvements
Pridobivanje globljega znanja in boljši nadzor nad postopki ekstrakcije sta bistvenega pomena za izboljšanje učinkovitosti in ustvarjanje kakovostnejših surovin.
Romulo Zamberlan, Direktor prihodnjih znanosti in dobrega počutja, Narava

Bolj pravična dobavna veriga

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

Poleg uvedbe večje učinkovitosti v proces destilacije eteričnih olj je projekt Moiru vključeval tudi training na področju avtomatizacije, instrumentacije in spremljanja procesov za člane skupnosti APROCAMP. To pomeni, da niso vključeni le v visokokvalificirana ekstrakcijska dela, ampak tudi neposredno sodelujejo pri digitalizaciji njihove proizvodnje. Natura že več kot 25 let izvaja takšno preobrazbo v Amazon, še pred projektom Mouri je skupnost že uživala 60-odstotno povečanje letnih bruto prihodkov in 25-odstotno povečanje zaposlitvenih možnosti, zahvaljujoč vključitvi v proizvodnjo eteričnih olj.

Zdaj, ko je projekt Moiru uspešno opravil dokaz koncepta, naslednji koraki vključujejo raziskovanje novih aplikacij, kot je optimizacija, ki temelji na umetni inteligenci. Poleg tega pristop služi kot načrt za druge agroindustrije.

april 2026