Skip to main content
This page is displayed using automated translation. View in English instead?
Amazonijska prašuma

Digital Twin podstiče malu amazonsku agroindustriju

Duboko u amazonskoj prašumi, projekat Moiru pomaže malom proizvođaču esencijalnih ulja da radi pametnije. U okviru dokaza koncepta pokazuje kako Digital Twin alati - uključujući Simcenter STAR-CCM + - može napraviti razliku daleko od fabričkog poda

screenshot video

Vlažna klima Amazona pruža idealne uslove za mirisne biljke. Od 2003. godine, zadruga Campo Limpo (APROCAMP) u Santo Antonio do Tau snabdeva Natura — brazilsku multinacionalnu i vodeću kompaniju za lepotu i ličnu negu u Latinskoj Americi — ovim usevima. A od 2024. godine zadruga je takođe uključena u vađenje njihovih esencijalnih ulja, omogućavajući da veća vrednost ostane u zajednici.

Kroz projekat Moiru, proces ekstrakcije esencijalnih ulja sada se može automatizovati. Razvijen sa Naturom kao deo naše inicijative Tech4Amazonia, projekat se fokusira na dovođenje digitalnih tehnologija u industrijske procese u ruralnim amazonskim područjima. Naši inženjeri doprinose svojoj stručnosti u tehnologijama automatizacije, simulacije i inteligencije podataka, dok Natura donosi naučnu kompetenciju u sociobiodiverzitetu i dugogodišnjim odnosima sa lokalnim zajednicama.

Tradicionalni proces postaje digitalni

Tradicionalno, proizvodnja esencijalnog ulja koristi paru: Biljni materijal se pakuje u velike posude, a para prolazi kroz organsku materiju, isparavajući eterična ulja biljke, koja se zatim kondenzuju u sledećem koraku i odvajaju od vode. Kvalitet finalnog proizvoda zavisi između ostalog od toga koliko se para ravnomerno kreće kroz materijal i koliko stabilan pritisak i temperatura ostaju tokom rada. Da bismo svaki put postigli najbolje rezultate, krenuli smo da digitalizujemo proces. Jer ništa ne treba prepustiti slučajnosti.

Naši inženjeri su započeli detaljnim mapiranjem postojećeg podešavanja ekstrakcije. Ovo je uključivalo prikupljanje i validaciju tehničkih podataka kao što su CAD crteži, dijagrami cevovoda i instrumentacije i granični uslovi, nakon čega su usledile posete na licu mesta radi razumevanja infrastrukture zadruge i operativnih ograničenja agroindustrijske operacije u Amazoniji. Ove informacije su prikupljene da bi se stvorila Digital Twin ekstrakcijske posude korišćenjem računarske dinamike fluida (CFD) u Simcenter STAR-CCM +. Model otkriva kako se para kreće kroz biljni materijal, gde dolazi do pada pritiska i kako se temperatura distribuira unutar posude - svi faktori koji direktno utiču na efikasnost i ponovljivost ekstrakcije.

Sticanje dubljeg znanja i bolja kontrola nad procesima ekstrakcije od suštinskog je značaja za poboljšanje efikasnosti i stvaranje kvalitetnijih sirovina.
Romulo Zamberlan, Direktor budućih nauka i blagostanja, Natura

Od uvida do akcije

Screenshot video Natura

Uvidi dobijeni od Digitalnog blizanca zatim su sprovedeni u akciju. Počeli smo integrisanjem sloja automatizacije u proces ekstrakcije agroindustrije. Senzor pritiska je instaliran uzvodno od ekstraktora, proporcionalni ventil je postavljen u vodovod pare, a dodani su senzori protoka mase i temperature da bi se snimile ključne promenljive svake serije. Ove komponente se kontrolišu i nadgledaju putem PLC/HMI sistema i nadzorne kontrole, omogućavajući operaterima da postave željenu brzinu protoka pare, posmatraju ponašanje procesa i održavaju stabilne uslove rada.

Sve podatke stvorene u procesu lokalno beleži Industrial Edge, što je neophodno u oblastima gde povezanost može biti ograničena. Podaci se zatim mogu analizirati različitim aplikacijama.

Merljiva poboljšanja

Rezultati simulacije CFD otkrili su da bi nivoi pritiska za ekstrakciju esencijalnog ulja mogli biti i do 50% niži od onih koji su prvobitno korišćeni. To znači veću energetsku efikasnost u kotlu, manju potrošnju biomase i vode, a samim tim i smanjenje operativnih troškova i ugljeničnog otiska. Stabilniji uslovi pritiska osiguravaju da je proces sada sigurniji.

CFD model i automatizacija takođe obezbeđuju homogeniju raspodelu temperature, što je neophodno za doslednu isparavanje ulja; stabilniji ulazni pritisak i protok pare; i bolja kontrola procesa za veću efikasnost. Ovi faktori direktno utiču na kvalitet eteričnog ulja. Konačno, praćenje protoka pare u realnom vremenu omogućava da se proces standardizuje i pouzdano ponovi za svaku biljnu vrstu.

screenshot video - natura - Measurable improvements
Sticanje dubljeg znanja i bolja kontrola nad procesima ekstrakcije od suštinskog je značaja za poboljšanje efikasnosti i stvaranje kvalitetnijih sirovina.
Romulo Zamberlan, Direktor budućih nauka i blagostanja, Natura

Pravedniji lanac snabdevanja

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

Pored uvođenja veće efikasnosti u proces destilacije esencijalnog ulja, projekat Moiru je takođe uključivao obuku o automatizaciji, instrumentaciji i praćenju procesa za članove zajednice APROCAMP. To znači da nisu uključeni samo u visokokvalifikovane radove vađenja, već i direktno učestvuju u digitalizaciji svoje proizvodnje. Natura vrši takvu vrstu transformacije u Amazon više od 25 godina, čak i pre projekta Mouri, zajednica je već uživala povećanje godišnjeg bruto prihoda od 60% i porast mogućnosti za posao od 25% zahvaljujući uključivanju u proizvodnju esencijalnog ulja.

Sada kada je projekat Moiru uspešno prošao kroz dokaz koncepta, sledeći koraci uključuju istraživanje novih aplikacija, kao što je optimizacija zasnovana na AI. Štaviše, pristup služi kao nacrt za druge agroindustrije.

April 2026