COD: 4022
Ano do Desafio: 2026
Temática: Automação de Processos/IOT
Verticais: Indústria 4.0
Estágio esperado de Maturidade da Solução: Conceito – Necessário realização de pesquisa básica ou aplicada
Eliminar a subjetividade e o erro humano no processo de alimentação das caldeiras. Atualmente, o controle de consumo de biomassa (cavaco de madeira) é baseado em métodos volumétricos e contagem manual, o que ignora variáveis críticas como a densidade aparente e o teor de umidade do material.
A umidade é o fator de maior impacto: um cavaco mais úmido pesa mais, porém entrega menos poder calorífico, gerando uma distorção tanto no estoque financeiro quanto na eficiência térmica da caldeira. O objetivo é implementar um sistema de hardware e software que realize a pesagem dinâmica e a leitura de umidade em tempo real, integrando esses dados diretamente ao sistema de controle industrial.
Contagem de "Conchas": O operador da máquina carregadeira conta quantas vezes abastece a moega da caldeira.
Registro Manual: Esses números são anotados em planilhas físicas ou apontados em sistemas de forma manual ao final do turno.
Estimativa de Peso: Ao final do mês, a Frimesa utiliza um "peso médio por concha" para calcular o consumo total.
Acuracidade de Estoque: Redução dos "gaps" de inventário para uma margem de erro inferior a 2%.
Gestão de Performance Térmica: Capacidade de calcular o consumo de biomassa seca vs. úmida, permitindo entender o rendimento real da caldeira (kg de vapor por kg de biomassa).
Automação de Dados: Eliminação do preenchimento de planilhas manuais e redução da carga de trabalho administrativo dos operadores.
Visibilidade em Tempo Real: Dashboard com consumo instantâneo e acumulado por turno/dia.
Integração de Fluxo: Dados trafegando via protocolo industrial (Modbus, Profinet, etc.) para o supervisório existente.
Conectividade Industrial: A solução deve possuir interface com CLP (Controlador Lógico Programável) para integração com o sistema supervisório da caldeira.
Robustez de Hardware: Sensores e balanças devem suportar o ambiente hostil (presença de pó, vibração, calor e umidade).
Medição Não-Intrusiva de Umidade: Preferência por sensores que não interrompam o fluxo de material (ex: sensores de micro-ondas, infravermelho ou laser instalados sobre a esteira).
Pesagem Dinâmica: A balança deve ser integrada à linha de alimentação (balança de correia ou sistema de células de carga na moega).
Auditorias Visuais: Tentativa de aumentar a fiscalização sobre as anotações dos operadores, o que se mostrou ineficaz a longo prazo.
Pesagem em Balança Rodoviária: O caminhão é pesado na entrada, mas isso não resolve o monitoramento do consumo dentro do processo, apenas a compra do fornecedor.
Conceito - Necessário realização de pesquisa básica ou aplicada