Aumento da eficiência por meio da análise da produção
A Sandvik está usando inteligência artificial para melhorar os processos de produção de aço, reduzindo seus custos e o impacto ambiental.
Lançado na primavera de 2018, o projeto de pesquisa Swedish Metal contou com a colaboração da área de negócios Sandvik Materials Technology, da Universidade de Skövde e da empresa siderúrgica sueco-finlandesa SSAB. A equipe do projeto está realizando um extenso trabalho de análise de produção com a ajuda de inteligência artificial (IA), big data e aprendizado de máquina. O objetivo é um processo de produção de aço mais eficiente e sustentável.
A Sandvik se concentra na análise de dados de produção para mapear melhor o conteúdo de material reciclado internamente. O objetivo é aumentar a proporção de material reciclado usado - e reduzir a necessidade de adicionar materiais virgens - durante a produção de aço.
"Na situação atual, não podemos utilizar todos os grupos de aço reciclado ao máximo, porque temos que levar em conta a incerteza em torno de sua composição e distribuição", diz Magnus Josefsson, responsável pela otimização de matérias-primas na Sandvik.
Colaboração acadêmica
A Sandvik está enviando grandes quantidades de dados do processo siderúrgico para pesquisadores da Universidade de Skövde para análise.
"A ideia básica é estudar a conexão entre as matérias-primas que introduzimos no ferro fundido e a composição do aço, mas também usamos dados secundários, como o uso de eletricidade e o teor de óxido na escória. Esperamos que os novos algoritmos sejam capazes de detectar perdas de metal e contaminantes de materiais entre diferentes lotes de ferro fundido e, assim, isolar os efeitos que se devem ao conteúdo inesperado das matérias-primas."
Esperamos encontrar melhores maneiras de utilizar o material reciclado para que seja possível reduzir a proporção de ligas sem correr o risco de piorar a qualidade do produto final.
Um objetivo importante do trabalho de análise é ajustar os algoritmos de otimização de matéria-prima existentes que a Sandvik usa em seu processo de produção. Espera-se que isso possibilite a otimização dos custos de matéria-prima sem comprometer a qualidade do aço.
"O material que fundimos atualmente consiste em cerca de 45% de aço reciclado internamente e produtos residuais e 35% de sucata comprada", diz Josefsson. "O restante são ligas metálicas puras. Esperamos encontrar melhores maneiras de utilizar o material reciclado, de modo que seja possível reduzir a proporção de ligas sem correr o risco de piorar a qualidade do produto final."
Melhoria da eficiência, melhoria da circularidade
O projeto está programado para continuar por três anos. Josefsson espera que o resultado inicial seja uma visão clara de como o mix de matérias-primas pode ser aprimorado para aumentar a qualidade e a eficiência, bem como a sustentabilidade.
"Espero que o procedimento de análise possa ser implementado de forma a permitir sua realização contínua no futuro", diz ele.
"Assim, poderemos identificar problemas com a classificação do aço reciclado à medida que eles surgirem e, portanto, poderemos implementar medidas para evitá-los." Paralelamente aos esforços para reduzir a proporção de ligas adicionadas, também está em andamento o trabalho para reduzir a proporção de sucata que ocorre na produção, o que aumenta ainda mais a necessidade de usar o aço reciclado disponível da melhor maneira possível.
"Embora seja melhor usar produtos reciclados do que comprar ligas para economizar em matérias-primas, o cenário ideal não é circular o material várias vezes. É claro que seria melhor se a maior parte possível do material pudesse ser vendida diretamente, portanto, outra meta importante para nós é como podemos descartar menos material."
O foco na sustentabilidade é igual à otimização de processos
Um dos principais motivos para a Sandvik se envolver no projeto Swedish Metal é a redução dos custos de produção, resultado do uso de materiais mais baratos e da redução do consumo de eletricidade. Isso provavelmente também ajudará a empresa a obter controle detalhado de seus processos e otimizá-los.
"Aumentar a competitividade e nos diferenciarmos de nossos concorrentes internacionais tem se tornado cada vez mais importante", diz Josefsson. "Além disso, levamos a questão da sustentabilidade muito a sério. Ao demonstrar o quanto trabalhamos com essa questão, acho que podemos aumentar nossas chances de atrair novos conhecimentos no futuro."