10 Modelo de Relatório Técnico Final - revisando

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ANEXO VI: MODELO DE RELATÓRIO TÉCNICO FINAL
ELTON ANTONIO MARTINS
 RELATÓRIO TÉCNICO FINAL 
USINA CONQUISTA DO PONTAL - UCP
Engenharia de Produção
TEODORO SAMPAIO
2024
ELTON ANTONIO MARTINS
 RELATÓRIO TÉCNICO FINAL 
USINA CONQUISTA DO PONTAL - UCP
Projeto de Estágio apresentado a disciplina de Estágio Supervisionado I, do curso de bacharelado em Engenharia De Produção, da Faculdade Educacional da Lapa, FAEL, como requisito parcial para avaliação;
Orientador Técnico: MARCOS ANTONIO DE SOUZA PELOSO JUNIOR
Professor-Orientador: TATYANE MOURA
1. INFORMAÇÕES GERAIS:
1.1 Organograma da Empresa:
 
1.2 Número de Funcionários: 
	A força de trabalho da empresa de cana-de-açúcar e álcool é um pilar fundamental de suas operações, composta por uma equipe dedicada e qualificada que desempenha papéis essenciais em diversos aspectos do negócio. Com um total de 500 funcionários, a empresa opera em uma escala significativa, abrangendo uma variedade de funções e departamentos para garantir o sucesso de suas operações.
Distribuição dos Funcionários:
	Os 500 funcionários da empresa são distribuídos em diferentes setores, refletindo a complexidade e a diversidade de suas operações. Isso inclui funcionários envolvidos na produção agrícola, responsáveis pelo cultivo e colheita da cana-de-açúcar, bem como equipes de operações de fábrica responsáveis pelo processamento de matérias-primas e fabricação de produtos finais. Além disso, há funcionários em departamentos administrativos, financeiros, de vendas e marketing, logística e pesquisa e desenvolvimento, que desempenham papéis essenciais no suporte e na gestão das operações da empresa.
Papel dos Funcionários:
	Cada funcionário desempenha um papel único e importante no sucesso da empresa, contribuindo com suas habilidades e experiências individuais para alcançar os objetivos organizacionais. Desde os trabalhadores rurais que trabalham nos campos até os cientistas e engenheiros envolvidos em pesquisa e desenvolvimento, todos desempenham um papel vital na cadeia de valor da empresa.
Investimento em Pessoas:
	A empresa reconhece a importância de investir em seu capital humano e está comprometida em fornecer oportunidades de desenvolvimento profissional e crescimento para seus funcionários. Isso pode incluir programas de treinamento e capacitação, educação continuada, oportunidades de avanço na carreira e benefícios competitivos para garantir a satisfação e a retenção dos funcionários.
Cultura Organizacional:
	A cultura organizacional da empresa é caracterizada por valores de trabalho em equipe, excelência, integridade e inovação. Os funcionários são incentivados a colaborar, compartilhar conhecimentos e ideias e buscar constantemente maneiras de melhorar e inovar em suas atividades. A empresa valoriza a diversidade e a inclusão, reconhecendo que a força de sua equipe reside na variedade de perspectivas e experiências que cada funcionário traz consigo.
	A força de trabalho da empresa de cana-de-açúcar e álcool é um ativo valioso e uma fonte de vantagem competitiva, contribuindo significativamente para seu sucesso e crescimento contínuo. O compromisso da empresa com o bem-estar e o desenvolvimento de seus funcionários reflete seu compromisso com a excelência e a responsabilidade social corporativa.
1.3 Produtos que Comercializa ou Industrializa:
	A empresa de cana-de-açúcar e álcool é reconhecida por sua ampla gama de produtos de alta qualidade, derivados da cana-de-açúcar, que são comercializados tanto no mercado nacional quanto internacional. Sua linha de produtos abrange não apenas açúcar e álcool, mas também uma variedade de subprodutos que são utilizados em diferentes setores industriais.
Açúcar:
	O açúcar é um dos principais produtos da empresa, amplamente utilizado na indústria de alimentos e bebidas como um adoçante natural. O açúcar produzido pela empresa é conhecido pela sua pureza e qualidade, sendo utilizado na fabricação de uma variedade de produtos, desde alimentos processados até bebidas não alcoólicas e confeitos.
Álcool Etílico (Etanol):
	O álcool etílico, ou etanol, é outro produto importante da empresa, com aplicações tanto na indústria de alimentos e bebidas quanto na indústria de combustíveis. O etanol produzido pela empresa é utilizado como ingrediente na fabricação de bebidas alcoólicas, desinfetantes, cosméticos e produtos farmacêuticos. Além disso, o etanol é amplamente utilizado como biocombustível, contribuindo para a redução das emissões de gases de efeito estufa e para a diversificação da matriz energética.
Subprodutos:
	Além do açúcar e do álcool, a empresa também comercializa uma série de subprodutos derivados do processo de fabricação da cana-de-açúcar. O bagaço de cana-de-açúcar, por exemplo, é utilizado como fonte de biomassa para a geração de energia elétrica e produção de biocombustíveis. A torta de filtro, outro subproduto da produção de açúcar, é utilizada como fertilizante orgânico na agricultura.
	A empresa está continuamente buscando maneiras de agregar valor aos seus produtos, seja através de processos de produção mais eficientes, desenvolvimento de produtos inovadores ou exploração de novos mercados. Sua reputação como fornecedora confiável de produtos de alta qualidade é fundamental para seu sucesso no mercado nacional e internacional.
1.4 Impacto Social:
	A empresa de cana-de-açúcar e álcool reconhece seu papel fundamental não apenas como uma entidade econômica, mas também como um agente de mudança social positiva na comunidade em que opera. Seu compromisso vai além de simplesmente gerar empregos; busca-se ativamente promover o desenvolvimento sustentável e o bem-estar social dos residentes locais.
Geração de Empregos e Desenvolvimento Econômico:
	Com 500 funcionários em diversas áreas, como produção, administração, logística e pesquisa, a empresa desempenha um papel significativo na criação de oportunidades de emprego na região. Além dos postos de trabalho diretos, a empresa também contribui indiretamente para a economia local, contratando serviços de empresas locais e estimulando o comércio e a atividade econômica.
Investimento em Programas Sociais:
	A empresa reconhece a importância de reinvestir parte de seus lucros na comunidade, por meio de programas sociais voltados para áreas como educação, saúde e desenvolvimento sustentável. Isso pode incluir a oferta de bolsas de estudo para estudantes locais, a construção e manutenção de instalações médicas e a implementação de projetos de conservação ambiental.
Educação e Capacitação:
	A empresa valoriza a educação como um meio de capacitar indivíduos e transformar comunidades. Por meio de parcerias com escolas locais e instituições de ensino, ela oferece programas de treinamento e capacitação para funcionários e membros da comunidade, visando melhorar suas habilidades e oportunidades de emprego.
Saúde e Bem-Estar:
	A saúde e o bem-estar dos funcionários e da comunidade são prioridades para a empresa. Ela pode oferecer serviços médicos no local de trabalho, campanhas de conscientização sobre saúde e programas de prevenção de doenças. Além disso, pode apoiar iniciativas para melhorar o acesso a cuidados de saúde de qualidade na região.
Desenvolvimento Sustentável:
	A empresa reconhece a importância de operar de forma sustentável, minimizando seu impacto ambiental e protegendo os recursos naturais para as gerações futuras. Ela pode implementar práticas agrícolas sustentáveis, investir em tecnologias limpas e participar de iniciativas de conservação ambiental em colaboração com organizações locais e governamentais.
O impacto social da empresa de cana-de-açúcar e álcool vai além das fronteiras de suas instalações, influenciando positivamente a vida das pessoas e a saúde do meio ambiente em toda a região. Ao integrar considerações sociais e ambientais em suas operações, a empresa demonstra seu compromisso com a responsabilidade corporativa e o desenvolvimento sustentável.
1.4 Clientes eFornecedores: 
	A empresa de cana-de-açúcar e álcool mantém uma sólida rede de relacionamentos com uma ampla gama de clientes e fornecedores, desempenhando um papel vital na cadeia de valor do setor agrícola e de produção de alimentos e combustíveis.
Clientes:
	Os clientes da empresa abrangem diversos setores da indústria, refletindo a versatilidade e a relevância de seus produtos. Distribuidores de alimentos e bebidas contam com a empresa para fornecer açúcar de alta qualidade, essencial na produção de uma variedade de produtos alimentícios e bebidas. Indústrias de cosméticos e farmacêuticas confiam nos produtos derivados da cana-de-açúcar como matéria-prima para uma variedade de produtos, desde cosméticos até medicamentos. Além disso, empresas de combustíveis valorizam o etanol como uma fonte de energia renovável e ambientalmente amigável, contribuindo para a redução das emissões de gases de efeito estufa e para a diversificação da matriz energética.
	A empresa mantém uma abordagem centrada no cliente, buscando entender as necessidades e expectativas de seus clientes e adaptando seus produtos e serviços de acordo. A qualidade consistente, a confiabilidade no fornecimento e o compromisso com a sustentabilidade são elementos-chave que garantem a satisfação e a fidelidade dos clientes.
Fornecedores:
	Os fornecedores da empresa desempenham um papel essencial na garantia da qualidade e da disponibilidade das matérias-primas necessárias para suas operações. Produtores de cana-de-açúcar são parceiros-chave na cadeia de suprimentos, fornecendo a matéria-prima fundamental para a produção de açúcar e etanol. Fornecedores de insumos agrícolas desempenham um papel crucial no fornecimento de fertilizantes, defensivos agrícolas e outros produtos essenciais para o cultivo eficaz da cana-de-açúcar. Além disso, empresas de logística desempenham um papel vital no transporte eficiente das matérias-primas e produtos acabados para os clientes em todo o país e no exterior.
	A empresa mantém relacionamentos sólidos e de longo prazo com seus fornecedores, baseados em confiança mútua, transparência e compromisso com a qualidade e a sustentabilidade. A colaboração estreita com os fornecedores permite a troca de conhecimentos e melhores práticas, contribuindo para o aprimoramento contínuo de toda a cadeia de suprimentos.
1.5 Missão – Filosofia e Sistema Administrativo Gerencial da Empresa: 
	A missão da empresa de cana-de-açúcar e álcool vai além da simples produção e comercialização de seus produtos. É impulsionada por um compromisso enraizado em valores de qualidade, sustentabilidade e responsabilidade social. A empresa busca incessantemente não apenas atender às demandas do mercado, mas também contribuir positivamente para a sociedade e o meio ambiente em que está inserida.
Sua filosofia empresarial é construída sobre os pilares da responsabilidade social e ambiental. Isso se traduz em práticas operacionais que priorizam a conservação dos recursos naturais, a minimização dos impactos ambientais e o respeito aos direitos humanos. A empresa reconhece sua posição como parte integrante da comunidade e está empenhada em agir de forma ética e transparente em todas as suas operações.
	O sistema administrativo gerencial da empresa é caracterizado por uma abordagem orientada para a melhoria contínua. Os processos são constantemente revisados e aprimorados com o objetivo de aumentar a eficiência operacional, reduzir custos e garantir a qualidade dos produtos. Além disso, a empresa valoriza a inovação e incentiva a participação ativa dos funcionários na identificação de oportunidades de melhorias e na implementação de soluções inovadoras.
	Ao adotar uma abordagem proativa em relação à gestão de seus negócios, a empresa busca não apenas manter sua posição de liderança no mercado, mas também estabelecer um padrão de excelência para a indústria como um todo. Sua visão de longo prazo é construir uma empresa sustentável, tanto do ponto de vista econômico quanto social e ambiental, que sirva de exemplo para outras organizações e inspire mudanças positivas em toda a cadeia de valor.
1.6 Visão Global do Trabalho Realizado na Empresa: 
	A empresa de cana-de-açúcar e álcool opera em um ambiente dinâmico e desafiador, onde a busca pela excelência operacional e o compromisso com a responsabilidade social são prioridades fundamentais. Além das operações básicas, a empresa está constantemente buscando novas oportunidades de crescimento e aprimoramento, tanto em termos de eficiência operacional quanto de impacto social.
	A produção de cana-de-açúcar não se limita apenas à colheita e processamento; envolve um ciclo contínuo de cuidado com o solo, monitoramento do clima, gestão de recursos hídricos e práticas agrícolas sustentáveis. A empresa reconhece a importância de adotar abordagens inovadoras para garantir a produtividade e a qualidade da matéria-prima, ao mesmo tempo em que minimiza o impacto ambiental.
	Além disso, a empresa está comprometida com a responsabilidade social corporativa, não apenas atendendo aos requisitos regulatórios, mas também buscando ativamente maneiras de contribuir para o desenvolvimento sustentável da comunidade local. Isso inclui programas de educação e treinamento para os funcionários, apoio a iniciativas de saúde pública e investimentos em infraestrutura comunitária.
	A visão global do trabalho realizado na empresa abrange não apenas a produção e comercialização de produtos, mas também o compromisso com a sustentabilidade ambiental, a responsabilidade social e o desenvolvimento econômico da região. Essa abordagem holística reflete o compromisso da empresa em ser um agente de mudança positiva em todas as áreas em que opera.
2. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS:
	Durante o período do estágio, uma variedade de atividades foi empreendida, permitindo uma imersão completa nas operações da empresa e uma oportunidade valiosa para aplicar e desenvolver habilidades técnicas e interpessoais.
· Participação em Inspeções de Campo para Monitoramento do Cultivo de Cana-de-Açúcar: Durante as inspeções de campo, foram observados e registrados diversos aspectos do cultivo, incluindo condições do solo, estado fitossanitário das plantações e práticas de manejo. Essas observações foram fundamentais para a compreensão dos desafios enfrentados pelos agricultores e para a identificação de estratégias de otimização da produção.
· Auxílio no Controle de Qualidade durante o Processo de Fabricação de Açúcar e Álcool: A participação no controle de qualidade envolveu a coleta e análise de amostras de matérias-primas e produtos finais, bem como a execução de testes laboratoriais para garantir a conformidade com os padrões de qualidade estabelecidos. Essa atividade proporcionou uma compreensão detalhada dos processos de fabricação e dos requisitos de qualidade do produto.
· Análise de Dados de Produção e Desempenho Operacional: A análise de dados foi realizada utilizando ferramentas estatísticas e software de análise de dados para identificar tendências, padrões e áreas de melhoria nos processos de produção. Isso permitiu uma abordagem baseada em evidências para a tomada de decisões e contribuiu para a otimização da eficiência operacional da empresa.
· Colaboração com Equipes de Pesquisa e Desenvolvimento em Projetos de Melhoria de Processos e Produtos: A colaboração com equipes de pesquisa e desenvolvimento proporcionou uma oportunidade única para contribuir para projetos inovadores destinados a melhorar a eficiência dos processos de produção e desenvolver produtos mais sustentáveis e de maior qualidade. A troca de conhecimentos e experiências com colegas e especialistas foi enriquecedora e inspiradora.
· Apoio na Elaboração de Relatórios Técnicos e Apresentações para Reuniões de Equipe: O apoio na elaboração de relatórios técnicos e apresentações exigiu habilidades de comunicação e síntese de informações técnicas complexas. Esses documentos foram utilizados para comunicar resultados de projetos, compartilhar melhores práticas e facilitara tomada de decisões estratégicas pela equipe de gestão.
	Todas as atividades foram realizadas sob a orientação e supervisão do Professor-Orientador e do Orientador Técnico, garantindo a integração eficaz do estagiário na equipe e o alinhamento com os objetivos do estágio e da empresa.
Este modelo de relatório técnico parcial fornece uma estrutura para apresentar informações sobre a empresa de cana-de-açúcar e álcool, bem como as atividades desenvolvidas durante o estágio realizado na mesma.
 
SUMÁRIO
etapa de iniciação 	1
1.1 INTEGRAÇÃO COM A EQUIPE	1
1.2 CONCEITOS TEÓRICOS	1
1.3 JOB ROTATION	2
1.4 LABORATÓRIO DE CANA E INDUSTRIAL	6
escopo de desenvolvimento do estágio 	7
2.1 BALANÇO DE MASSA E ENERGIA 	7
2.2 DIMENSIONAMENTO DE PROJETOS 	7
2.2.1 Sulfitação 	7
2.2.2 Balanço hídrico da fermentação 	8
2.2.3 Recentrifugação	8
2.2.4 Resfriamento do mosto	8
2.2.5 Tanques de polímero 	9
2.3 EFICIÊNCIAS SETORIAIS E GLOBAIS 	9
2.4 IMPLANTAÇÃO DO BIOCAL NA FERMENTAÇÃO	10
GESTÃO DE ROTINA 	10
3.1 PLANEJAMENTO AVANÇADO	10
3.2 ACOMPANHAMENTO DE INDICADORES INDUSTRIAIS	10
3.3 CONTROLE AVANÇADO	11
3.3.1 Fábrica de açúcar 	11
3.3.2 Web monitor 	11
atividades complementares 	11
4.1 UNIDADE ALCÍDIA (UAL) 	11
4.3 INFORMATIVA INDUSTRIAL 	12
aprovação do supervisor do estágio 	13
Engenharia de Produção
ETAPA DE INICIAÇÃO
INTEGRAÇÃO COM EQUIPE
Apresentação a equipe do setor que foi realizado o estágio.
CONCEITOS TEÓRICOS
Primeiramente foi realizado um estudo teórico dos principais conceitos relacionados aos indicadores industriais. Ainda que a distribuição percentual varie de acordo com a região em que é plantada e o grau de maturidade, a cana-de-açúcar é normalmente constituída por água (71%), sólidos insolúveis (11%) e sólidos solúveis (18%). Os sólidos insolúveis correspondem a fibra, formada por celulose, lignina e hemicelulose.
Figura 1: Distribuição percentual típica dos componentes da cana.
A concentração de sólidos solúveis em solução é denominada Brix e expressa como porcentagem de massa (1g/100g). O procedimento padrão para determinação do Brix de uma solução é utilizar um refratômetro, no entanto, com o aumento da viscosidade da solução, este parâmetro também pode ser determinado utilizando um densímetro.
 Dentre os sólidos solúveis há duas classificações possíveis: açúcares e não açúcares. Na classe dos açúcares existe a sacarose e a glicose/frutose, enquanto na classe dos não açúcares existem os componentes orgânicos (proteínas, ácidos e polissacarídeos) e inorgânicos (cinzas e sais). 
A sacarose é caracterizada como sendo uma molécula de glicose ligada a uma molécula de frutose e possui grande importância na fábrica de açúcar, já que este é o açúcar cristalizável. A concentração desse componente é determinada pela Pol, medida que utiliza um polarímetro para determinar a porcentagem aparente de sacarose. 
Ao relacionar a Pol e o Brix, obtém-se a pureza, que é a porcentagem de sacarose contida nos sólidos solúveis de uma solução.
Os açúcares redutores totais, diferentemente do Brix e da Pol, representam todos os açúcares da cana na forma de açúcares redutores e açúcares invertidos (glicose e frutose resultantes da hidrólise da sacarose). Os açúcares redutores são substâncias redutoras capazes de reduzir o Cu2+ em Cu+ e, apesar de serem comumente associados a apenas glicose e frutose, são diferentes compostos que podem ou não ser transformado em etanol pela ação da levedura.
JOB ROTATION
Essa etapa do estágio consistiu em visitas a área industrial com objetivo de conhecer e entender todas as etapas do processo de produção de açúcar VHP, etanol hidratado e energia. 
A primeira etapa corresponde a recepção da cana. A matéria prima contida em caminhões de carga entra na usina após uma pesagem do caminhão e descarregada com o auxílio de hilos, guindastes responsáveis por levantar a caçamba do caminhão. O caminhão, após descarregar a cana, passa novamente pela balança para que seja estipulado o peso do caminhão de carga vazio e, consequentemente, calculada a quantidade de cana presente nessa carga.
Em seguida, após separação da palha, a cana passa por um processo de preparo composto por três equipamentos distintos (picador, desfibrador e espalhador) com objetivo de reduzir a porcentagem de fibras na cana. Para retirar todas as impurezas magnéticas da cana desfibrada, a matéria prima segue para um eletroímã. 
Depois do preparo e limpeza, a cana está pronta para a extração do caldo realizada por seis ternos de extração. No primeiro terno há a extração do caldo primário, que possui brix de 16 a 18% e é obtido diretamente da cana sem adição de água. A eficiência geral de extração é de 96-97%, mas há uma concentração de 70% dessa eficiência no primeiro terno.
Entre o 5° e 6° terno é inserida a água de embebição com 60°C de temperatura ideal. Essa temperatura não é baixa o suficiente para não solubilizar os açúcares presentes no bagaço e nem alta o suficiente para extrair outros compostos. O transporte da água de embebição funciona como um reciclo e passa por todos os ternos entre o quinto e segundo, gerando o caldo secundário. Esse caldo é recolhido apenas no segundo terno e possui brix de 6 a 8%. No sexto terno, o bagaço que sai tem umidade ideal de 50%.
Os caldos obtidos na extração são encaminhados para o tanque de caldo primário e secundário. No entanto, antes de entrar no tanque, o caldo passa por uma peneira rotativa e retira o bagacilho, que é levado diretamente para o primeiro terno com um rosca helicoidal.
A partir da extração do caldo, o bagaço e o caldo seguem caminhos diferentes na usina. O bagaço é encaminhado para os alimentadores das fornalhas das caldeiras, que estão com temperatura entre 800 e 1000°C, e queima em suspensão. Ainda que cada caldeira seja de um modelo diferente (pin-hole e grelha rotativa), sabe-se que ambas podem alcançar no máximo 87% de eficiência.
Com a combustão do bagaço, são formados os gases de combustão, constituídos, principalmente, por dióxido de carbono. Esses gases saem da fornalha, trocam calor e seguem para o lavador de gases. Nesse processo utiliza-se 2 m3 de água para cada kg de vapor tratado. Os gases lavados seguem para a chaminé e a água com cinzas e impurezas é direcionada para a ETALG.
O principal objetivo da caldeira é a geração do vapor superaquecido que será fornecido para a casa de força com o intuito de gerar energia elétrica para a usina e para exportação. Sendo assim, utilizando água desmineralizada (fornecida pela estação de tratamento de água), é gerado um vapor superaquecido a 520°C e 67 bar.
Na usina há três conjuntos de turbina e gerador, variando apenas o tipo do gerador (dois de contrapressão e um condensador). O gerador de contrapressão é considerado o menos eficiente do processo porque, mesmo que consiga gerar energia elétrica, não aproveita toda a energia térmica disponível no vapor recebido da caldeira, enviando vapor de escape a 1,5 bar de volta para o processo. O gerador condensador, por outro lado, permite a geração de energia com concomitante condensação do vapor. 
Os caldos primário e misto (mistura do caldo primária com o secundário) que saem da moenda, passam pelo setor de tratamento de caldo para remoção de impurezas. Para isso, o caldo é aquecido, sulfitado, caleado e, por fim, passa pela decantação com adição de polímero. O principal objetivo do decantador é separar a corrente de entrada em duas fases distintas: caldo clarificado e lodo. Essa separação só é possível pois o caldo sofreu um tratamento físico-químico.
O lodo é encaminhado para uma seção de filtração. Na usina há duas possibilidades: filtro rotativo e filtro prensa. O filtro rotativo produz um caldo filtrado com Brix mais elevado já que exige menores quantidades de água de lavagem enquanto o filtro prensa tem como vantagem a boa retenção de sólidos sem a necessidade de utilização do bagacilho. A torta resultante do conjunto de filtros é utilizada como adubo no campo devido a riqueza em material biológico. O caldo retiradodo lodo retorna para o início do tratamento de caldo.
O caldo clarificado gerado na decantação, por outro lado, parte segue para um processo de peneiramento (peneiras estáticas) e parte segue para filtração (turbo-filtros Mecat). O rejeito desses processos é encaminhado juntamente com o lodo para o sistema de filtração. O caldo clarificado resultante, com Brix entre 12 e 15%, é armazenado em um tanque pulmão para ser utilizado na evaporação. 
A próxima etapa do processo é a evaporação, que tem como objetivo eliminar a água contida no caldo clarificado, gerando o fluido denominado xarope que, de acordo com a literatura, deve possuir um Brix na faixa de 65-70%. Para chegar nessa concentração é necessária a remoção de cerca de 75% da água presente no caldo clarificado, gerando vapor.
Na UCP utiliza-se a evaporação de múltiplos efeitos, uma forma de integração energética e economia de recursos. Nesse sistema, cada efeito é um conjunto de reboiler e balão e o vapor gerado é utilizado como fonte de calor para o próximo efeito que está operando sob uma pressão e temperatura mais baixa. nesse sistema, só há injeção de vapor de escape no primeiro efeito.
O vapor gerado em cada efeito tem o nome de vapor vegetal e, seguindo a ordem dos cinco efeitos da evaporação presente na usina, possui o nome variando de um a cinco. Esses vapores vegetais, principalmente o um e o dois, são utilizados em trocas térmicas em outras etapas do processo, como no tratamento físico-químico do caldo.
Na produção de açúcar de tamanho comercial relativamente uniforme ocorre a deposição de sacarose sobre os cristais preexistentes (sementes) que crescem e tornam o meio pobre em sacarose, causando o abaixamento da pureza. Essa semente utilizada no processo é preparada pelo laboratório utilizando 1 kg de açúcar e 2 L de etanol anidro. Na usina há a presença de um cozedor contínuo e um cozedor batelada, caracterizando um sistema de duas massas. 
A semente e o xarope/mel A são alimentados ao vácuo de granagem, que possui dois pés associados (fino e grosso) para que sejam realizados os cortes e, em seguida, passam pela sementeira. O próximo destino da massa B é o cozedor contínuo, que possui duas câmaras e seis compartimentos e recebe uma corrente de mel A (diluído ou não). 
A massa cozida B segue para um cristalizador para depois alcançar a centrífuga B que realiza a separação dos cristais do mel. Os cristais dessa etapa são denominados magma (AM = 0,3-0,4 mm) e o mel é denominado mel final ou melaço e encaminhando diretamente para a fermentação. 
O cozedor em batelada recebe diretamente o xarope e o magma da centrifugação da massa B, que atua como semente nesta etapa. Neste há também a entrada de vapor vegetal. Seguindo o mesmo processo, a massa A passa por um cristalizador e, sem seguida, por uma centrífuga batelada, gerando o mel A e o açúcar úmido (AM = 0,8-1,0 mm).
Por fim, o açúcar úmido passa por um secador onde é posto em contato com uma corrente quente para desidratar e uma corrente fria para esfriar. Essas correntes, ao entrar em contato com o açúcar, arrastam uma certa quantidade de pó de açúcar, que é altamente explosivo. Para que não haja contato do pó com o ambiente, este é retirado com auxílio de um exaustor e lavado com água, dando origem a uma corrente de água açucarada que volta para o processo.
Para a entrada no processo de fermentação, é necessário que a mistura presente no tanque de mosto tenha Brix entre 20 e 25%. Para isso existem quatro possibilidades de entrado no tanque: água, caldo clarificado, mel e pré-evaporado. Para uma melhor homogeneização, é utilizado um misturador estático logo após a saída do tanque de mosto. Além disso, visando uma melhor obtenção de etanol, é necessário que o mosto esteja com uma temperatura mais amena, então esta passa por trocadores de calor.
Na usina há um conjunto de dornas, sendo esses equipamentos o próximo destino do mosto. As dornas recebem primeiramente o fermento (levedura) e, após, o mosto de forma que o volume não seja completamente preenchido. Cada dorna possui um trocador de calor associado.
Para verificar o término da fermentação, análises de Brix são realizadas de hora em hora. No momento em que o Brix começa a apresentar repetição há uma grande indicação de que não há mais açúcares no mosto e sim substâncias redutoras não fermentescíveis logo o vinho levedurado (cerca de 8% de etanol e 10% de fermento) é encaminhado para a centrifugação.
Na centrifugação a levedura é separada do vinho, gerando o vinho de levedurado e o levedo. O vinho de levedurado segue para a dorna volante e o levedo para uma cuba de tratamento, onde recebe água. Antes de ser tratado com ácido sulfúrico, o creme gerado passa por uma nova centrifugação. Nesse processo pode ser necessário a adição de dióxido de cloro, que funciona como um agente contra microrganismos que afetam a fermentação.
 No fim do tratamento do levedo, ele é encaminhado para outra cuba e recebe ácido sulfúrico para que ocorra a redução do pH até 2,2. Como os microrganismos se reproduzem e aumentam sua população, parte do creme de levedura é retirado como excesso e parte é utilizado novamente nas dornas como fermento. Esse creme passou a ser vendido pela usina como fonte de alimentação de gado e, ao invés de ser descartado, é utilizado como uma fonte de lucro.
No processo de fermentação também há formação de dióxido de carbono, que é captado pelo topo das dornas e encaminhado para a lavagem de CO2. Para essa lavagem utiliza-se água para retirar todo o resquício alcoólico presente nesse gás. A água resultante, que possui um grau alcoólico, é encaminhada diretamente para a dorna volante, com objetivo de seguir para a destilaria.
O vinho de levedurado com cerca de 8° GL obtido na fermentação entra na destilaria e, primeiramente, troca calor. Após trocar calor, o vinho aquecido é injetado no topo da coluna A. Dessa entrada são geradas duas correntes: flegma e vinhaça. 
O flegma é alimentado na base da coluna B e, como resultado, gera três correntes distintas: flegmaça, vapor de etanol e uma mistura de óleo fúsel e água. O vapor de etanol é retirado quase no topo da coluna, segue para um condensador e como resultado, parte é encaminhada de volta para a coluna B e parte segue para o tanque de álcool hidratado com aproximadamente 92,5°GL.
LABORATÓRIOS DE CANA E INDUSTRIAL
O laboratório realiza as análises necessárias para o acompanhamento do processo, sendo assim tem grande importância. No pagamento da cana, por exemplo, utiliza-se os açúcares redutores totais recuperáveis (ATR), que determina o valor a ser pago pela cana. Define-se ATR como sendo a quantidade de ART menos a soma das perdas de açúcares durante o processo. Para essa determinação, os caminhões de cana passam por amostragens aleatórias realizadas com uma sonda oblíqua.
A amostra coletada passa por uma análise que segue rigorosamente os padrões estipulados pelo Consecana de São Paulo para quantificar a qualidade da matéria-prima recebida. Nessa análise a cana é picada, desfibrada, homogeneizada e prensada, determinando parâmetros como Pol, Brix e peso do bolo úmido da cana.
Os açúcares redutores totais de uma solução açucarada são determinados no laboratório industrial por meio do método de Lane-Eynon. Esse método consiste em uma titulação de oxirredução onde uma mistura de reagentes Fehling A e Fehling B recebe a solução açucarada para que o Cu2+ (solução azul) seja reduzido a Cu+ (solução vermelho tijolo). Nesse processo a solução a ser titulada permanece em ebulição para que o cobre não seja oxidado pelo oxigênio do ar, mudando a cor da solução e comprometendo o resultado.
Na extração do caldo é feita amostragem automática no bagaço de saída do sexto termo. Um robô coleta amostras em um intervalo de tempo determinado e armazena para que um responsável do laboratório possa coletar essa amostra duas vezes por turno. Nessa análise os principais parâmetros investigados são a umidade, Pol e brix. A partir da umidade é possível acompanhar a eficiência de extração da moageme a partir do Pol e do brix acompanha-se as perdas de açúcares.
A umidade do bagaço é determinada utilizando uma estufa. Nesse procedimento pesa-se o recipiente mais o material e, após a estufa, pesa-se novamente o recipiente mais o material. Dessa forma, ao subtrair a massa final da massa inicial, tem-se a massa de água.
Existem pontos de coleta de amostra em todos os processos da usina, na caldeira, por exemplo, há a coleta de amostras de todos os fluidos de forma que possa haver um monitoramento constante de parâmetros como condutividade. Como a caldeira trabalha com temperaturas muito altas, os pontos de coleta possuem um pequeno resfriador, deixando a temperatura mais baixa e manipulável para o operador.
ESCOPO DE DESENVOLVIMENTO DO ESTÁGIO
BALANÇO DE MASSA E ENERGIA
Durante todos os estágios foram realizados balanços de massa e energia para melhor entendimento do funcionamento dos setores da usina.
DIMENSIONAMENTO DE PROJETOS
Sulfitação
Na implementação da sulfitação, novo processo da usina que diminui a cor e evita o escurecimento do açúcar no armazém, foi desenvolvido um P&ID (Piping and Instrumentation Diagram), um dos diagramas mais utilizados em processos industriais pois fornece informações de instrumento, malhas de controle e tubulações.
Esse diagrama possui maior detalhamento sobre o processo que os diagramas iniciais de um projeto, como o diagrama de blocos e o PFD (Process Flow Diagram), já que constitui uma etapa mais avançada de desenvolvimento de um novo processo para uma indústria.
Para a elaboração desse documento foi necessária a participação em reuniões de implementação do novo processo, formulações de instruções de trabalho para os operadores e visitas ao setor da indústria antes e depois da construção.
Figura 1 – P&ID da sulfitação.
Balanço hídrico da fermentação
O processo de fermentação envolve grandes quantidades de água, principalmente nos trocadores de calor. Sendo assim, foi realizado um balanço hídrico do processo de obtenção de etanol considerando dois cenários distintos: sem sangria e com sangria. A partir desse cálculo observou-se que a água corresponde a mais de 80% da massa que entra e sai no processo.
Recentrifugação
Com o aumento do valor do ácido sulfúrico, as usinas do setor sucroalcooleiro buscaram alternativas a esse composto. Além disso, a UCP tinha um grande problema com a contaminação bacteriana na fermentação, diminuindo a viabilidade e aumentando a floculação e a produção de ácidos. 
A alternativa encontrada para os dois problemas foi a Recentrifugação. Foi dado um apoio nesse novo processo realizado depois da centrifugação do fermento que visa eliminar impurezas, diminuir o teor alcóolico e, consequentemente, reduzir a utilização de ácido sulfúrico e a concentração de bactérias.
Resfriamento do mosto
O mosto é normalmente constituído por mel final e água, sendo assim possui altas temperaturas. Para a fermentação e melhor atuação da levedura, é necessário que este esteja em temperaturas mais amenas. 
Os trocadores de calor são responsáveis por diminuir a temperatura do mosto de 80 para 32°C, aumentando a temperatura da água de 30 para 45°C. Realizando o balanço de massa e considerando uma produção de etanol de 1500 m3 por dia, calculou-se que o trocador de calor do mosto deve possuir 373 placas de 2,92 m2.
Além desse resfriamento do mosto, cada dorna do processo possui um trocador de calor associado para elevar a temperatura do mosto de 32 para 34°C, temperatura considerada ideal para a fermentação alcoólica. Nesses trocadores há a necessidade de troca das tubulações para 50”. Sendo assim, considerando as premissas anteriores, calculou-se que a água de aquecimento do mosto entra no trocador de calor com uma tubulação de pelo menos 44”.
Tanques de polímero
A UCP utiliza dois tipos de polímero dentro do processo: aniônico e catiônico. Ambos têm a finalidade de formas agregados para melhor separação das impurezas, no entanto o aniônico é utilizado no decantador e o catiônico no filtro. Para utilização, o polímero é hidratado previamente e permanece em agitação constante pois, ao adicioná-lo no caldo na sua forma comercial, sua ação não seria eficiente.
A condição ideal do setor de tratamento de caldo para os operadores seria necessidade de preparo de polímero apenas uma vez por dia, no entanto os tanques reservados para esse processo não suportam o volume necessário. Para verificar a possibilidade de utilização dos tanques sobressalentes presentes na Unidade Alcídia, foram feitos cálculos da quantidade de polímero necessário no dia. A partir desse cálculo, conclui-se que os tanques podem ser utilizados para facilitar a operação.
EFICIÊNCIAS SETORIAIS E GLOBAIS
O acompanhamento das eficiências setoriais e globais fez parte de todas as atividades do estágio. Para a fermentação, por exemplo, foi realizado um acompanhamento diário da rotina dos operadores juntamente com o cálculo do rendimento de cada dorna operante. Essa experiência permitiu o conhecimento e o entendimento dos principais fatores que afetam a fermentação e seus indicadores.
Também foi realizado o balanço das perdas de ART no processo como um todo com objetivo de calcular a eficiência geral industrial. Esse cálculo, além de considerar as perdas, considera a quantidade de açúcar e etanol em processo. 
IMPLANTAÇÃO DO BIOCAL NA FERMENTAÇÃO
O Biocal é fornecido pela GlobalYeast, empresa fundada em 2015 que desenvolve e comercializa soluções alinhadas à indústria 4.0, com ferramentas de gerenciamento automático de processos fermentativos, além de variedades geneticamente modificadas de microrganismos. 
Essa solução consiste em uma forma de controle avançado que utiliza os parâmetros de entrada para um balanço de massa e energia. Desse balanço, determina-se a temperatura que será utilizada como set-point na dorna. A temperatura da dorna é um fator muito relevante para um bom rendimento da fermentação pois esta afeta diretamente a performance das leveduras. 
Para o acompanhamento da implementação do Biocal, foram realizadas reuniões semanais com a equipe da GlobalYeast até o fim da safra além da disponibilização de dados referentes ao processo de fermentação da Unidade Conquista do Pontal.
GESTÃO DE ROTINA
PLANEJAMENTO AVANÇADO
Com a usina em funcionamento, diariamente foi feito o planejamento avançado utilizando o sistema PGDI da Pentagro, empresa que nasceu em 2006 e oferece soluções para virtualizar plantas industriais. O PGDI é um sistema de desempenho online que utiliza modelos de simulação para a unidade produtiva e estabelece os procedimentos operacionais ótimos.
Para que a simulação se aproximasse das condições reais enfrentadas pela usina, a cada dia era inserida a estimativa de moagem e os dados médios da matéria prima no dia anterior, monitorados pelos relatórios técnicos de produção emitidos pelo laboratório industrial.
ACOMPANHAMENTO DE INDICADORES INDUSTRIAIS
Os indicadores industriais são continuamente monitorados na rotina da usina para que sejam feitas modificações que maximizem a produção. Com o auxílio do PIMS (sistema de gerenciamento de informações da planta) foram realizadas a gestão e o acompanhamento desses indicadores por meio da geração diária dos dados necessários para a utilização dos quadros de gestão a vista de cada setor.
CONTROLE AVANÇADO
Fábrica de açúcar
Na Unidade Conquista do Pontal, o controle avançado é realizado por meio da linguagem Fuzzy. Na lógica tradicional (booleana) um determinado elemento apresenta apenas duas possibilidades, pertencer ou não pertencer a um conjunto, isto é, pode possuir apenas dois valores (0 ou 1; falso e verdadeiro). Em contrapartida, a lógica Fuzzy permite uma representação parcial de um elemento, podendo ser qualquer valor no intervalo de números reais [0,1].
Os controladores Fuzzy não necessitam de modelagem matemática do processo pois modelam o conhecimento do especialista, do usuário do sistema, utilizando para isso mecanismos de inferência baseados em regras de controle. Atravésde uma base de conhecimento consistente, é possível determinar uma relação precisa entre variáveis de entrada e ações de controle.
O controle avançado na usina está presente nos setores de cogeração, destilação, evaporação e moenda por meio do Leaf, solução fornecida pela Isystem. Devido a presença de um cozedor contínuo na fábrica de açúcar, o controle avançado está sendo implementado nesse setor. Para o auxílio nesse projeto, foram feitas participações de reuniões e determinações das variáveis relevantes.
Web monitor
O controle avançado permitiu um grande avanço nos setores em que foi implementado, no entanto as informações geradas não podiam ser acompanhadas frequentemente. O web monitor é um dashboard fornecido pela Isystem para que o acompanhamento seja realizado nos centros de operações industriais. Dessa forma, após participação em reuniões e entendimento da ferramenta, foram criados os dashboards preliminares para a usina.
ATIVIDADES COMPLEMENTARES
UNIDADE ALCÍDIA (UAL)
A Unidade Alcídia, localizada em Teodoro Sampaio (SP), foi a primeira usina do Proálcool, programa do governo para promover a substituição dos derivados do petróleo para o etanol. Esta foi inaugurada em 1974 e possui capacidade de produção de 750 m3 de etanol e 15000 sacos de açúcar VHP. Ainda que para a época essa capacidade fosse grande, hoje em dia Alcídia é considerada uma usina de baixa produção. 
Após uma visita na usina, observou-se que a mesma se encontra parada no tempo já que está hibernada desde 2015. Com todos os equipamentos ainda presentes na unidade, pode-se afirmar que o setor sucroalcooeiro evoluiu muito. Novas tecnologias, melhoras em processos antigos e a utilização do mundo digital estão incluídas nessa evolução. A Unidade Conquista do Pontal, por exemplo, é considerada a unidade da Atvos com mais inovações no ramo da indústria 4.0. Além de serem inovações, as tecnologias agregadas a usina facilitam a rotina diária dos líderes e dos operadores e aumentam a eficiência do processo. 
Além da visita a unidade, também foi feito um mapa de oportunidades dos ativos de Alcídia para uma melhor compreensão das possibilidades de destino dos equipamentos disponíveis. O desenvolvimento desse mapa envolveu a utilização do software Draw.io (gratuito e online).
INFORMATIVA INDUSTRIAL
A informativa da UCP é um meio de comunicação com os colaboradores da indústria. A partir dela, todos estão informados do que tem acontecido, como por exemplo as mudanças no processo, e o porquê dessas ocorrências. A primeira edição abordava os seguintes temas: implantação da sulfitação, acidentes recentes na ATVOS, novo reconhecimento facial para registro de ponto e visita do Conselho Regional de Química (CRQ) na usina. Ao longo da duração do estágio, outras edições foram desenvolvidas e distribuídas.
PERÍODO DE REALIZAÇÃO NO CAMPO DE ESTÁGIO:
Dos dias 18/03/ 2024 a 20/05/2024
Dias da semana: segunda-feira a sexta-feira
Horas diárias: 5 horas
Horas semanais:25 horas semanais
Obs: máximo de 25 horas semanais;
APROVAÇÃO DO SUPERVISOR DO ESTÁGIO
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AVALIAÇÃO DO ORIENTADOR TÉCNICO (OBRIGATÓRIA):
	Critérios de avaliação
	INSUFUCIENTE
	SUFICIENTE
	BOM
	ÓTIMO
	
Aspectos profissionais e humanos
	Produtividade
	
	
	
	X
	
	Capacidade crítica
	
	
	
	X
	
	Conhecimento
	
	
	
	X
	
	Iniciativa
	
	
	
	X
	
	Planejamento e organização
	
	
	
	X
	
	Disposição e interesse
	
	
	
	X
	
	Atitude cooperativa
	
	
	
	X
	
	Assiduidade e pontualidade
	
	
	
	X
	
	Disciplina
	
	
	
	X
	
	Sociabilidade
	
	
	
	X
	
	Comunicação
	
	
	
	X
	
	Evolução do aluno
	
	
	
	X
	
Estrutura e conteúdo do relatório
	Relacionado à atividade,
domínio do conteúdo
	
	
	
	X
	
	Relacionado à adequação ao que é esperado de um relatório técnico (encadeamento de ideias, fundamentação,
raciocínio, conclusão)
	
	
	
	X
	Adequação do trabalho em relação ao curso de engenharia de produção
	
	
	
	X
	NOTA FINAL ( DE 0 A 2,0 PONTOS
	2,0
COMENTÁRIOS SOBRE A ATUAÇÃO DO ACADÊMICO:
 O estagiario atendeu todos os criterio e expectativas, sempre mostrando as habilidades técnicas e
 comportamentais para o desenvolvimentos profissional das atividades designadas, como iniciativa para
 solucionar os problemas, com percepção aguçada no aprendizado e um interatividade com trabalho em equipe
 otima.
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Orientador Técnico (Supervisor de Campo) Assinatura e Carimbo
Silvio Bortoleto
Coordenador do Curso de Engenharia de Produção
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