Avances y perspectivas de la automatización industrial en el sector azucarero y etanol

El legado y la innovación de Nova Smar

Introducción

El sector brasileño de la caña de azúcar y la bioenergía representa uno de los pilares fundamentales de la economía nacional y un paradigma global en materia de energías

 renovables. La transición de la antigua industria azucarera al complejo bioenergético contemporáneo no fue un simple cambio de nomenclatura, sino una revolución tecnológica impulsada por la necesidad de eficiencia, sostenibilidad y competitividad. En el corazón de esta transformación, la automatización industrial emerge como el sistema nervioso central de los ingenios, permitiendo la monitorización y el control de complejos procesos biológicos y mecánicos con precisión milimétrica. Nova Smar, con sede en Sertãozinho, en el corazón de la mayor región productora de caña de azúcar del mundo, ha desempeñado un papel fundamental en esta evolución desde su fundación en 1974.

La automatización de los procesos industriales puede entenderse mediante una analogía con el cuerpo humano: los sensores y transmisores actúan como los sentidos, captando variaciones de presión, temperatura y nivel; los controladores funcionan como el cerebro, procesando información y tomando decisiones basadas en algoritmos; y los actuadores, como válvulas y motores, representan los músculos que realizan las acciones necesarias para mantener el equilibrio del sistema. En la industria azucarera, esta coordinación es vital, ya que el procesamiento de la caña de azúcar implica variables altamente dinámicas y una materia prima que comienza su degradación inmediatamente después de la cosecha.

Este informe técnico detalla la trayectoria de Nova Smar, analizando cómo la empresa identificó brechas tecnológicas en las décadas de 1970 y 1980 y cómo sus soluciones moldearon el estándar de automatización de las centrales azucareras modernas. Más allá de la caña de azúcar, el análisis se extiende al creciente mercado de etanol de maíz, un segmento que ha recibido grandes inversiones en Brasil y en el extranjero. Se abordarán los desafíos operativos, el modularidad de las tecnologías ofrecidas, el papel fundamental de la formación profesional a través de la Academia Smar y las innovaciones disruptivas, como el estándar O-PAS, que prometen redefinir la automatización industrial en la próxima década.

Marco teórico - Automatización de procesos y la visión de Smar

La automatización industrial se define como el uso de sistemas de control, como computadoras o robots, y tecnologías de la información para gestionar diferentes procesos y máquinas en una industria y reemplazar a una persona. Sin embargo, en la perspectiva de Nova Smar, la automatización va más allá del reemplazo; se trata de "excelencia operativa", lo que implica optimizar y agilizar los procesos mediante el análisis de datos en tiempo real, facilitando la toma de decisiones inteligente y estratégica en todos los niveles de la organización.

Fundamentos del control de procesos

El control de procesos se basa en mantener las variables (VD - Variable de Proceso) en torno a un valor deseado (PV - Punto de Ajuste). En una planta de azúcar y etanol, un ejemplo clásico es el control de temperatura en los tanques de fermentación. Si la temperatura supera los límites ideales para la levadura, la eficiencia de la conversión de azúcar a etanol se desploma, lo que resulta en pérdidas financieras significativas. La contribución de Smar en este campo comenzó con el dominio de la instrumentación de campo, evolucionando hacia sistemas de control digital complejos.

Las arquitecturas de automatización han evolucionado significativamente en las últimas décadas. Inicialmente, el control era neumático, evolucionando a señales analógicas de 4-20 mA y, posteriormente, a protocolos digitales. Nova Smar fue pionera en la implementación de tecnologías como Foundation Fieldbus, que permite a los instrumentos de campo enviar no solo una variable de medición, sino también información de diagnóstico y estado, lo que reduce drásticamente los costos de mantenimiento y aumenta la confiabilidad.

El concepto de Industria 4.0 en el sector de la bioenergía

La transición a la Industria 4.0 en el sector azucarero y energético implica la integración de tecnologías como el Internet Industrial de las Cosas (IIoT), el Big Data y la inteligencia artificial. Según la dirección de Nova Smar, la empresa se ha centrado en proporcionar herramientas que faciliten la transformación digital de los ingenios azucareros, transformando los datos brutos en inteligencia operativa. La automatización 4.0 permite a los ingenios predecir fallos antes de que ocurran y ajustar la mezcla de producción (azúcar vs. etanol) en tiempo real según las fluctuaciones del mercado.

La eficacia de un sistema de automatización se puede describir matemáticamente por su capacidad para minimizar el error integral con respecto al tiempo. El uso de controladores PID (Proporcional-Integral-Derivativo) avanzados es la base de un control estable.

Dónde:

  • u(t) es la salida del controlador;
  • e(t) es el error (SP - PV);
  • Kp, Ki y Kd son las ganancias ajustadas a la dinámica específica de cada etapa de la planta, desde el molino hasta la destilería.

El viaje de Nova Smar: del servicio a la tecnología de vanguardia

La historia de Smar refleja el emprendimiento tecnológico brasileño. Fundada el 1 de abril de 1974, la empresa comenzó como proveedora de servicios de campo para turbinas de vapor en la industria azucarera. Este humilde origen fue fundamental para su éxito futuro, ya que permitió a los fundadores comprender el funcionamiento interno de los ingenios y los verdaderos desafíos que enfrentaban los operadores.

Apertura frontal y brechas de mercado

En la década de 1970, el sector brasileño del azúcar y el etanol presentaba deficiencias tecnológicas. La mayoría de los procesos se controlaban manualmente o mediante sistemas mecánicos rudimentarios. No existían empresas especializadas en tecnologías dedicadas exclusivamente a este sector en Brasil; las soluciones disponibles eran adaptaciones genéricas de industrias petroquímicas internacionales que no siempre resistían las duras condiciones de los ingenios (calor excesivo, humedad, vibración y polvo de bagazo).

Smar identificó que el mayor cuello de botella residía en la alimentación del ingenio. Si la cantidad de caña de azúcar no era constante, la extracción de jugo sería ineficiente y las turbinas podrían sufrir daños por sobrecarga. En 1979, la empresa lanzó reguladores electrónicos para dosificar la caña en los alimentadores, sincronizando las cintas transportadoras y protegiendo las trituradoras y desfibradoras. Esta fue la primera gran innovación que abrió las puertas a la automatización moderna en el sector.

Evolución hacia la referencia global

Tras su éxito inicial, Smar amplió su I+D para desarrollar una línea completa de instrumentos: transmisores de presión, temperatura, densidad y nivel. En la década de 1990, la inversión en Sistemas de Control Digital Distribuido (DCS) y el trabajo pionero con el protocolo Fieldbus Foundation impulsaron la marca al mercado internacional, prestando servicio a clientes en más de 77 países.

En 2013, la empresa enfrentó una grave crisis financiera debido a la baja demanda en el sector del azúcar y el etanol, así como a problemas de gestión, lo que culminó en una solicitud de reorganización judicial. Sin embargo, en 2018, nació "Nova Smar" bajo un modelo de gestión innovador, donde los empleados se convirtieron en accionistas, preservando así el capital intelectual y la continuidad de las operaciones tecnológicas.

Soluciones completas y modularidad en el proceso industrial

Una de las características distintivas de Nova Smar es su capacidad para ofrecer una solución integral, que abarca desde la llegada del camión de caña hasta la entrega de etanol o azúcar al mercado. Sin embargo, la empresa adopta una estrategia modular, entendiendo que no todos los clientes cuentan con el capital necesario para automatizar toda la planta a la vez.

Alcance de la cartera

Los clientes de azúcar y etanol pueden contratar la automatización de una sola etapa (como la generación de vapor o la destilería) o integrar todo el proceso industrial. La arquitectura SYSTEM302 de Smar es híbrida y flexible, lo que permite incorporar progresivamente nuevas tecnologías al sistema existente sin necesidad de descartar inversiones previas.

La continuación se describe la experiencia técnica de Smar en las principales etapas industriales:

Etapa industrial

Variables controladas

Tecnologías Aplicadas

Recepción y preparaciónCaudal de caña de azúcar, velocidad de la cinta transportadoraSensores de nivel, variadores de frecuencia
Molino de molienda / DifusorPresión hidráulica, imbibiciónTransmisores de presión, controladores multilazo
Tratamiento de caldopH, temperatura, dosificación de polímerosTransmisores de densidad (Serie DT300)
EvaporaciónVacío, nivel de jarabe, presión de vapor.Transmisores de presión diferencial (Serie LD300)
Cocina con azúcarSobresaturación, Brix, vacíoTransmisores de densidad y transmisores de nivel
FermentaciónTemperatura, concentración de levaduraTransmisores de temperatura (Serie TT300)
DestileríaTemperatura de la columna, reflujo, contenido de alcohol.Controladores de procesos digitales y sensores de flujo
Calderas y CogeneraciónPresión de vapor, nivel del tambor, O2 en los gasesSistemas de seguridad de llama y control de combustión

El conocimiento del cliente como diferenciador

Para desarrollar estas soluciones, Smar necesitaba experimentar la rutina diaria de los ingenios azucareros. El desarrollo del transmisor de densidad DT301, galardonado a nivel mundial, fue una respuesta directa a la necesidad de medir con precisión la concentración de jugo y jarabe en tiempo real, algo que anteriormente se hacía mediante muestreo manual y lentos análisis de laboratorio. Este profundo conocimiento permite a Smar satisfacer no solo los requisitos técnicos, sino también las necesidades de mantenimiento y facilidad de operación que exige el entorno rural de los ingenios azucareros.

Desafíos en el servicio a la industria del azúcar y el etanol

Atender al sector del azúcar y el etanol presenta desafíos únicos que lo diferencian de otras ramas de la automatización industrial. La estacionalidad es el primero de ellos: los ingenios operan las 24 horas del día durante la zafra y se detienen para realizar mantenimiento fuera de temporada. Cualquier fallo tecnológico durante la zafra puede resultar en pérdidas millonarias, ya que la caña de azúcar inactiva pierde rápidamente su calidad.

Desafíos operativos y ambientales

  1. Entornos hostiles: Los equipos electrónicos deben soportar altos niveles de vibración en los molinos y corrosión química durante el tratamiento de jugos. Smar respondió a esto con carcasas de alta resistencia y electrónica robusta.
  2. Interoperabilidad: Muchas plantas cuentan con infraestructuras tecnológicas heterogéneas, con equipos de diferentes fabricantes (Siemens, Rockwell, ABB). El reto ha sido crear sistemas que permitan una comunicación fluida entre estos dispositivos. La participación en el grupo internacional The Open Group para el desarrollo del estándar O-PAS es un intento directo de resolver este problema de dependencia tecnológica.
  3. Mano de obra calificada: La rápida evolución de las tecnologías digitales ha generado una brecha de conocimiento en este campo. Los operadores acostumbrados a los sistemas analógicos necesitan capacitación para manejar redes digitales y diagnósticos remotos.

Desafíos económicos y climáticos

El sector es muy sensible al clima y a los precios de las materias primas. En la zafra 2024/25, Brasil enfrentó bajas precipitaciones y altas temperaturas, lo que provocó una caída del 3,8 % en la producción nacional de caña de azúcar. En situaciones de crisis, la inversión en automatización suele considerarse un gasto, cuando en realidad debería considerarse la única forma de garantizar la supervivencia mediante la eficiencia general del proceso.

El sector del etanol de maíz: expansión e historias de éxito

Uno de los capítulos más recientes y dinámicos en la automatización de la bioenergía es el auge del etanol de maíz en Brasil y la consolidación internacional de Smar en este

 segmento. A diferencia de la caña de azúcar, el procesamiento del maíz permite operar durante todo el año, pero requiere etapas industriales adicionales como la molienda en seco, la licuefacción y la sacarificación del almidón.

Presencia internacional y el caso ACE Etanol

Smar no solo presta servicios a empresas en Brasil. Su presencia global se ejemplifica con la provisión de soluciones de automatización a ACE Ethanol, uno de los mayores productores de etanol de maíz de Estados Unidos, desde 2004.

  • Impacto de la tecnología brasileña: ACE Ethanol procesa 50.000 acres de maíz al día y genera 54 millones de galones de etanol al año. La planta utiliza el SYSTEM302 de Smar para integrar toda la instrumentación de campo.
  • Resultados: La implementación redujo significativamente el tiempo de inactividad técnica y aumentó la confiabilidad de los sistemas de medición en condiciones extremas (los duros inviernos de Wisconsin).

Crecimiento en el escenario brasileño

En Brasil, empresas como Inpasa y FS Bioenergia lideran la producción de etanol de maíz, con inversiones que totalizan R$ 41 mil millones en 2025. Nova Smar ha seguido esta tendencia, suministrando tecnologías para plantas a gran escala, como la nueva unidad de Inpasa en Sidrolândia (MS), que recibió inversiones de R$ 1.2 mil millones. El etanol de maíz representa actualmente alrededor del 8% de la producción nacional, pero con una tendencia de crecimiento acelerado debido a la abundancia de granos en el Medio Oeste.

Smar Academy - El brazo educativo y de formación profesional

Nova Smar reconoció desde el principio que la mejor tecnología del mundo es inútil sin profesionales cualificados que la operen. Para cubrir esta necesidad, se creó Smar Academy, un portal dedicado exclusivamente a la formación de profesionales en el campo de la automatización industrial.

Smar Academy

Smar Academy no es solo un centro de formación; se considera un referente único en el sector de la automatización gracias a su conexión directa con el fabricante. Mientras que las instituciones educativas generales se centran en la teoría, Smar Academy ofrece aprendizaje práctico directamente desde la fuente.

  1. Métodos de enseñanza: Ofrece formación presencial (In Company o en la sede en Sertãozinho), conferencias web en vivo y una sólida plataforma de Educación a Distancia (EAD);
  2. Enfoque en el Sector Azucarero y Etanol: Existen cursos específicos orientados a las necesidades de los ingenios azucareros, como la capacitación en “Automatización de Marmitas de Cocción de Azúcar” y “Transmisor de Densidad y Concentración”, equipos vitales para el control de calidad del producto final;
  3. Recursos educativos: Smar ofrece plantas educativas y kits de banco en diversas tecnologías (HART, Profibus, Foundation Fieldbus y O-PAS) para instituciones educativas, asegurando que la próxima generación de ingenieros ya esté familiarizada con herramientas de vanguardia.

Se puede decir que este servicio es único en su segmento en Brasil, ya que combina décadas de experiencia en el campo con las últimas tendencias de la Industria 4.0, como la ciberseguridad y la integración de sistemas en la nube.

Innovaciones en el desarrollo y el futuro de la automatización

El futuro de la automatización de la caña de azúcar reside en los sistemas abiertos y la digitalización total. Nova Smar está a la vanguardia de estos cambios, con innovaciones que prometen derribar las barreras de propiedad que históricamente han limitado la industria.

El estándar O-PAS y la asociación con WEG

Una de las estrategias más importantes de Nova Smar es su enfoque en el O-PAS (Estándar Abierto de Automatización de Procesos). Desarrollado por el OPAF (Foro de Automatización de Procesos Abiertos), este estándar busca promover la interoperabilidad total: hardware y software de diferentes fabricantes que trabajan juntos de forma intercambiable.

  • Alianza Smar y WEG: En una iniciativa histórica para la tecnología nacional, Smar y WEG firmaron un memorando de entendimiento (MdE) para acelerar la adopción de tecnologías abiertas. Smar aporta su arquitectura de sistema híbrido SYSTEM302, mientras que WEG aporta sus capacidades de hardware electrónico y la plataforma en la nube WEGnology.
  • Gestión de Activos con Nardini: Otra innovación en curso es una solución de gestión de activos desarrollada en colaboración con la planta azucarera Nardini. El proyecto, de cuatro años de duración, busca crear un modelo de gestión aplicable a todas las industrias de azúcar y etanol de Brasil, que permita diagnósticos en tiempo real y una reducción drástica de los costos operativos.

Nuevos lanzamientos de hardware

En la 31.ª edición de la feria Fenasucro & Agrocana, la empresa presentó un nuevo transmisor de presión diseñado para aplicaciones de hasta 700 bar. Según Nova Smar, este equipo les permitirá alcanzar una cuota aún mayor en el mercado global de instrumentación de presión, su producto estrella. Además, se están integrando avances en conectividad 5G e IIoT para permitir el control de la planta mediante paneles móviles y análisis de datos en la nube.

Análisis estadístico y comparación de mercados

El mercado de automatización en Brasil es altamente competitivo, dominado por gigantes globales, pero Nova Smar mantiene una posición de liderazgo tecnológico y de mercado en el nicho de caña de azúcar y energía.

Dimensionamiento del mercado

El mercado de automatización y control industrial en Brasil se valoró en USD 11.230 millones en 2025, con un crecimiento proyectado hasta USD 16.670 millones para 2031 (TCAC del 6,82%). Otras encuestas sugieren cifras más conservadoras de USD 4.650 millones para 2024, pero todas coinciden en un crecimiento sostenido superior al 6% anual.

Segmento de Automatización (Brasil 2025)

Cuota de mercado estimada

Tendencia de crecimiento (CAGR)

Controladores lógicos programables (PLC)58,07%6,50%
Sistemas de visión artificial14,12%7,20%
Dispositivos de campo (transmisores)27,81%7,20%

Competidores y diferenciación económica

La continuación se presenta una comparación entre los principales actores que operan en el sector de azúcar y etanol brasileño:

Empresa

Origen

Enfoque principal

Ventaja competitiva en el sector

Nuevo inteligenteBrasilControl de procesos / InstrumentaciónEspecialización industrial; Apoyo local; Capacitación
SiemensAlemaniaDigitalización / Hardware de controlFuerte integración con TI y software de simulación.
RockwellEE.UUSistemas PLC / Redes IndustrialesFacilidad de interfaz con componentes eléctricos
TEJIDOSuizaRobótica / Redes eléctricasExperiencia en grandes sistemas de cogeneración
Schneider ElectricFranciaEficiencia energética / IIoTCentrarse en la sostenibilidad y la gestión energética.
WEGBrasilMotores / Controladores / Soluciones digitalesGigante nacional con amplio alcance y hardware robusto.

La principal diferencia económica entre un sistema basado en PLC (como Rockwell) y un DCS (como el SYSTEM302 de Smar o el DeltaV de Emerson) reside en el coste inicial y la complejidad. Los PLC suelen ser más económicos para aplicaciones pequeñas y rápidas, mientras que los DCS ofrecen una mejor integración de software, redundancia nativa y una gestión de activos superior para procesos complejos como los de una central eléctrica.

Resumen de escenarios de la caña de azúcar (año de cosecha 2025/26)

La fiabilidad de la información de Smar depende de la salud del sector azucarero y del etanol. Las proyecciones para la cosecha 2025/26 en la región Centro-Sur indican un escenario complejo que requerirá una mayor eficiencia industrial para compensar las pérdidas en el campo.

  • Trituración: Estimada en 663,4 millones de toneladas, volumen 2% inferior al de la temporada anterior.
  • Productividad (TCH): Disminución del 2,3% al 4,1% debido al clima desfavorable y a los incendios en São Paulo.
  • Rendimiento (ATR): Se espera un aumento marginal en la calidad de la materia prima (kg de ATR/tonelada), lo que refuerza la importancia de la automatización para extraer el máximo valor de cada tonelada procesada.

En este contexto, la automatización industrial deja de ser una opción para convertirse en un requisito de supervivencia. La capacidad de una planta para operar con márgenes de error mínimos es lo que determina quién se beneficiará en años de malas cosechas.

Discusión estratégica: lo que Smar quiere destacar

Un punto clave que Nova Smar desea enfatizar es la soberanía tecnológica y el desarrollo sostenible. Como empresa originaria de la industria azucarera, Smar entiende que la tecnología debe estar al servicio del medio ambiente. La automatización eficiente reduce el desperdicio de agua, disminuye la quema de combustibles fósiles mediante la optimización de la cogeneración y garantiza que el biocombustible brasileño sea el más limpio y competitivo del mundo.

Además, la empresa enfatiza la importancia de la tecnología brasileña para el mundo. El hecho de que una planta en Wisconsin (EE. UU.) o Mato Grosso (Brasil) opere con la misma tecnología de control desarrollada en Sertãozinho es un testimonio de la calidad y la resiliencia de la ingeniería nacional. Smar se posiciona no solo como proveedor, sino como un socio estratégico que acompaña el ciclo de vida de la planta durante décadas.

Resultados y discusión detallada

El análisis de los datos financieros y operativos de Nova Smar revela una empresa en plena recuperación y crecimiento. En 2021, los ingresos aumentaron aproximadamente un 15%, cerrando el año con activos superiores a R$ 29 millones.

Indicadores de Liquidez y Solvencia

Una estadística técnica que demuestra la salud financiera de Nova Smar es su ratio de liquidez actual:

En 2021, el índice de Smar fue de 3,56, significativamente superior al promedio de los sectores de Industria de Materiales (1,39), Maquinaria y Equipos (2,07) y Tecnologías de la Información (2,18). Esto demuestra una capacidad excepcional para cumplir con los compromisos a corto plazo y realizar nuevas inversiones en I+D, garantizando que las soluciones para el mercado de la caña de azúcar y la energía se mantengan a la vanguardia.

Impacto de la automatización en el ROI de la planta

El debate sobre el retorno de la inversión (ROI) en la automatización de la caña de azúcar implica la reducción de pérdidas invisibles. Por ejemplo, un control de pH deficiente en el tratamiento del jugo puede causar incrustaciones en los evaporadores, reduciendo el intercambio de calor y aumentando el consumo de vapor hasta en un 15 %. Gracias a la automatización de Smar, la estabilidad del proceso permite una operación más cercana a los límites ideales, generando mejoras de eficiencia que amortizan la inversión en tan solo unos meses de cosecha.

Proyecciones de inversión futura

Con la llegada del combustible de aviación sostenible (SAF) y el hidrógeno verde, el sector energético brasileño de la caña de azúcar está entrando en una segunda ola de expansión. Nova Smar proyecta importantes inversiones en:

  1. Ciberseguridad industrial: protección de las redes de control contra ataques de ransomware;
  2. Gemelos digitales: Creación de modelos virtuales de centrales eléctricas para simular cambios en el mix de producción antes de la construcción física;
  3. Cloud Edge Data Analytics: integración con la plataforma WEGnology para proporcionar indicadores clave de rendimiento (KPI) en tiempo real para los gerentes en sus dispositivos móviles.

Conclusión

La trayectoria de Nova Smar en el sector del azúcar y el etanol es un testimonio de la simbiosis entre la industria básica y la alta tecnología. Desde los reguladores de las 

plantas de la década de 1970 hasta su liderazgo actual en la norma O-PAS, la empresa ha demostrado que un profundo conocimiento de las necesidades del cliente es el motor de la innovación.

Las soluciones de Smar son modulares y escalables, lo que permite a plantas de todos los tamaños, tanto en Brasil como en el extranjero, alcanzar la excelencia operativa. La existencia de la Academia Smar garantiza la perpetuación de este conocimiento y que el sector cuente con los profesionales necesarios para la era de la Industria 4.0. A pesar de los desafíos climáticos y económicos, el sector azucarero y energético encuentra en la automatización industrial la herramienta para seguir siendo protagonista en la transición energética global. La nueva Smar, con su estructura renovada y alianzas estratégicas, está posicionada para liderar esta evolución tecnológica durante los próximos cincuenta años.

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ADRIANO MARCELO CORTEZE  
Nova Smar S/A  
03/05/2026