Avanços e Perspectivas da Automação Industrial no Setor Sucroenergético

O Legado e a Inovação da Nova Smar

Introdução

O setor sucroenergético brasileiro representa um dos pilares fundamentais da economia nacional e um paradigma global em termos de energia renovável. A transição da antiga indústria açucareira para o complexo bioenergético contemporâneo não foi apenas uma mudança de nomenclatura, mas uma revolução tecnológica impulsionada pela necessidade de eficiência, sustentabilidade e competitividade. No centro dessa transformação, a automação industrial surge como o sistema nervoso central das usinas, permitindo que processos biológicos e mecânicos complexos sejam monitorados e controlados com precisão milimétrica. A Nova Smar, sediada em Sertãozinho, no coração da maior região produtora de cana-de-açúcar do mundo, desempenhou um papel protagonista nessa evolução desde a sua fundação em 1974.

A automação de processos industriais pode ser compreendida através de uma analogia com o corpo humano: os sensores e transmissores atuam como os sentidos, captando variações de pressão, temperatura e nível; os controladores funcionam como o cérebro, processando informações e tomando decisões baseadas em algoritmos; e os atuadores, como válvulas e motores, representam os músculos que executam as ações necessárias para manter o equilíbrio do sistema. No setor sucroenergético, essa coordenação é vital, pois o processamento da cana-de-açúcar envolve variáveis altamente dinâmicas e uma matéria-prima que inicia sua degradação imediatamente após a colheita.

Este relatório técnico detalha a trajetória da Nova Smar, analisando como a empresa identificou lacunas tecnológicas nas décadas de 1970 e 1980 e como suas soluções moldaram o padrão de automação das usinas modernas. Além da cana-de-açúcar, a análise se estende ao crescente mercado de etanol de milho, um segmento que tem recebido investimentos massivos no Brasil e no exterior. Serão discutidos os desafios operacionais, a modularidade das tecnologias oferecidas, o papel fundamental da capacitação profissional através da Smar Academy e as inovações disruptivas, como o padrão O-PAS, que prometem redefinir a automação industrial na próxima década.

Referencial Teórico - Automação de Processos e a Visão da Smar

A automação industrial é definida como o uso de sistemas de controle, como computadores ou robôs, e tecnologias de informação para lidar com diferentes processos e máquinas em uma indústria para substituir um ser humano. No entanto, na visão da Nova Smar, a automação vai além da substituição; trata-se de "excelência operacional", que significa otimizar e dinamizar os processos através da análise de dados em tempo real, facilitando a tomada de decisão inteligente e estratégica em todos os níveis da organização.

Fundamentos do Controle de Processos

O controle de processos baseia-se na manutenção de variáveis (PV - Variable Process) em torno de um valor desejado (SP - Set Point). Em uma usina de açúcar e álcool, um exemplo clássico é o controle de temperatura nas dornas de fermentação. Se a temperatura ultrapassar os limites ideais para as leveduras, a eficiência da conversão de açúcar em álcool despenca, resultando em perdas financeiras significativas. A contribuição da Smar nesse campo iniciou-se com o domínio da instrumentação de campo, evoluindo para sistemas complexos de controle digital.

As arquiteturas de automação evoluíram significativamente nas últimas décadas. Inicialmente, o controle era pneumático, evoluindo para sinais analógicos de 4-20 mA e, posteriormente, para protocolos digitais. A Nova Smar foi pioneira na implementação de tecnologias como o Foundation Fieldbus, que permite que os instrumentos de campo não apenas enviem uma variável de medição, mas também informações de diagnóstico e status, reduzindo drasticamente os custos de manutenção e aumentando a confiabilidade.

O Conceito de Indústria 4.0 no Setor Bioenergético

A transição para a Indústria 4.0 no setor sucroenergético envolve a integração de tecnologias como a Internet Industrial das Coisas (IIoT), Big Data e inteligência artificial. Segundo a gestão da Nova Smar, a empresa tem focado no fornecimento de ferramentas que permitam a transformação digital das usinas, transformando dados brutos em inteligência operacional. A automação 4.0 permite que uma usina preveja falhas antes que elas ocorram e ajuste o mix de produção (açúcar vs. etanol) em tempo real de acordo com as flutuações do mercado.

A eficácia de um sistema de automação pode ser descrita matematicamente pela sua capacidade de minimizar o erro integral em relação ao tempo. O uso de controladores PID (Proporcional-Integral-Derivativo) avançados é a base para o controle estável:

Onde:

• u(t) é a saída do controlador;
• e(t) é o erro (SP - PV);
• Kp, Ki, Kd são os ganhos sintonizados para a dinâmica específica de cada etapa da usina, desde a moenda até a destilaria.

A Trajetória da Nova Smar - Do Serviço à Tecnologia de Ponta

A história da Smar é um reflexo do empreendedorismo tecnológico brasileiro. Criada em 1º de abril de 1974, a empresa começou como uma prestadora de serviços de campo em turbinas a vapor para a indústria açucareira. Essa origem humilde foi fundamental para o sucesso futuro, pois permitiu aos fundadores conhecer as entranhas das usinas e as reais dores dos operadores.

Abertura de Frente e Gaps de Mercado

Na década de 1970, o setor sucroenergético brasileiro era tecnologicamente carente. A maioria dos processos era controlada manualmente ou por sistemas mecânicos rudimentares. Não existiam empresas especializadas em tecnologias dedicadas exclusivamente a esse setor no Brasil; as soluções disponíveis eram adaptações genéricas de indústrias petroquímicas internacionais que nem sempre suportavam as condições severas das usinas (calor excessivo, umidade, vibração e poeira de bagaço).

A Smar identificou que o maior gargalo estava na alimentação da moenda. Se a quantidade de cana-de-açúcar não fosse constante, a extração de caldo seria ineficiente e as turbinas poderiam sofrer danos por sobrecarga. Em 1979, a empresa lançou reguladores eletrônicos para dosar a cana nos alimentadores, sincronizando as esteiras de alimentação e protegendo picadores e desfibradores. Essa foi a primeira grande inovação que abriu as portas para a automação moderna no setor.

Evolução para Referência Global

A partir do sucesso inicial, a Smar expandiu seu P&D para desenvolver uma linha completa de instrumentos: transmissores de pressão, temperatura, densidade e nível. Na década de 1990, o investimento em Sistemas de Controle Digital Distribuído (DCS) e o pioneirismo no protocolo Fieldbus Foundation levaram a marca para o mercado internacional, atendendo clientes em mais de 77 países.

Em 2013, a empresa enfrentou uma crise financeira severa devido à baixa demanda no setor sucroenergético e problemas de gestão, culminando em um pedido de recuperação judicial. No entanto, em 2018, nasceu a "Nova Smar" sob um modelo de gestão inovador, onde os funcionários se tornaram acionistas, preservando o capital intelectual e a continuidade das operações tecnológicas.

Soluções Completas e Modularidade no Processo Industrial

Uma das características distintivas da Nova Smar é a capacidade de oferecer uma solução "ponta a ponta", abrangendo desde a chegada do caminhão de cana até a saída do etanol ou açúcar para o mercado. Contudo, a empresa adota uma estratégia de modularidade, entendendo que nem todo cliente possui capital para automatizar toda a planta de uma só vez.

Abrangência do Portfólio

O cliente sucroenergético pode contratar a automação de apenas uma etapa (como a geração de vapor ou a destilaria) ou integrar todo o processo industrial. A arquitetura SYSTEM302 da Smar é híbrida e flexível, permitindo que novas tecnologias sejam adicionadas progressivamente ao sistema existente sem a necessidade de descartar o investimento anterior.

Abaixo, apresenta-se a abrangência técnica da Smar nas principais etapas industriais:

O Conhecimento do Cliente como diferencial

Para desenvolver essas soluções, a Smar precisou "viver" a rotina das usinas. O desenvolvimento do transmissor de densidade DT301, premiado mundialmente, foi uma resposta direta à necessidade de medir a concentração de caldo e xarope de forma precisa em tempo real, algo que antes era feito por coletas manuais e análises laboratoriais lentas. Esse conhecimento profundo permite que a Smar atenda não apenas os requisitos técnicos, mas também as necessidades de manutenção e facilidade de operação exigidas pelo ambiente rural das usinas.

Desafios no Atendimento à Indústria Sucroenergética

Atender ao setor sucroenergético impõe desafios únicos que diferem de outros ramos da automação industrial. A sazonalidade é o primeiro deles: as usinas operam 24 horas por dia durante a safra e param para manutenção na entressafra. Qualquer falha tecnológica durante a safra pode resultar em milhões de reais em prejuízo, pois a cana parada perde qualidade rapidamente.

Desafios Operacionais e Ambientais

1. Ambientes Agressivos: Equipamentos eletrônicos precisam resistir a altos níveis de vibração nas moendas e à corrosão química no tratamento do caldo. A Smar respondeu a isso com invólucros de alta resistência e eletrônica robusta;
2. Interoperabilidade: Muitas usinas possuem parques tecnológicos heterogêneos, com equipamentos de diferentes fabricantes (Siemens, Rockwell, ABB). O desafio tem sido criar sistemas que permitam a comunicação fluida entre esses dispositivos. A participação no grupo internacional, The Open Group, para o desenvolvimento do padrão O-PAS é uma tentativa direta de resolver esse problema de "aprisionamento tecnológico";
3. Mão de Obra Qualificada: A rápida evolução das tecnologias digitais criou um gap de conhecimento no campo. Operadores acostumados com sistemas analógicos precisam ser capacitados para lidar com redes digitais e diagnósticos remotos.

Desafios Econômicos e Climáticos

O setor é altamente sensível ao clima e aos preços das commodities. Na safra 2024/25, o Brasil enfrentou baixos índices pluviométricos e altas temperaturas, resultando em uma queda de 3,8% na produção nacional de cana. Em cenários de crise, o investimento em automação muitas vezes é visto como custo, quando na verdade deveria ser encarado como a única forma de garantir a sobrevivência através da eficiência global do processo.

O Setor de Etanol de Milho: Expansão e Casos de Sucesso

Um dos capítulos mais recentes e dinâmicos da automação bioenergética é a ascensão do etanol de milho no Brasil e a consolidação internacional da Smar nesse segmento. 

Diferente da cana-de-açúcar, o processamento de milho permite a operação durante todo o ano, mas exige etapas industriais adicionais, como a moagem a seco, a liquefação e a sacarificação do amido.

Presença Internacional e o Caso ACE Ethanol

A Smar não atende apenas empresas no Brasil. Sua presença global é exemplificada pelo fornecimento de soluções de automação para a ACE Ethanol, uma das maiores produtoras de etanol de milho dos Estados Unidos, desde 2004.

• Impacto da Tecnologia Brasileira: A ACE Ethanol processa 50 mil alqueires de milho por dia e gera 54 milhões de galões de etanol anualmente. A planta utiliza o SYSTEM302 da Smar para integrar toda a instrumentação de campo;
• Resultados: A implementação reduziu significativamente o tempo de parada técnica e aumentou a confiabilidade dos sistemas de medição em condições extremas (invernos rigorosos de Wisconsin).

Crescimento no Cenário Brasileiro

No Brasil, empresas como Inpasa e FS Bioenergia lideram a produção de etanol de milho, com investimentos que somaram R$ 41 bilhões em 2025. A Nova Smar tem acompanhado esse movimento, fornecendo tecnologias para plantas de grande porte, como a nova unidade da Inpasa em Sidrolândia (MS), que recebeu investimentos de R$ 1,2 bilhão. O etanol de milho representa hoje cerca de 8% da produção nacional, mas com uma tendência de crescimento acelerado devido à abundância de grãos no Centro-Oeste.

Smar Academy - O Braço Educacional e a Capacitação Profissional

A Nova Smar identificou cedo que a melhor tecnologia do mundo é inútil sem profissionais capacitados para operá-la. Para suprir essa lacuna, foi criada a Smar Academy, um portal dedicado exclusivamente ao ensino e capacitação de profissionais da área de automação industrial.

Diferenciais da Smar Academy

A Smar Academy não é apenas um centro de treinamento; ela é considerada uma referência única dentro do segmento de automação devido à sua conexão direta com o fabricante. Enquanto instituições de ensino gerais focam na teoria, a Smar Academy oferece aprendizado prático "direto na fonte".

• Modalidades de Ensino: Oferece treinamentos presenciais (In Company ou na sede em Sertãozinho), web conferências ao vivo e uma robusta plataforma de Ensino a Distância (EAD);
• Foco no Setor Sucroenergético: Existem cursos específicos voltados para as necessidades das usinas, como o treinamento em "Automação de Tacho de Cozimento de Açúcar" e "Transmissor de Densidade e Concentração", equipamentos vitais para o controle de qualidade do produto final;
• Recursos Didáticos: A Smar disponibiliza plantas didáticas e kits de bancada em diversas tecnologias (HART, Profibus, Foundation Fieldbus e O-PAS) para instituições de ensino, garantindo que a próxima geração de engenheiros já esteja familiarizada com as ferramentas de ponta.

Pode-se afirmar que este serviço é único no segmento no Brasil, pois combina décadas de experiência em campo com as últimas tendências da Indústria 4.0, como cibersegurança e integração de sistemas em nuvem.

Inovações em Desenvolvimento e o Futuro da Automação

O futuro da automação sucroenergética reside na abertura de sistemas e na digitalização total. A Nova Smar está na vanguarda dessas mudanças, com inovações que prometem quebrar as barreiras proprietárias que historicamente limitaram a indústria.

O Padrão O-PAS e a Parceria com a WEG

Um dos movimentos mais estratégicos da Nova Smar é o foco no padrão O-PAS (Open Process Automation Standard). Desenvolvido pelo OPAF (Open Process Automation Forum), este padrão visa promover a interoperabilidade total: hardware e software de diferentes fabricantes que funcionam juntos de forma intercambiável.

• Parceria Smar & WEG: Em uma iniciativa histórica para a tecnologia nacional, a Smar e a WEG assinaram um memorando de entendimento (MoU) para acelerar a adoção de tecnologias abertas. A Smar contribui com sua arquitetura de sistema híbrido SYSTEM302, enquanto a WEG aporta sua capacidade de hardware eletrônico e plataforma de nuvem WEGnology.
• Gestão de Ativos com a Nardini: Outra inovação em andamento é uma solução de gestão de ativos desenvolvida em parceria com a usina Nardini. O projeto de quatro anos visa criar um modelo de gerenciamento que possa ser aplicado em todas as indústrias de açúcar e etanol do Brasil, permitindo diagnósticos em tempo real e redução drástica de custos operacionais.

Novos Lançamentos de Hardware

Na 31ª Fenasucro & Agrocana, a empresa apresentou um novo transmissor de pressão projetado para aplicações de até 700 bar. Segundo a Nova Smar, esse equipamento permitirá ganhar uma fatia ainda maior do mercado mundial de instrumentação de pressão, que é o carro-chefe da companhia. Além disso, avanços em conectividade 5G e IIoT estão sendo integrados para permitir o controle de usinas via dashboards móveis e análise de dados em nuvem.

Análise Estatística e Comparativo de Mercado

O mercado de automação no Brasil é altamente competitivo, dominado por gigantes globais, mas com a Nova Smar mantendo uma posição de liderança tecnológica e de mercado no nicho sucroenergético.

Dimensionamento do Mercado

O mercado de automação industrial e controles no Brasil foi avaliado em USD 11,23 bilhões em 2025, com uma projeção de crescimento para USD 16,67 bilhões até 2031 (CAGR de 6,82%). Outros levantamentos sugerem números mais conservadores de USD 4,65 bilhões em 2024, mas todos concordam com o crescimento consistente acima de 6% ao ano.

Competidores e Diferenciação Econômica

Abaixo, um comparativo entre os principais players que atuam no setor sucroenergético brasileiro:

A grande diferença econômica entre um sistema baseado em PLC (como Rockwell) e um DCS (como o SYSTEM302 da Smar ou o DeltaV da Emerson) reside no custo inicial e na complexidade. O PLC costuma ser mais barato para aplicações pequenas e rápidas, enquanto o DCS oferece melhor integração de software, redundância nativa e gerenciamento de ativos superior para processos complexos como os de uma usina.

Síntese dos Cenários da Cana-de-Açúcar (Safra 2025/26)

A sustentação das informações da Smar depende da saúde do setor sucroenergético. As projeções para a safra 2025/26 no Centro-Sul indicam um cenário desafiador que exigirá maior eficiência industrial para compensar perdas no campo.

• Moagem: Estimada em 663,4 milhões de toneladas, volume 2% inferior à temporada anterior.
• Produtividade (TCH): Queda de 2,3% a 4,1% devido a condições climáticas desfavoráveis e incêndios em São Paulo.
• Rendimento (ATR): Espera-se um aumento marginal na qualidade da matéria-prima (kg de ATR/tonelada), o que reforça a importância da automação para extrair o máximo valor de cada tonelada processada.

Neste contexto, a automação industrial deixa de ser uma opção e torna-se um requisito de sobrevivência. A capacidade de uma usina operar com margens de erro mínimas é o que define quem terá lucro em anos de quebra de safra.

Discussão Estratégica - O que a Smar Deseja Ressaltar

Um ponto fundamental que a Nova Smar deseja ressaltar é a soberania tecnológica e o desenvolvimento sustentável. Como uma empresa que nasceu dentro da usina, a Smar entende que a tecnologia deve servir ao meio ambiente. A automação eficiente reduz o desperdício de água, diminui a queima de combustíveis fósseis através da otimização da cogeração e garante que o biocombustível brasileiro seja o mais limpo e competitivo do mundo.

Além disso, a empresa enfatiza a importância da "tecnologia brasileira para o mundo". O fato de uma usina em Wisconsin (EUA) ou em Mato Grosso (Brasil) operar com a mesma tecnologia de controle desenvolvida em Sertãozinho é um atestado da qualidade e da resiliência da engenharia nacional. A Smar posiciona-se não apenas como fornecedora, mas como uma parceira estratégica que acompanha o ciclo de vida da usina por décadas.

Resultados e Discussão Detalhada

A análise dos dados financeiros e operacionais da Nova Smar revela uma empresa em plena recuperação e crescimento. Em 2021, a receita aumentou cerca de 15%, terminando o ano com um saldo de ativos superior a R$ 29 milhões.

Indicadores de Liquidez e Solvência

Um dado técnico que comprova a saúde da Nova Smar é o seu índice de liquidez corrente:

Em 2021, o índice da Smar foi de 3,56, significativamente superior à média do setor de Indústria de Materiais (1,39), Máquinas e Equipamentos (2,07) e Tecnologia da Informação (2,18). Isso demonstra uma capacidade excepcional de honrar compromissos de curto prazo e realizar novos investimentos em P&D, garantindo que as soluções para o mercado sucroenergético continuem sendo de ponta.

Impacto da Automação no ROI da Usina

A discussão sobre o retorno sobre o investimento (ROI) na automação sucroenergética passa pela redução de perdas invisíveis. Por exemplo, um controle de pH mal executado no tratamento de caldo pode causar incrustações nos evaporadores, reduzindo a troca térmica e aumentando o consumo de vapor em até 15%. Através da automação da Smar, a estabilidade do processo permite operar mais próximo dos limites ideais, gerando um ganho de eficiência que paga o investimento em poucos meses de safra.

Projeções Futuras de Investimento

Com o advento do combustível sustentável de aviação (SAF) e o hidrogênio verde, o setor sucroenergético brasileiro está entrando em uma "segunda onda" de expansão. A Nova Smar projeta investimentos pesados em:

• Cibersegurança Industrial: Proteção de redes de controle contra ataques de ransomware;
• Gêmeos Digitais (Digital Twins): Criação de modelos virtuais das usinas para simular mudanças no mix de produção antes da execução física;
• Análise de Dados em Nuvem (Cloud Edge): Integração com a plataforma WEGnology para fornecer indicadores de performance (KPIs) em tempo real para gestores no celular.

Conclusão

A jornada da Nova Smar no setor sucroenergético é um testemunho da simbiose entre a indústria de base e a alta tecnologia. Desde os reguladores de moenda da década de 70 até a liderança atual no padrão O-PAS, a empresa provou que o conhecimento profundo das necessidades do cliente é o motor da inovação.

As soluções da Smar atendem de forma modular e escalável, permitindo que usinas de todos os tamanhos, no Brasil e no exterior, alcancem a excelência operacional. A existência da Smar Academy garante que esse conhecimento seja perpetuado e que o setor tenha os profissionais necessários para a era da Indústria 4.0. Apesar dos desafios climáticos e econômicos, o setor sucroenergético encontra na automação industrial a ferramenta para se manter como protagonista da transição energética global. A Nova Smar, com sua estrutura renovada e parcerias estratégicas, está posicionada para liderar essa evolução tecnológica pelos próximos cinquenta anos.

Referências Bibliográficas

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