Vale: inteligência artificial comanda usina modelo de produção de minério de ferro em Itabira

ITABIRA - A inteligência artificial torna-se, cada vez mais, parte fundamental nos processos industriais de inúmeros setores, para ganhar agilidade, reduzir perdas e custos, e gerar maior segurança e eficiência nas operações. Na mineração, não é diferente. Gigantes da indústria estão investindo pesado para digitalizar as operações nas minas.

A mineradora brasileira Vale, que já tem uma série de atividades regidas por tecnologias, como caminhões autônomos e porto inteligente, acaba de montar a primeira usina de beneficiamento de minério operada por inteligência artificial (IA). Localizada em Itabira (MG), onde a empresa começou a extrair minério de ferro 84 anos atrás, a Usina Modelo Conceição 2, de 2013, foi toda modernizada e tornou-se 100% controlada digitalmente.

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"É o futuro da mineração já presente aqui na Vale", disse Carlos Medeiros, vice-presidente de Operações da companhia, durante evento de apresentação das novas instalações. O investimento foi de R$ 200 milhões, durante um ano e meio de preparação da usina e instalação do centro de operações integradas.

O conceito de usina modelo será replicado em duas outras unidades de produção relevantes da companhia em Minas Gerais: Brucutu (em São Gonçalo do Rio Abaixo), até o final de 2027, e Vargem Grande (em Nova Lima), no ano seguinte. Brucutu tem capacidade equivalente ao triplo de Conceição 2: pode beneficiar 30 milhões de toneladas por ano.

A mineração 4.0 já é uma realidade mundial no setor, mais avançada na China, Austrália, Chile e Brasil. A Vale está na vanguarda de inovações em algumas de suas operações, caso da usina modelo. Suas concorrentes globais, como as australianas BHP e Rio Tinto e outras mineradoras de grande porte, também estão nessa corrida.

Executivos do setor e especialistas são unânimes sobre o crescimento da utilização das tecnologias nas várias etapas da mineração — da mina ao navio que levará os produtos até o mercado consumidor. A estrutura básica junta Informações, Comunicação e Tecnologia: inteligência artificial, gestão de dados em tempo real (big data), internet das coisas (IoT), satélites, internet móvel 5G, drones, entre outras inovações.

Medeiros, da Vale, diz que projeto da usina modelo representa uma nova forma de operar, baseada na aplicação de tecnologias avançadas que redefinem os padrões de eficiência, sustentabilidade e competitividade da mineração. "Essa iniciativa posiciona a Vale na vanguarda do que há de mais moderno e inovador em usinas de beneficiamento de minério de ferro no mundo. É impraticável voltar a operar manualmente", afirma.

Em Conceição 2, além de maior eficiência operacional e outros ganhos, a digitalização da usina reduz a exposição de pessoas a atividades de risco. As enormes instalações que recebem o minério e fazem o seu beneficiamento até o tamanho ideal para ser colocado nos vagões rumo ao porto de Tubarão, no Espírito Santo, ficam quase desertas. Tudo é controlado da sala de controle, a 3 quilômetros de distância. Um técnico só vai a campo quando necessário.

Rafael Bittar, vice-presidente técnico da Vale, informou que a usina teve ganho de 25% na sua capacidade de beneficiamento anual, de 9 milhões para 11,2 milhões de toneladas em três meses de operação. Ao mesmo tempo, elevou em 40% a produção de minério premium (pellet feed de redução direta-PFRD), correspondendo a quase 8 milhões de toneladas do total. A diferença é de pellet feed para uso em altos-fornos.

O PFRD, que tem de 67% a 68% de teor de ferro, tornou-se um produto disputado por siderúrgicas que utilizam o processo de produção de redução direta, que utiliza gás natural. Objetivo: reduzir as emissões de dióxido de carbono (CO2) na fabricação do aço, um grande problema da indústria siderúrgica global.

Neste ano, a produção de minério de ferro em Itabira está prevista em 22 milhões de toneladas nas duas usinas em operação — Conceição (de 1978) e Conceição 2 —, abastecidas com minério das minas do Meio, como Periquito, e de Conceição.

A usina do Cauê, vinculada à histórica Mina do Cauê, está paralisada para modernização. A mina, que começou a produzir em grande escala em 1942 e foi o marco zero da Vale, está com a cava original exaurida e passa por processo de recomposição ambiental.

Aparato de câmeras e sensores

Durante os 18 meses de implantação da usina modelo, com a parceria tecnológica da companhia sueca ABB, foram instaladas mais de 100 câmeras de monitoramento no complexo de prédios de beneficiamento de Conceição 2. A automação requereu cerca de 7.300 instrumentos (dispositivos e sensores). A operação considera mais de 400 variáveis.

Segundo Bittar, foram desenvolvidas 51 soluções para eliminação de gargalos e para melhorias operacionais, que mostraram os ganhos já em três meses de operações no modelo controlado por inteligência artificial. "É a primeira usina 100% automatizada da Vale, usando IA industrial, IoT, sensoriamento avançado, sistema digital twin, realidade aumentada e virtual, cibersegurança."

Os executivos informam que as pessoas da usina no modelo antigo foram retreinadas para a usina modelo ou outras funções, sem demissões. Para operar Conceição 2, foram qualificados 122 operadores, instrumentistas e líderes de operações, após passarem por operações simuladas. A usina funciona 24 horas por dia, sete dias por semana, em turnos de trabalho.

A Vale, ressalta Bittar, não quer só pensar em usinas de beneficiamento modelo. Quer ir além. "Pensa em minas, portos e ferrovias modelo. Hoje, temos um porto inteligente no Rio, que será replicado em Tubarão, e estamos acelerando a agenda de veículos autônomos nas minas".

O repórter viajou a convite da Vale