A busca por IoT, IA e cloud para eficiência energética na indústria deixou de ser apenas uma tendência tecnológica para se tornar uma necessidade de sobrevivência e competitividade.

Em um cenário de pressão por metas de sustentabilidade (ESG) e custos de eletricidade voláteis, a digitalização oferece o caminho mais seguro para a redução de despesas operacionais.

Segundo dados da Agência Internacional de Energia (IEA), a digitalização pode reduzir o consumo de energia em edifícios e indústrias em até 10%.

Validando esse cenário, Alexandre Watanabe, especialista em Indústria 4.0 da Fundação CERTI, afirma: “A gestão eficaz de energia na indústria, independentemente do tamanho, da tecnologia ou do processo, deverá aumentar a eficiência energética em pelo menos 5%”.

Qual o papel da IoT, IA e cloud no setor industrial?

Para entender como essa economia ocorre, é preciso olhar para a convergência das tecnologias, não para elas isoladamente. A Internet das Coisas (IoT) atua como o sistema nervoso da fábrica, coletando dados brutos diretamente do chão de fábrica.

Sensores instalados em máquinas CNC, fornos e prensas monitoram variáveis críticas, permitindo que fornecedores de IoT industrial para eficiência energética entreguem soluções precisas de medição.

Já o Cloud Computing (computação em nuvem) funciona como a memória escalável dessa operação. É na nuvem que o volume massivo de dados gerados pelos sensores é armazenado, processado e organizado em Data Lakes.

Isso elimina a necessidade de servidores locais robustos e permite que as informações sejam acessadas de qualquer lugar, facilitando a tomada de decisão descentralizada.

Por fim, a Inteligência Artificial (IA) age como o cérebro. Mas, o que é IA e IoT trabalhando juntos? É a capacidade de transformar dados brutos em insights.

Enquanto a IoT coleta que a temperatura subiu, a IA analisa o histórico para determinar se isso é um padrão normal ou uma anomalia que desperdiça energia, orquestrando ajustes automáticos nos equipamentos.

Saiba mais: Tecnologia de automação e sensores com Internet das Coisas (IoT)

Aplicações de IoT, IA e cloud para gerar eficiência energética na indústria

No setor metalmecânico, a teoria se transforma em economia real através de aplicações práticas. A combinação dessas ferramentas permite que gestores visualizem gargalos energéticos invisíveis a olho nu, desde o funcionamento de um compressor até o ciclo de aquecimento de forjarias.

Monitoramento em tempo real e Benchmarking

O primeiro passo para a eficiência é a visibilidade. Através de plataformas cloud para monitoramento energético industrial, é possível implementar dashboards que exibem o consumo em tempo real. Isso permite o cálculo instantâneo de indicadores como o PUE (Power Usage Effectiveness), identificando quais linhas de produção são mais “gulosas”.

Além disso, o histórico armazenado na nuvem permite o benchmarking (comparação) entre turnos ou máquinas similares. Se uma prensa hidráulica consome 15% a mais de energia que outra idêntica para realizar o mesmo trabalho, o sistema alerta a equipe para investigar a causa, eliminando desperdícios silenciosos.

Manutenção Preditiva focada em energia

Muitas vezes, o aumento no consumo de energia é o primeiro sintoma de uma falha mecânica. Equipamentos com rolamentos desgastados, falta de lubrificação ou desalinhamento exigem mais força (eletricidade) para operar.

A IA correlaciona dados de vibração e temperatura coletados pela IoT para prever essas falhas. Ao atuar preventivamente, a indústria não apenas evita a parada não planejada, mas garante que o ativo opere sempre dentro da sua curva ideal de eficiência energética, prolongando sua vida útil.

Otimização de processos e gestão de picos

O uso de IA para otimização de consumo de energia na fábrica brilha na gestão de demanda. Algoritmos inteligentes podem realizar o load shifting (deslocamento de carga), programando processos de alto consumo energético, como tratamentos térmicos, para horários onde a tarifa de energia é mais barata.

Sistemas avançados também ajustam, em tempo real, os setpoints de utilidades. Por exemplo, a IA pode reduzir automaticamente a pressão de sistemas de ar comprimido ou a potência de sistemas de resfriamento quando detecta, via IoT, que a produção da linha diminuiu, evitando o consumo desnecessário em momentos de ociosidade.

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Qual a importância da infraestrutura de nuvem para a eficiência energética na indústria?

Manter uma infraestrutura de computação física capaz de processar algoritmos complexos de IA localmente é caro e ineficiente. A nuvem democratiza o acesso a essas ferramentas, permitindo que indústrias de médio porte utilizem o mesmo poder computacional de grandes conglomerados.

O representante da Fundação CERTI ressalta um ponto crucial sobre essa infraestrutura: “As melhorias na eficiência impulsionadas pela nuvem são muitas, mas o forte impulsionador primário é o aumento da utilização. Todas as empresas precisam provisionar sua infraestrutura de computação para uso de pico”.

Na prática, isso significa flexibilidade. Modelos de nuvem híbrida ou pública permitem escalar o processamento conforme a necessidade da fábrica, garantindo segurança de dados e baixa latência, sem o custo fixo de manter servidores ociosos esperando por momentos de alta demanda.

Leia também: Quando utilizar o cloud computing na sua indústria?

Custos de investimento ao implementar tecnologias para eficiência energética na indústria

Embora a digitalização exija um aporte inicial, a visão deve ser de médio e longo prazo. O custo de não modernizar a planta industrial reflete-se em contas de energia crescentes e menor competitividade frente a concorrentes globais mais eficientes.

Como calcular o Retorno sobre o Investimento?

Para justificar o projeto, o cálculo do retorno de investimento em soluções digitais de energia (ROI) deve ser holístico. A conta não deve considerar apenas a redução direta na fatura de eletricidade (kWh), mas também a redução de custos com manutenção corretiva e o aumento da disponibilidade das máquinas.

Estudos de caso indicam que projetos bem estruturados se pagam, em média, entre 18 a 24 meses. A economia gerada pela detecção precoce de anomalias e pela otimização de turnos produtivos financia a expansão do próprio sistema de monitoramento para outras áreas da planta.

Desafios de cibersegurança

A implementação de um projeto integrado de IoT e IA para eficiência em indústrias traz o desafio da conexão de sistemas legados (como PLCs antigos e SCADA) à rede mundial. A convergência entre IT (Tecnologia da Informação) e OT (Tecnologia Operacional) exige protocolos robustos.

É fundamental que a estratégia de nuvem inclua camadas rigorosas de cibersegurança. Proteger os dados de produção e consumo energético é tão vital quanto proteger a propriedade intelectual da empresa, garantindo que a busca por eficiência não abra portas para vulnerabilidades digitais.

Entenda: Desafios da cibersegurança no setor industrial: saiba como se proteger

Inovações de eficiência energética como diferencial competitivo na indústria

A jornada para a eficiência energética 4.0 é cíclica: monitorar com IoT, armazenar e processar na Cloud, e otimizar com IA. Essa tríade permite que a indústria metalmecânica produza mais com menos recursos, alinhando rentabilidade financeira com responsabilidade ambiental.

A tecnologia, portanto, é a grande aliada para transformar dados invisíveis em resultados tangíveis no final do mês.

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