Os progressos tecnológicos desde a Revolução Industrial demonstram com clareza a importância das máquinas e processos mecanizados e automatizados na diminuição de custos e aumento de qualidade de produtos industriais. A atividade de mineração não constitui exceção a essa tendência, uma vez que a obtenção de muitas das matérias primas essenciais para o progresso da humanidade somente se torna técnica e economicamente viável por meio da interveniência de processos e equipamentos com sofisticação crescente. Há uma clara necessidade do desenvolvimento de equipamentos industriais para operar de forma autônoma, além de sistemas integrados, que incluem planejamento, execução de operações e controle de equipamentos.
Com esta visão de desenvolvimento futuro foi idealizado o curso de Mestrado Profissional em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração - PROFICAM, integrando competências do Instituto Tecnológico Vale (ITV) e da Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP), por meio desta parceria firmada desde 2013.
Fazemos, a seguir, um breve histórico de cada uma dessas duas instituições parceiras.
A criação da Companhia Vale do Rio Doce e a constituição de sua infraestrutura logística contribuíram para viabilizar a realização do sonho da sociedade mineira e consolidar o setor siderúrgico em Minas Gerais. A localização da exploração de minério de ferro na região de Itabira, no interior de Minas Gerais, promoveu a formação do eixo moderno da siderurgia mineira, decorrente das indústrias implantadas inicialmente, ao longo do Vale do Rio Doce, orientadas pelo leito da Estrada de Ferro Vitória Minas (EFVM). Da criação para a exploração do minério de ferro, a Vale trilhou uma trajetória de crescimento e de expansão até tornar-se uma mineradora global e, atualmente, seu corpo funcional conta com mais de 166 mil empregados, entre profissionais próprios e terceiros, desenvolvendo atividades em mais de 30 países, distribuídos em cinco continentes.
As operações da Vale, seguindo tendências observadas na mineração global, demandam investimentos em pesquisas que identifiquem tendências e se antecipem a problemas que futuramente possam afetar os negócios da empresa. Desde 2009, a Vale criou o Instituto Tecnológico Vale – ITV, com o objetivo de superar os desafios de longo prazo por meio do desenvolvimento tecnológico de modo a encontrar soluções inovadoras para contribuir na expansão dos negócios na área de mineração de forma sustentável. Trata-se de uma associação sem fins lucrativos de pesquisa e ensino de pós-graduação voltada para a inovação, além da geração e difusão de novos conteúdos direcionados para a cadeia de mineração do futuro e para o desenvolvimento sustentável. Considerando a inserção regional de suas operações no Brasil, com ênfase em Minas Gerais e no Pará, a empresa decidiu estruturar o ITV em duas unidades: uma voltada para temas de Mineração, com sede em Ouro Preto; e outra dedicada para o Desenvolvimento Sustentável, sediada em Belém.
A criação da unidade de Mineração do ITV, com sede em Ouro Preto, demonstra ainda a intenção de fortalecer a inserção regional da Vale e cria a expectativa de que o Instituto irá atuar como forte indutor de ciência, tecnologia e inovação na região, em particular, na área de automação aplicada à mineração, buscando atuar sempre em parcerias com as IES locais e regionais.
A cidade de Ouro Preto, com uma população de aproximadamente 74.000 habitantes, está localizada na Serra do Espinhaço, Zona Metalúrgica de Minas Gerais, na Região conhecida como Quadrilátero Ferrífero e como Central da Macrorregião Metalúrgica e ainda como Campo das Vertentes de Minas Gerais, situando-se a 96 km da capital Belo Horizonte, a 417 km da capital do estado do Rio de Janeiro, a 624 km da capital do estado do Espírito Santo e a 745 km da capital do estado de São Paulo. Nos dias atuais, a economia de Ouro Preto depende basicamente do turismo, eventos, negócios e da educação, mas há também importantes indústrias metalúrgicas e de mineração no município. Além do Instituto Tecnológico Vale (ITV-MI) e da Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP), destaca-se o Campus Ouro Preto do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais (IFMG), antigo Centro Federal de Educação Tecnológica de Ouro Preto (CEFET-OP).
Em termos regionais, nacionais e mundiais, a atuação da Vale é particularmente marcante. O Relatório de Produção e Vendas da Vale, divulgado no dia 20 de fevereiro de 2020, referente ao quarto trimestre de 2019, informou que foram produzidas 88,9 Mt de minério de ferro, 4,4% superior ao terceiro trimestre de 2019. O ramp-up do S11D (Carajás); a redução de estoques; a retomada gradual das operações de Vargem Grande, Brucutu e Alegria contribuíram significativamente para os resultados. O guidance de produção de finos de minério de ferro da Vale em 2020 permanece em 340-355 Mt.
Na Mina Brucutu, em São Gonçalo do Rio Abaixo, a Vale iniciou em 2012 o projeto piloto da Mina Autônoma, que propõe um novo conceito em operações de mineração aplicado nos processos de extração mineral onde equipamentos não tripulados são controlados remotamente ou operados por sistemas computacionais, sendo suportados por uma infraestrutura de rede de comunicação de alta performance, sensores inteligentes e sistemas de navegação. Atualmente já se encontram em operação nesta mina uma perfuratriz autônoma, um trator teleoperado por meio de cabine remota, e um total de 13 caminhões autônomos. Desta forma, é esperado que Brucutu se torne a primeira mina do Brasil a operar de forma autônoma. Devido ao sucesso do projeto piloto, o conceito de mina autônoma está sendo aplicado em outras minas da Vale, incluindo Itabira e Carajás.
Na mina autônoma, o perfil dos trabalhadores será diferencial. No futuro, haverá uma maior demanda para contratar profissionais capacitados a operar sistemas de computação e transmissão de dados sem fio, além de equipamentos teleoperados. Reconhecendo a demanda diferencial que caracteriza a indústria mineral do futuro, será necessário definir uma arquitetura de referência para o desenvolvimento de um sistema de mineração automatizado e integrado. Entre os fatores que dificultam a implementação de um sistema automatizado de mineração, estão: (i) ambientes não estruturados e dinâmicos (minas sofrem constantes alterações geológicas e topográficas); (ii) falta de integração entre equipamentos de diferentes fornecedores; (iii) variabilidade operacional; e (iv) diversidade de partes envolvidas.
Para enfrentar todos esses desafios, a Vale conta com a colaboração de diversos setores da sociedade, bem como a crença na integração entre a pesquisa, a educação e o empreendedorismo, como a melhor maneira de direcionar o uso da pesquisa científica e tecnológica para solucionar problemas práticos. Neste contexto, a parceria entre o ITV e a Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto uniu esforços e está contribuindo para a formação de um importante polo educacional, de pesquisa e de desenvolvimento da indústria de automação na região. Há uma grande expectativa acerca da parceria inovadora entre o ITV MI e a Escola de Minas, no sentido de consolidar a formação de engenheiros mestres, com conhecimento na área de automação aplicada à mineração, capazes de atender às novas exigências de mercado, à sociedade cada vez mais tecnológica e às necessidades da Vale. O foco atual da Vale é levar automação para o processo de exploração e beneficiamento do minério de ferro.
Por outro lado, a Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP) foi criada no dia 21 de agosto de 1969, com a junção das centenárias e tradicionais Escolas de Farmácia e de Minas. Ao longo dos anos, cresceu e ampliou seu espaço físico, ganhando novos cursos, professores e colaboradores.
A Escola de Minas foi idealizada por Dom Pedro II e fundada por Claude Henri Gorceix no dia 12 de outubro de 1876. Em uma viagem feita à França, Dom Pedro II pediu a Auguste Daubrée, que fizesse um levantamento aqui no Brasil de quais seriam as melhores formas de desenvolvimento de estudos e de exploração mineral. Auguste Daubrée tinha acabado de ser nomeado Diretor da Escola de Minas de Paris; por esse motivo, recusou o pedido de Dom Pedro, prometendo enviar Claude Henri Gorceix, pessoa de sua confiança.
Após um minucioso estudo feito aqui no Brasil, Gorceix chega à conclusão de que Ouro Preto era uma região de grande riqueza geológica e envia um relatório a D. Pedro II, informando ter encontrado o lugar ideal para fundar a sede da Escola.
Em 1969, houve a incorporação da Escola de Minas à Escola de Farmácia pelo Decreto-Lei nº 778 do Governo Federal, que juntas instituíram a Universidade Federal de Ouro Preto. No ano de 1995, a Escola de Minas foi transferida do antigo Palácio dos Governadores, no centro de Ouro Preto, para o campus Morro do Cruzeiro, onde funciona atualmente junto à Universidade Federal de Ouro Preto. Essa unidade oferece dez cursos atualmente: Arquitetura e Urbanismo e as Engenharias de Controle e Automação, de Minas, Mecânica, Geológica, Metalúrgica, Civil, Ambiental, de Produção e Urbana.
Em 2001 a UFOP criou o Núcleo de Inovação Tecnológica e Empreendedorismo (NITE), com o intuito de promover a formação de um ambiente cooperativo para conjugar interesses da UFOP, empresas e órgãos para promoção de atividades inovadoras e de transferência de tecnologia, com vistas a contribuir para o desenvolvimento social e econômico da região de influência e da Instituição.
Os principais objetivos do NITE são captar e proteger os ativos de propriedade intelectual gerados na UFOP, formar parcerias com empresas e com organizações, a fim de transferir esses ativos ao mercado para o uso público e para o desenvolvimento econômico e implementar a cultura empreendedora no ambiente acadêmico como um todo.
Hoje a UFOP oferece 55 cursos de graduação, sendo 51 presenciais e quatro à distância. Quanto à pós-graduação, são oferecidos 34 cursos de mestrado, 15 opções de doutorado e 11 especializações. No total, são cerca de 12 mil alunos, aproximadamente 730 técnicos-administrativos e mais de 950 professores, entre efetivos e substitutos.
A área de controle e automação surge a partir do grande desenvolvimento da Eletrônica e da Informática nas últimas décadas. Ciente da necessidade e da relevância de se formar engenheiros de Controle e Automação no Brasil, o Ministério da Educação, por meio da Portaria 1.694, de 5 de dezembro de 1994, considerando o consubstanciado no parecer da Comissão de Especialistas do Ensino de Engenharia da Secretaria de Educação Superior, regulamentou a Engenharia de Controle e Automação.
O curso de Engenharia de Controle e Automação tem sua fundamentação científica na Matemática, Física e Ciência da Computação e sua formação profissional específica em controle dinâmico de processos, informática industrial e automação da manufatura. O profissional precisa ter uma formação científica sólida e multidisciplinar para exercer uma ação integradora, podendo ser considerado como um engenheiro de sistemas orientado para a concepção, implementação, uso e manutenção de sistemas automatizados.
Os cursos de engenharia oferecidos pelas universidades brasileiras associados a sistemas mecatrônicos não enfatizam a formação em controle e automação de processos físico-químicos das indústrias de mineração e de metalurgia, onde há, atualmente, necessidade de engenheiros tanto para empregar e operar sistemas automatizados quanto para desenvolvê-los. Já o curso oferecido pela UFOP foi criado com o objetivo de preencher essa lacuna, sendo o único curso de Engenharia de Controle e Automação do país que possui matérias obrigatórias sobre mineração e metalurgia na matriz curricular.
Em função do potencial já existente na Vale, do aporte de massa crítica inerente à criação das unidades do ITV (Mineração e Desenvolvimento Sustentável) e da importância dos temas ligados à sustentabilidade, especialmente na região Norte do país, o curso de Mestrado Profissional em Uso Sustentável de Recursos Naturais em Regiões Tropicais foi estruturado pela unidade ITV DS e submetido à Capes, tendo sido recomendado em 2012. Em março de 2019, iniciou a sétima turma de alunos desse programa.
Em uma nova proposição, tem-se agora o curso de Mestrado Profissional em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração - PROFICAM, conduzido pelo ITV MI e pela Escola de Minas da UFOP. A opção pela atuação na área de tecnologias de instrumentação, controle e automação para a mineração direcionou o Programa para a área de Engenharias IV. Embora existam diversos cursos de pós-graduação no país e na região voltados para a área de lavra e processamento mineral, alguns deles implantados há vários anos e de tradição, há um espaço enorme para novos cursos face às imensas demandas existentes em termos de pesquisa e formação de recursos humanos para áreas interdisciplinares. Espera-se transferir métodos de uma área para outra, das disciplinas de instrumentação, controle e automação para os diversos setores da tecnologia mineral, gerando novos conhecimentos e o surgimento de um novo profissional com um perfil distinto dos existentes, com formação sólida e integradora.
A vocação do ITV MI foi definida para atuar na área de tecnologias avançadas na mineração, incluindo: (i) gestão e otimização de processos minerais; (ii) sistemas computacionais, de comunicação, automação e robótica; e (iii) gestão de tecnologia e inovação. Nas linhas de gestão e otimização de processos minerais destacam-se a modelagem, otimização e simulação de processos e plantas, reconciliação pró-ativa de produção de mina, tomada de decisões sob incerteza e análise de riscos das operações, modelagem e gestão integrada da cadeia produtiva da mineração, otimização do uso de recursos (minerais, água, energia - smart grids). As atividades relacionadas às linhas de pesquisa de sistemas computacionais, comunicação, automação e robótica incluem o desenvolvimento e aplicação de tecnologias de comunicação industrial; inteligência computacional; sistemas especialistas; monitoramento de ativos e do ambiente operacional; desenvolvimento de sensores, sistemas de automação para processos industriais, equipamentos autônomos e sistemas de controle remoto, dispositivos robóticos para inspeção, monitoramento e manutenção; desenvolvimento de analisadores químicos online portáteis. A linha de pesquisa de gestão de tecnologia e inovação abrange a inteligência tecnológica, a gestão de portfólio e projetos de CT&I, o processo de inovação tecnológica industrial, a propriedade intelectual e o planejamento estratégico.
O ITV MI já investe em projetos de automação desde 2013, sendo que o investimento da Vale no período superou 27 milhões de reais. Foram também captados recursos de órgãos de fomento à pesquisa e desenvolvimento no valor de mais de 9,6 milhões de reais, principalmente recursos EMBRAPII.