Desenvolvimento de um modelo de gestão estratégica de energia em uma planta de laticínios

Abstract

Este estudo desenvolveu e validou um modelo de gestão estratégica de energia para uma planta de laticínios com processamento a Ultra-high Temperature (UHT), integrando a norma internacional de gestão de energia 50001 (ISO 50001) à metodologia Lean Six Sigma (LSS) por meio do ciclo Definir, Medir, Analisar, Implementar e Controlar (DMAIC). A abordagem combinou revisão energética, priorização por Pareto e Ishikawa, análise técnico-econômica via Curvas de Custo e Potencial de Conservação Energética (CCPC) e um pacote estatístico composto por comparações pré–pós, séries temporais com regressão segmentada, Interrupted Time Series (ITS), e cartas de controle de Individuais e Amplitude Móvel (I–MR), com normalização por produção para afastar efeito escala. Na comparação entre janeiro de 2024 a fevereiro de 2025 e março a setembro de 2025, observaram-se reduções estatisticamente significativas e operacionalmente relevantes: eletricidade −4,77% (−23.924 kWh), vapor −6,61% (−48,49 t), água −14,17% (−2.594,6 m³) e custo −7,31% (−R$ 35.677), com p valores < 0,01 e tamanhos de efeito elevados, evidenciando mudança real de patamar de desempenho. A normalização por produção confirmou ganhos intrínsecos de eficiência, relacionando as variáveis a milhões de unidades produzidas no período analisado e inferindo as intensidades abaixo das metas (kWh/M, t/M, m³/M e R$/M). Os resultados demonstram a efetividade da integração entre a Norma 50001 e a metodologia LSS na gestão energética industrial, ao combinar governança, análise quantitativa robusta e controle estatístico para consolidar economias materiais e sustentáveis. O modelo tem potencial de replicação em outras plantas, oferecendo um caminho prático para eficiência operacional, redução de custos e responsabilidade ambiental no setor de processamento de laticínios.

This study developed and validated a strategic energy-management model for a dairy plant operating Ultra-high Temperature (UHT) processing, integrating the international energy-management standard 50001 (ISO 50001) with the Lean Six Sigma (LSS) methodology through the Define, Measure, Analyze, Implement, and Control (DMAIC) cycle. The approach combined an energy review, prioritization via Pareto and Ishikawa analyses, a techno-economic assessment using Cost and Conservation Potential Curves (CCPC), and a statistical package comprising pre–post comparisons, segmented-regression time series (Interrupted Time Series, ITS), and Individuals and Moving Range (I–MR) control charts, with production normalization to remove scale effects. Comparing January 2024–February 2025 with March–September 2025, statistically significant and operationally relevant reductions were observed: electricity −4.77% (−23,924 kWh), steam −6.61% (−48.49 t), water −14.17% (−2,594.6 m³), and cost −7.31% (−R$ 35,677), with p-values < 0.01 and large effect sizes, indicating a genuine step-change in performance. Production normalization confirmed intrinsic efficiency gains by relating variables to millions of units produced in the period and yielding intensities below targets (kWh/M, t/M, m³/M, and R$/M). The results demonstrate the effectiveness of integrating Standard 50001 and the LSS methodology in industrial energy management by combining governance, robust quantitative analysis, and statistical control to consolidate material and sustainable savings. The model shows replication potential in other plants, offering a practical pathway to operational efficiency, cost reduction, and environmental responsibility in the dairy-processing sector.