E o que era ficção pode enfim virar realidade. Várias décadas após R. G. LeTourneau (1888-1969) assombrar o setor de máquinas para construção com suas invenções prolíficas e mirabolantes, a indústria está prestes a promover uma nova revolução conceitual nos canteiros do mundo todo com a introdução de equipamentos autônomos e elétricos. A Volvo CE, ao menos, já está pronta para isso.

Em evento realizado em meados de setembro em Eskilstuna, na Suécia, a fabricante mostrou em primeira mão os protótipos dos equipamentos que abrem um novo capítulo na história da tecnologia aplicada. Em fase de necessários testes de robustez e segurança, as máquinas ainda não têm data definida para entrar em produção – se é que entrarão –, mas têm potencial para transformar a indústria ao apontar para a superação do uso de soluções baseadas em combustíveis fósseis por meio da eletromobilidade e inaugurar a era das máquinas inteligentes, algo preconizado por diferentes autores de ficção científica no decorrer do último século. “A Volvo CE está na vanguarda do desenvolvimento tecnológico. A cada ano, a empresa investe bilhões de coroas suecas em pesquisa e desenvolvimento para viabilizar a evolução de novas tecnologias”, diz Martin Weissburg, presidente mundial da Volvo CE. “Embora essas tecnologias possam levar anos para entrar em produção – ou até nunca entrarem – sem dúvida elas influenciarão nossas demandas futuras, com potencial para transformar a indústria da construção como é conhecida atualmente.”

CONCEITOS

Durante o Xploration Forum, a fabricante promoveu a demonstração de conceitos futuristas como os protótipos autônomos da pá carregadeira de rodas L120 e do hauler articulado A25F, que atuaram juntos, do protótipo híbrido da pá carregadeira LX1, uma máquina com potencial de – segundo a Volvo CE – aumentar a eficiência energética em 50%, e do hauler elétrico autônomo HX1, mostrado como parte do inovador projeto “Electric Site” (algo como “Canteiro Elétrico”, em tradução livre do inglês). “Estamos começando a ver sistemas menos dependentes das habilidades do operador, que suportam as operações na condução ou controles primários das máquinas”, diz Jenny Elfsberg, diretora de tecnologias emergentes da Volvo CE. “No futuro, veremos um aumento na autonomia das máquinas, sendo que o operador irá atuar mais na supervisão, sofrendo menos estresse e com um trabalho mais interessante. Talvez mesmo várias máquinas sendo controladas remotamente por um único operador.”

Os protótipos apresentados já fazem isso. Atuando em uma rota pré-definida, a pá autônoma consegue obter o equivalente a 70% do nível de produtividade de um equipamento similar com operadores. “Elas são programadas para realizar a mesma tarefa diversas vezes, através de uma rota fixa, por um período relativamente longo de tempo”, explica Elfsberg. “Mas ainda estamos na aurora dessa tecnologia, de modo que estamos trabalhando no desenvolvimento de soluções que atendam aos níveis de segurança e desempenho exigidos pelo mercado. Ainda temos um longo caminho, sem planos de industrialização no momento.”

Até lá, a especialista diz que as pesquisas atuais buscam aperfeiçoar a tecnologia de comunicação de máquina a máquina, possibilitando que um protótipo se comunique com o outro e com a sala de controle, o que é crucial para se evitar colisões e viabilizar um fluxo mais eficiente de trabalho. “As máquinas autônomas aumentarão a segurança em ambientes perigosos, eliminando a possibilidade de acidentes causados por erro humano”, enfatiza, enquanto a pá exibe seus sistemas de reconhecimento de operadores, parando o movimento, retrocedendo e emitindo sinais sonoros e luzes. “Mas elas também realizam tarefas repetitivas de modo mais eficiente e preciso do que um operador humano, trazendo maiores benefícios em produtividade, no uso de combustível e na durabilidade.”

A segurança, aliás, é um ponto central na estratégia de desenvolvimento dos equipamentos autônomos, mantendo a tradição da empresa em pesquisas e inovações na área. “A ideia básica é que a integração de recursos aumenta a segurança passiva e ativa”, diz Christian Grante, técnico especialista em segurança preventiva e automação da Volvo CE. “Com o uso de radares, sensores e computadores, estamos desenvolvendo uma tecnologia de detecção, identificação e classificação para evitar colisões e acidentes na operação, inclusive alertando a pessoa pelo próprio nome por meio do uso de tags.”

Mas além dos autônomos, há os híbridos. O protótipo LX1, por exemplo, incorpora driveline constituído por motores elétricos montados sobre as rodas, hidráulica elétrica, sistema de armazenamento de energia, motor significativamente reduzido e nova arquitetura. Esta combinação, como garante a empresa, também permite um ganho substancial em eficiência energética. “O protótipo ganhou 98% de novas peças e um design praticamente novo, sendo capaz de realizar o trabalho de uma máquina similar de maior porte”, detalha Johan Sjöberg, especialista em automação da Volvo CE.

Apesar dos altos níveis de economia de combustível e ganhos de produtividade, a empresa reconhece que, quando a novidade entrar em produção, será necessário considerar aspectos como Custo Total de Propriedade (TCO) e retorno sobre o investimento. “Tecnologias híbridas continuam a ser relativamente caras e a sua adoção tem sido lenta. Isso porque o benefício das máquinas híbridas atuais ainda não são significativamente maiores que as tecnologias convencionais, então levará mais tempo para obter retorno no investimento”, pontua Scott Young, gerente do programa de eletromobilidade da Volvo CE. “Contudo, o custo de sistemas de armazenamento de energia como baterias de lítio está cada vez menor, de modo que – junto à assimilação de novas tecnologias – as híbridas começarão a ser economicamente mais atrativas.”

ELETRIFICAÇÃO

Ainda mais ambicioso, o projeto do “canteiro elétrico” pretende transformar a realidade de pedreiras e da indústria de agregados ao permitir uma redução de 95% nas emissões das emissões de carbono, reduzindo ainda o custo de propriedade em até 25%.

Com a proposta de uma nova sistemática de trabalho, o projeto pretende eletrificar o processo de transporte da escavação às britagens primária e secundária. Isso envolve o desenvolvimento de novas máquinas, métodos de trabalho e sistemas de gerenciamento. “Esta pesquisa é um passo à frente na transformação do setor”, diz Sjöberg. “Com a utilização de eletricidade no lugar do diesel, temos o potencial de obter reduções significativas no consumo de combustível, emissões CO2, impactos ambientais e custo por tonelada.”

A grande vedete do projeto, entrementes, é mesmo o hauler autônomo HX1, uma espécie de transportador de carga sem cabine e movido a bateria elétrica. Com conceito modular bidirecional e design simplificado, a máquina escalonável possui sistema totalmente automatizado e pode ser configurada para operações específicas, com ajustes tanto no número de eixos como nas soluções de bateria e carregamento. “Antes de lançarmos máquinas como a LX1, é provável vermos elementos de seu design em nossos produtos mais convencionais”, conta Young. “Mas esse conceito dirige nossos projetos de médio e longo prazo, enquanto o mercado continua a absorver a tecnologia atual e o custo das novas tecnologias diminui.”

Contudo, o salto em direção às tecnologias elétricas conectadas e máquinas inteligentes já parece algo inevitável. Segundo a empresa, para ficar em um único dado, a eficiência energética do protótipo autônomo elétrico é cinco vezes maior que um veículo convencional. “De fato, a eletrificação produzirá máquinas mais limpas, silenciosas e eficientes – e isto representa o futuro da nossa indústria”, arremata Sjöberg.

Projeto é resultado de esforço conjunto

Reunidas na plataforma de comunicação do Volvo Concept Lab, as novas soluções de eletrobilidade e automação mobilizam diversos agentes do mercado em seu desenvolvimento. Líder do projeto, a Volvo CE uniu forças com o cliente Skanska, com a Agência Sueca de Energia e com duas universidades– Linköping University e Mälardalen University – para tocar o projeto de 203 milhões de coroas suecas. O projeto começou em outubro de 2015 e está previsto para ser finalizado em 2018.

Atualmente, a Volvo desenvolve e testa as tecnologias, conceitos e protótipos, ao passo que a Skanska fornece soluções logísticas e conhecimento de campo, incorporando as máquinas em uma pedreira na região oeste do país nórdico. Depois disso, os resultados serão avaliados para verificar se o projeto tem viabilidade para a indústria. “A cooperação permite investir em novas tecnologias e explorar soluções que são tão relevantes para nosso mercado quanto para enfrentar os desafios do futuro”, diz Erik Uhlin, líder de projetos da Volvo CE. “Sem esse suporte, não seria possível levar à frente projetos de pesquisa como esse.”

ENTREVISTA

Inovar não é só criar equipamentos futurísticos, diz especialista

Vice-presidente de tecnologias avançadas e testes da Volvo CE desde 2014, o canadense Dave Ross é um dos principais líderes da marca no que tange à área de pesquisa & desenvolvimento. Corresponsável pelas inovações apresentadas no Xploration Forum, Ross falou com exclusividade à M&T. Confira trechos da entrevista.

• Há como prever o rumo da inovação?

Todos os anos, planejamos novos desenvolvimentos. Muitas vezes, olhamos para daqui a 15 anos. Como estamos pensando à frente, esta tecnologia tende a ser disruptiva [termo usado para descrever inovações que oferecem produtos acessíveis e criam um novo mercado de consumidores]. Essa é a tendência. Porém, o mais interessante é que essas tecnologias combinam-se entre si. As mudanças precisam andar juntas, as curvas precisam se unir. Se olharmos para trás, veremos que as curvas de inovações feitas há dez anos e as de agora se encontram em algum ponto.

• Quais são os focos de pesquisa no momento?

Em relação ao futuro da tecnologia, estamos falando de inteligência eficiente. Essa é a discussão que fazemos no momento, vislumbrando quando as máquinas se tornarão realmente eficientes, quando tomarão as decisões sozinhas. Além disso, é preciso pensar na urbanização, pois tudo que temos vem da terra. Surgiram muitos problemas com a urbanização, por isso também é necessário pensar no futuro da natureza.

• As máquinas autônomas podem cortar empregos?

Esse questionamento vem sendo feito há muito tempo, com as pessoas perdendo seus trabalhos por causa da máquina. Com as novas tecnologias, é preciso investir em treinamento. A China, por exemplo, assimilou milhões trabalhadores no ano passado. E como eles conseguiram isso? Investindo milhões de dólares para treinar essas pessoas nas novas tecnologias, realizando um movimento direto com as forças de trabalho. Acredito que é possível deslocar as pessoas para outras atividades.

• O setor mudará muito nos próximos anos?

Se falarmos da forma da máquina, creio que sim. Mas nossa atuação é focada em diferentes funções, com vários programas de inteligência artificial trabalhando simultaneamente em diferentes aspectos, mais funcionais.

• Em termos de design, o que podemos esperar?

O design ainda não teve uma mudança drástica, mas já temos uma concepção de trabalho mais livre. Nesse sentido, dentre as eventuais mudanças que começaremos a ver está o desaparecimento das cabines, dando maior autonomia ao operador. Contudo, os elementos do projeto dependem de onde se está, de quais são as referências adotadas. Não é só criar equipamentos futurísticos sem relação com a sua função, tem de estar relacionado.

• A manutenção tende a se tornar mais complexa?

Depende. Quando você olha para a solução elétrica, percebe que é muito simples, que há poucas peças. Mas quando falamos de equipamentos híbridos, é mais complicado, com uma manutenção mais densa, pois há mais sistemas no conjunto.

English Version - Extract