No estágio atual da indústria da construção, a robótica e a tecnologia autônoma estão emergindo por todos os lados, desde novas ferramentas elétricas portáteis a gigantescos caminhões OTR de mineração.

Embora o controle remoto seja uma tecnologia bem-estabelecida, a soma de Inteligência Artificial (IA), LiDAR (detecção de luz e radar), novos softwares e aumentos maciços na potência de computação tende a promover mudanças profundas no setor, tão grandes quanto – se não maiores – as deflagradas pela introdução do GPS, há 20 anos.

Pelas projeções, as máquinas de construção autônomas e semiautônomas vão mudar radicalmente a indústria, com novos níveis de produtividade, qualidade e segurança – dando início a uma nova geração de trabalhadores da construção civil com conhecimento digital.

Tal como o GPS, o que conduz essa revolução é a economia. “Trabalha-se mais, gasta-se menos”, diz Erol Ahmed, diretor de comunicações da Built Robotics, que faz atualizações robóticas pós-venda para escavadeiras. “Acrescenta-se aos benefícios de segurança a capacidade de um trabalhador realizar mais atividades de alto valor, assim como a operação em ambientes perigosos”, diz ele.

AUTONOMIA

De fato, a autonomia evoluiu da tecnologia desenvolvida para o GPS há duas décadas, mas está levando as coisas ainda mais longe. Com o controle da máquina, o operador toma dezenas de decisões todos os dias. E a autonomia está evoluindo justamente para permitir que a máquina tome mais decisões por si mesma.

“O passo seguinte é o desenvolvimento de softwares avançados com níveis mais altos de percepção e inteligência, tudo integrado ao produto”, delineia Scott Crozier, diretor-geral da Trimble. “A forma de chegar lá é avançando continuamente nos níveis de assistência.”

O que é necessário para essa “assistência” depende da máquina e do trabalho. Um compactador realiza uma operação relativamente simples, enquanto um caminhão OTR pode facilmente seguir um caminho pré-programado, desde a área de carga até o local de descarga. “Máquinas e tarefas mais complexas exigirão níveis significativos de novos softwares, para fornecer a inteligência e os sistemas de percepção que os tornam úteis”, projeta Crozier.

Segundo Finlay Wood, diretor da área de negócios para soluções autônomas da Trimble, as máquinas estão assumindo mais as tarefas que fazem pensar, “automatizando todas as ações em que um operador experiente leva anos para ficar bom”. “Nosso objetivo é fazer que um operador inexperiente desempenhe como um bom profissional, ajudando-o a tomar decisões – tanto em relação à máquina quanto ao local de trabalho”, diz ele.

Máquinas estão assumindo tarefas em que um operador experiente leva anos para ficar bom

PROCESSO

Com o controle automatizado, escava-se precisamente para classificar o material. Com a operação autônoma ou semiautônoma, não só é possível escavar até a classificação detalhada no plano digital, como também obter eficiência máxima – cada caçamba carregada, cada passada e jornada de trabalho, tudo sem falhas, fadiga, interrupções ou advertências, garantem os especialistas. “Um operador talentoso pode ser rápido durante algumas horas”, diz Crozier. “Mas se tentar isso ao longo de um período maior, provavelmente vai descobrir que o automatizado sempre tem melhor desempenho.”

Na construção, os tempos de ciclo têm impacto em tudo, desde a produtividade até o consumo de combustível e a depreciação da máquina. Um ciclo de escavação otimizado, autônomo ou semiautônomo, acentua o executivo, superará o controle manual, analisando e ajustando instantaneamente cada variável, desde a geometria da caçamba que penetra no solo até a capacidade da bomba hidráulica.

Com sensores de posição em redor da máquina e uma geocerca de segurança digital, pode-se escavar e mover material na máxima velocidade, em regime 24 x 7, sem qualquer preocupação de colisões acidentais.

Todavia, muitos dos desafios operacionais atuais nos canteiros de construção podem ser resolvidos sem soluções tão complexas e dispendiosas baseadas em IA. “Em vez disso, nosso foco é oferecer produtos de construção que resolvem problemas reais da forma mais simples possível – seja por meio da criação de fluxos de trabalho viabilizados por tecnologias de nuvem ou utilizando nuvens de pontos LiDAR e câmeras digitais para diferenciar um edifício de um galpão logístico”, comenta Wood, da Trimble.

Retomando a palavra, Crozier acredita que o desempenho otimizado se tornará ainda mais importante à medida que mais máquinas entrem em ação alimentadas por bateria, acompanhando a indústria na redução de emissões e aumento da sustentabilidade. “Quero ser tão eficiente quanto puder com a utilização dessa tecnologia”, diz ele. “Agora veremos despontar a automação inteligente, que permite o máximo rendimento de trabalho a partir de uma única carga de bateria.”

ROBÓTICA

O ideal para a robótica é assumir uma tarefa enfadonha, repetitiva ou com elevados riscos para a saúde e a segurança, acrescentando um nível de automatização que possa assumir tarefas árduas e cíclicas, pondera Aidan Maguire, gerente da unidade de negócios de medição e robótica da multinacional Hilti.

A perfuração aérea em concreto é uma dessas tarefas, mas qualquer coisa que coloque o trabalhador em posição ergonomicamente incômoda ou em área de difícil acesso tem o potencial de ser automatizada. O robô móvel semiautônomo Jaibot da Hilti, por exemplo, pode ser programado para seguir um plano digital detalhado da perfuração. “Automatizamos as etapas nas quais podemos alcançar os maiores ganhos de produtividade, como perfuração e marcação de pontos de ancoragem”, diz Maguire. “Também estamos aprendendo a tornar os projetos de construção mais amigáveis aos robôs”.

Robótica acrescenta um nível de automatização em tarefas árduas e repetitivas

O gerente garante que a Hilti continua a acrescentar inteligência de campo ao Jaibot a cada geração, permitindo que o equipamento processe diferentes situações e determine quando um ponto de perfuração pode se deparar com interferências – ou mesmo onde a perfuração não é possível, como ocorre com seções angulares de plataformas metálicas ou na presença de vergalhões. “Nesse momento, o operador pode usar seus conhecimentos de construção e dizer: ‘Sim, estou satisfeito com esses movimentos, siga em frente e perfure’”, diz Maguire.

A exploração minerária é uma das primeiras áreas que adotaram a tecnologia. “A indústria de mineração tem utilizado tecnologia autônoma há mais de vinte anos, mas fomos o mais longe possível com a primeira iteração dessa tecnologia”, confirma Bibhrajit Halder, fundador da SafeAI.

O especialista acrescenta que a segunda geração é alimentada por IA, mais versátil e escalável, com uma mudança significativa e generalizada para a indústria mineradora. Em março deste ano, a SafeAI anunciou que está trabalhando com a empresa australiana Position Partners para equipar uma frota mista de 100 veículos para a MACA, a fim de criar uma das maiores frotas autônomas de equipamentos pesados da Austrália.

Objetivo é dar oportunidade para a realização de tarefas com maior valor agregado

A SafeAI criou kits multicombustíveis que podem ser adicionados a qualquer máquina, desde uma minicarregadeira até caminhões OTR de mineração. “Essa tecnologia representa uma mudança de jogo para o nosso negócio, nossos clientes e nossa indústria”, diz Shane Clark, diretor geral de serviços técnicos da MACA.

“Estamos no início de uma nova Revolução Industrial centrada em robótica e inteligência artificial”, diz Jeremy Searock, que co-fundou a Advanced Construction Robotics com Stephen Muck há cinco anos.

A primeira criação de sua empresa foi o TyBot, um robô automatizado para amarração de vergalhões em aplicações horizontais, como tabuleiros de pontes e trabalhos planos em concreto. Há ainda outro robô – o IronBot, ainda em desenvolvimento – que será capaz de manipular vergalhões de grandes dimensões.

MÃO DE OBRA

“Com a falta de mão de obra, é necessário tornar as pessoas mais produtivas, e é isso que os robôs fazem”, opina Searock. “Ao trabalhar com um robô, uma única pessoa pode fazer o trabalho de uma equipe inteira. O objetivo não é reduzir as equipes, mas dar a cada um a oportunidade de realizar tarefas de maior valor agregado no trabalho”, diz ele.

A automatização vai mudar o mundo da construção, acredita Wood, no sentido de torná-lo mais alinhado aos conjuntos de competências da juventude atual. “Os operadores experientes nunca se vão”, aponta. “Mas a robótica e a autonomia vão tornar os postos de trabalho mais acessíveis aos jovens.”

Indústria vive uma nova Revolução Industrial centrada em robótica e inteligência artificial

Essa transição já está em curso, diz Crozier, mas não elimina as pessoas. Ao invés de operadores de máquinas, pode haver operadores de rede, controlando várias máquinas. Além disso, as competências em cibersegurança se tornarão mais importantes. Provavelmente, serão trabalhadores mais bem pagos e altamente requisitados, pois agregam mais valor que um único operador com apenas uma máquina.

“A alfabetização digital precisa avançar”, diz Maguire, da Hilti. “Vamos ver isso acontecer naturalmente com essa nova geração. Mas a nova geração não pode renunciar aos conhecimentos e melhores práticas do passado, pois essas competências são basilares e necessárias para o uso eficaz de qualquer tecnologia. Temos de descobrir a melhor forma de juntar esses dois mundos.”

Não há dúvida que os operadores de equipamentos robóticos são um dos trabalhos do futuro para a construção e que – mesmo que leve mais tempo do que inicialmente se previa – a influência da robótica e da automação na construção só vai crescer.

*Texto originalmente produzido pela Construction Technology.

Saiba mais:
Advanced Construction Robotics: www.acrbots.com
Built Robotics: www.builtrobotics.com
Hilti: www.hilti.com
SafeAI: www.safeai.ai
Trimble: www.trimble.com