Avançando a passos ainda tímidos no país, as ferramentas de machine control (orientação e automação operacional) oferecem a possibilidade de precisão milimétrica no acabamento dos serviços de terraplanagem. Por isso, aos poucos vêm ganhando mercado em diversas frentes, principalmente na construção de rodovias com curvas horizontais e taludes, onde a uniformidade e a precisão dos movimentos são essenciais.

Segundo John Fierro, representante de vendas na área de construção da Trimble, cerca de 80% das empresas nos EUA e Europa possuem interesse em adotar os sistemas, sendo que 20% delas já o fizeram. No Brasil, o especialista indica que há dificuldades em aferir a demanda atual, mas avalia que alcança apenas 0,1% da frota total, com adoção dos sistemas principalmente em equipamentos responsáveis pelo acabamento final na terraplanagem. “Mas nos próximos 10 anos, poderemos ver um aumento dessas tecnologias, chegando a equipar até 5% da frota em operação, o que seria um avanço excelente, considerando o tamanho e a variedade da nossa frota”, avalia.

Para quantificar a representatividade desse mercado em nível global, Robson Augusto, gerente de negócios da Leica Geosystems na América do Sul, afirma que as tecnologias de machine control – desenvolvidas há pouco mais de 15 anos – acompanham pari passu o mercado da construção. Dados divulgados por ele apontam que 34% das obras estão no eixo Ásia-Austrália, em um ranking que aponta ainda a Europa e EUA (ambos com 24%). Já a América Latina, representaria apenas 8% desse total. “É importante frisar que as fabricantes não enxergam essas tecnologias como uma substituição à falta de operadores qualificados e sim como um complemento para auxiliar na qualidade final do trabalho”, afirma. “Isso porque os sistemas de automação não fazem todo o trabalho, mas interagem com o operador de acordo com cada projeto, replicando a posição de cada sensor no painel.”

Segundo José Luiz Trottenberg, sócio-gerente da Getefer, distribuidora de implementos para construção e mineração que representa a linha de estaqueadoras da Movax no Brasil, a automação representa um grande avanço para o mercado de equipamentos, constituindo uma solução que aperfeiçoa o trabalho e obtém resultados mais precisos e seguros. “Por conta disso, conseguimos melhorar a operação dinâmica em grandes obras, onde a rotatividade de operadores é muito grande”, exemplifica. “E é justamente nesse ponto que a tecnologia auxilia o operador mais novo a gerar resultados superiores e seguros.”

APLICAÇÕES

Em obras de terraplanagem, a responsabilidade maior recai sobre a movimentação de terra e acabamento final, quando equipamentos como os tratores de esteira e motoniveladoras fazem uso desse tipo de sistema, que orienta o operador para que – a partir de informações de volume, superfície, nível e posição, por exemplo – obtenha maior precisão e velocidade no trabalho.

Na avaliação de Augusto, da Leica, um dos benefícios diretos da tecnologia é a redução dos riscos operacionais, pois com ela não é necessário manter alguém sempre ao lado da máquina para orientar o operador. Adicionalmente, a solução também reduz os riscos de contrato, em razão dos resultados mais precisos obtidos. Além disso, o tempo de operação consegue ser reduzido em mais de 60%, principalmente por conta da qualidade de acabamento dos trabalhos. “Esses fatores reduzem os custos da operação, o que é um dos maiores atrativos para o frotista brasileiro”, explica.

Para Fierro, da Trimble, as tecnologias de orientação e machine control podem ser classificadas em dois grupos (saiba mais a partir da pág. 62). O primeiro compreende as operações mais simples, nas quais a posição do implemento instalado não importa. Nesses casos, as tecnologias 2D fornecem apenas informações do controle de elevação e distância, mas dão conta do recado. “Um exemplo é a orientação por laser”, diz ele.

O sistema relatado por Fierro funciona por meio de um aparelho emissor rotativo, com alcance de 360 graus, que envia sinais de posicionamento para um receptor instalado nos equipamentos. Por meio da tecnologia, é possível alcançar uma precisão de 5 a 10 mm no acabamento.

O gerente de negócios da Leica acrescenta que o sistema perde sua proficuidade apenas em relação ao alcance do sinal (de aproximadamente 200 m) e a capacidade de leitura em inclinações que ultrapassem um ângulo de 20 graus, uma vez que a comunicação do laser é horizontal. “Por conta disso, esses sistemas são utilizados mais no acabamento final, em que o nivelamento do solo já foi feito”, diz Augusto.

SISTEMAS 3D

Já as tecnologias 3D envolvem sistemas mais complexos, oferecendo soluções completas por meio de alinhamento tridimensional do equipamento via GPS (Global Positioning System). Normalmente, são utilizadas em projetos que necessitam de maior monitoramento e precisão no acabamento final. “Muitas vezes, obras como essas utilizam projetos gráficos em 3D que são enviados ao equipamento que, por sua vez, orientam o operador na movimentação e nivelamento precisos do solo”, completa.

Segundo Fierro, a escolha pelo GPS está relacionada à autonomia de trabalhos topográficos com maior alcance, passando de 10 km de raio. Isso ocorre em áreas extensas de terraplanagem, a exemplo de obras de usinas hidroelétricas. A tecnologia é utilizada em cortes e aterros iniciais de um projeto, quando embarcada em tratores de esteira. Já em motoniveladoras, sua função principal ocorre na fase de acabamento.

O GPS pode funcionar por meio de direcionamento via satélite ou via rádio, caso em que se monta uma rede de precisão no próprio local de trabalho. No entanto, a solução 3D ainda é menos precisa que as tecnologias ópticas e via laser, apresentando resultados finais variando entre 1 e 2 cm no acabamento.

Ainda de acordo com o representante da Trimble, a estação total (ou Taqueômetro) é outra opção para os frotistas. Esse equipamento de leitura óptica também permite uma precisão de até 3 mm no cálculo de ângulos e distâncias que variem de 3 a 8 km. A tecnologia é utilizada na elaboração do projeto 3D, mas não é comum estar presente no momento da execução. “Os equipamentos pesados toleram precisões de centímetros e não milímetros, de modo que esses equipamentos acabam tendo maior influência na concepção do projeto”, avalia Augusto.

IMPLEMENTOS

Além da forte demanda dessas tecnologias em equipamentos de escavação e terraplanagem, outros equipamentos e até mesmo implementos como estaqueadoras estão aderindo às soluções de machine control.

Conforme informado por Trottenberg, da Getefer, há implementos desse tipo que atuam com sensores e painel de controle. Para essas ferramentas, a fabricante finlandesa Movax desenvolveu um sistema de controle automático para programar uma vertical precisa para bate-estacas. Dados da Getefer mostram que, em muitas operações, o tempo de trabalho passou de 15 para apenas 5 minutos em cada estaca. No caso do sistema de automação da cravadora da fabricante, são instalados sensores no braço, na lança e no equipamento, conectados ao painel da cabine. A partir disso, é possível programar o ângulo desejado de acordo com as necessidades do projeto.

Na opinião dos especialistas, a universalidade de aplicações também permite que essas tecnologias sejam combinadas. A utilização do sistema a laser com o GPS é um exemplo, no qual o sistema de georreferenciamento acompanha a movimentação dos equipamentos, enquanto o laser é utilizado em locais fixos de operação. “E com a combinação de todas essas ferramentas, como atuador hidráulico, GPS e laser, tornamos a operação muito mais precisa e permitimos o uso de projetos em 3D, que podem ser transferidos ao painel na cabine do equipamento”, afirma Augusto.

O especialista da Trimble lembra que o resultado do trabalho com essas ferramentas está ligado também à manutenção do equipamento. “Equipamentos que apresentam avaria e componentes desgastados ou com folga não acionam nos níveis e velocidades programadas pelo sistema”, diz Fierro.

NÍVEIS

A Leica classifica o machine control em diferentes níveis. Utilizando uma motoniveladora como exemplo, os sistemas mais simples (chamados de Nível Um) funcionam para somente orientar e manter estabilizado o nível de corte da pá, por exemplo. A exemplo das ferramentas de monitoramento, como o GPS, são controles de profundidade e alinhamento que podem trazer precisão de até 1 cm. Sem esse sistema, as diferenças de nível podem passar de 10 cm, variando de acordo com cada operação.

Já no Nível 2, a automação é levada ao sentido mais literal da palavra, controlando automaticamente a pá para manter a curva de nível. Isso funciona por meio de um acionamento hidráulico com ajuste próprio, regulado por sensores e um sistema inteligente. “É um sistema mais sofisticado e que exige apenas que o operador mantenha o equipamento na linha correta, sem se preocupar com o controle do nível”, afirma Augusto.

Segundo Fierro, da Trimble, as vantagens de acabamento por GPS foram demonstrados em testes em campo. Durante o teste, motoniveladoras trabalharam em obras de terraplanagem e acabamento na duplicação de uma rodovia. No resultado, cada equipamento fez mais de 600 m por dia dentro do nível estabelecido.

Com a adequação do machine control, esse número passou para 2,3 mil m. “Ou seja, o trabalho que levaria quatro dias de operação com uma motoniveladora pôde ser reduzido para apenas um dia, principalmente em equipamentos de operação dinâmica, como são as motoniveladoras”, diz o representante. Além disso, o resultado mostrou que aproximadamente 95% da área trabalhada apresentaram precisão de 1 a 2 cm, ao passo que, sem a tecnologia, apenas 40% da área resultaram na uniformidade esperada.

ADAPTABILIDADE

Sobre crucial a questão de adaptabilidade das ferramentas de machine control em equipamentos pesados, o representante da Leica afirma que dificilmente ocorrem restrições de instalação, pois a maioria das fabricantes já traz de fábrica a estrutura para receber a tecnologia, tendência que começou com motoniveladoras e tratores de esteira da Caterpillar, como veremos a seguir.

Feita de forma pouco invasiva, a instalação consiste em instalar os sensores, conectar os cabos ao computador de bordo e calibrar o sistema. Esse processo geralmente é feito pela fabricante das ferramentas de machine control e realizado em menos de 24 horas, dependendo da adaptabilidade do sistema para receber os sensores. “Esse tempo também depende de quem está instalando, do estado de conservação do equipamento, se ele já está na oficina, da estrutura da oficina para recebê-lo e outros pontos”, afirma Augusto. “Além disso, precisamos reservar um tempo para explicar aos operadores como funciona.”

Alguns fabricantes também oferecem tecnologias alternativas, como painéis acopláveis, que transmitem energia elétrica por indução, ou seja, sem fios, podendo ser retirados e instalados facilmente em outro equipamento da frota. Dependendo da disposição da operação, um único painel pode atender a diversas máquinas com a base instalada.

CULTURA

Para Augusto, os pedidos de instalação das tecnologias ainda possuem predominância nos pequenos clientes. No entanto, a gradativa mudança de hábito do frotista brasileiro, que se aproxima mais das tecnologias de telemática e machine control, já está impulsionando novos espaços de negociação com grandes fabricantes.

Na opinião do especialista, a tecnologia já não é mais vista como um item opcional e sim uma etapa evolutiva do mercado. “Acredito que os papéis poderão se inverter em um prazo de até um ano, quando o resultado dessas negociações transformar os fabricantes em clientes de maior representatividade na empresa”, afirma.

Segundo Fierro, a principal barreira para consolidação dessas tecnologias no Brasil ainda é de cunho cultural. Além das altas taxas de importação e frete, o especialista acredita que o hábito do setor de construção civil é de assimilar as tecnologias a custos extras, o que é um erro. “Falta conhecimento sobre o rápido retorno do investimento nessas tecnologias, mas precisamos difundir essas soluções para modernizar as frotas no Brasil”, garante.

Somente com a economia de combustível, ressalta Augusto, o investimento feito pelo cliente já se paga. “No caso das motoniveladoras, com o uso da tecnologia 2D é possível alcançar em seis meses uma redução de até 43% no consumo”, quantifica.

Segurança também é ponto a favor da automação

A Getefer avalia que a segurança na operação seja um dos principais impulsos para uma popularização mais acelerada dos sistemas de automação. Afinal, tanto para trabalhos em cravação de estacas, terraplanagem ou pavimentação, a presença de operadores no entorno da máquina configura um risco de acidentes, em que um simples deslize pode redundar em fatalidade. A mesma necessidade foi constatada por outros fabricantes, como a Trimble, que avaliou o impacto e a necessidade de informações visuais na realização de corte de terra, entre outras operações convencionais. “Nesses casos, ocorrem atropelamentos, quedas de objetos pesados e muitos outros acidentes, além de poeira e barulho, que atrapalham e incomodam o trabalho no entorno das máquinas”, diz John Fierro, representante da empresa. Nesse quesito, felizmente, a automação veio para ficar.