Não existe "receita de bolo"

A escolha do par de equipamentos usado nas tarefas de carga e transporte depende de muitas variáveis, desde o volume de produção e o custo de operação, entre outros fatores, até a sua disponibilidade ou não no pátio da construtora

O volume de produção estimado em determinada obra pode estabelecer os tipos de equipamentos utilizados nos serviços de escavação, carregamento e transporte. Mas o dimensionamento completo da frota, que inclui a definição do porte e da quantidade de máquinas mobilizadas, envolve um profundo estudo técnico e econômico das opções disponíveis. Especialistas ouvidos pela revista M&T ressaltam que a produtividade oferecida pelo equipamento é um fator preponderante, juntamente com parâmetros operacionais e econômicos como a sua disponibilidade no pátio da construtora e a necessidade de mão-de-obra especializada para sua operação.

“O dimensionamento da frota de terraplenagem deve começar com a identificação do peso específico do material a ser transportado”, afirma Agnaldo Lopes, gerente geral de vendas e marketing da Komatsu Brasil International (KBI). Segundo ele, isso depende da avaliação do solo, por meio de geotecnia e levantamento topográfico. “Depois disso, o usuário precisa considerar as condições de trabalho das máquinas, como a distância de transporte, a topografia da pista e se o terreno é seco ou não, entre outras variáveis.” Lopes salienta que as construtoras e demais usuários de equipamentos costumam realizar esses estudos antes de contatar os fabricantes para a aquisição do bem.

A experiência dessas empresas, bem como as fórmulas e softwares de dimensionamento disponibilizados pelos fabricantes, permite realizar uma pré-seleção dos equipamentos necessários. “Se a distância de transporte é pequena, até cerca de 100 m, a utilização de trator de esteiras proporciona melhor relação custo/benefício, pois ele movimenta o material sem realizar os ciclos de carga e descarga”, diz Lopes. “Em distâncias de até 200 m, por sua vez, as pás carregadeiras surgem como a opção ideal e, nos transportes mais longos, é preciso partir para o uso de caminhão, em conjunto com um equipamento de carga, como escavadeiras hidráulicas ou carregadeiras de rodas”, ele completa.

Recursos disponíveis
Mais usual em obras de grande porte, esse terceiro cenário depende do casamento ideal entre os equipamentos de carga e transporte, de forma a conferir máxima eficiência à operação. “No atual momento econômico, a palavra-chave para a escolha do par de máquinas é produtividade”, intervém Nivaldo Alves de Oliveira, gestor de equipamentos da Galvão Engenharia. Diante da forte demanda de obras de infraestrutura, ele explica que as construtoras atualmente podem programar as aquisições de novos equipamentos com base em um planejamento de médio a longo prazo.

“Mas nem sempre foi assim e, mesmo nos dias atuais, há casos em que outras opções se mostram mais interessantes para um contrato do que a simples aquisição de novas máquinas.” Nivaldo explica que, em determinadas situações, a construtora já dispõe dos equipamentos e sua utilização deve ser viabilizada na execução do projeto em questão. “A área de orçamentos estuda a quantidade e especificação das máquinas previstas para a obra e, então, avalia o que temos no pátio, o que pode ser usado e se é preciso locar ou comprar novas unidades, sempre levando em conta aspectos técnicos, econômicos e produtivos”, ele complementa.

Walter Victorino Junior, gerente de produto da Volvo Construction Equipment (VCE) para a área de máquinas rodoviárias, adverte que é necessário estabelecer um misto entre as escolhas técnica e econômica, sempre com atenção à capacidade dos equipamentos mobilizados. “Nas escavações de solo arenoso ou argiloso, por exemplo, é possível dimensionar escavadeiras de até 45 t para o carregamento de caminhões com caçamba de 22 m³, mas nas operações em rocha, o ideal é dimensionar escavadeiras menores, para diminuir o impacto desse material mais denso sobre o veículo no momento da carga”, ele exemplifica.

Software de simulação
Agnaldo Lopes explica que a Komatsu, assim como outros fabricantes de equipamentos fora-de-estrada, dispõe de softwares especiais para auxiliar os clientes no dimensionamento da frota. Ele ressalta que o tipo de material transportado influencia totalmente na escolha da caçamba adotada nas escavadeiras ou carregadeiras. “As escavadeiras hidráulicas são mais utilizadas, pois conseguem escavar o material de forma mais eficiente e ainda carregam o caminhão no mesmo ciclo de operação.”

Nesse caso, o especialista ressalta que o equipamento mobilizado para carregar rocha com peso específico de 2 t/m³ deve contar com uma caçamba menor que a utilizada para a movimentação de um material com 1 t/m³ de densidade. O tamanho da caçamba, definido por esse critério, figura como mais um parâmetro para a escolha do par de máquinas que deverá operar em conjunto. “Com base em todos esses aspectos, o software de dimensionamento classifica a eficiência de vários pares possíveis, permitindo avaliarmos as opções boas, médias, ruins e muito ruins”, diz Lopes.

Com base nas informações sobre a operação, o software realiza os cálculos necessários. No caso das escavadeiras, por exemplo, a produção horária desejada é resultado do produto da sua capacidade de carregamento pela capacidade do caminhão e o tempo de utilização dos equipamentos. “O sistema possui uma tabela de cálculo para cada equipamento, que é mais complicada para os caminhões, porque nesse caso há de se considerar outras variáveis, como as condições da estrada que ele percorrerá.”

Como exemplo, Lopes cita um cálculo realizado pela Komatsu para o dimensionamento de uma frota de caminhões, no qual as condições da estrada influem diretamente na produtividade do transporte. Ele explica que, enquanto a resistência à rodagem gira em torno de 2% nas pistas pavimentadas com asfalto, ela sobe para 8% nos solos compactados e para 20% nos terrenos alagados. “Do primeiro para o último cenário, a velocidade média do caminhão cai de 40 para 6 km/h, o que influi diretamente na quantidade de veículos necessários para se atingir a produtividade requerida.”

Avaliando as opções
Outro exemplo de dimensionamento vem da Galvão Engenharia, que apresentou à reportagem da M&T uma simulação envolvendo três opções de equipamentos para o transporte e duas para o carregamento: um caminhão articulado de 38 t de capacidade de carga e dois veículos rígidos fora-de-estrada, sendo um deles de 55 t e outro de 90 t, que deveriam compor a frota com uma escavadeira de 70 t ou uma de 85 t. Na obra em questão, que envolve um grande projeto de infraestrutura em implantação no país, os equipamentos foram programados para operar com disponibilidade de 80% a 85%.

“A avaliação dos pares de equipamentos levou em consideração uma série de parâmetros, como o fator de enchimento da caçamba das escavadeiras, que deveria ser de 100% na escavação de solo, de 85% na de rocha e 95% na de rocha alterada”, ressalta Oliveira. Além da produtividade, o estudo também ponderou os custos operacionais, de forma a se obter o melhor perfil de frota. “Em um primeiro cenário, avaliamos o casamento da escavadeira de 70 t com o caminhão fora-de-estrada de 55 t para escavação comum de terra e o resultado foi a necessidade de uma frota total de 193 equipamentos, sendo 43 escavadeiras”, diz ele.

Outro cenário avaliou a utilização de escavadeiras de 85 t com caminhões rígidos de 90 t, resultando numa frota total de 124 máquinas, sendo 31 escavadeiras. A mesma comparação foi feita entre os dois pares, considerando o carregamento de rocha, que apontou a necessidade de 95 equipamentos, no primeiro caso, e de 78, no segundo. “Analisando a quantidade necessária de equipamentos e operadores, com todos os custos diretos e indiretos envolvidos em cada cenário, pudemos estabelecer que o primeiro deles, envolvendo o uso de equipamentos menores, tem um custo de produção 17% maior do que o segundo cenário”, afirma Oliveira.

Cada caso é diferente
A simulação em questão previa ainda que as pistas teriam uma inclinação máxima de 10%, com fator de resistência ao rolamento de 4%. “Após definirmos o par de equipamentos para carga e transporte, partimos para o dimensionamento das máquinas auxiliares”, explica o especialista da Galvão Engenharia. Esse cálculo leva em conta o volume de carregamento pré-dimensionado pelo contratante da obra, bem como a preparação de frentes de trabalho para os equipamentos de carga e transporte. “Nessa simulação, por exemplo, foram necessários 365 equipamentos de apoio, como tratores de esteiras, motoniveladoras, rolos compactadores e outros.”

Ele ressalta que os resultados alcançados nessa simulação dificilmente serão repetidos em outro estudo de dimensionamento, que certamente lidará com valores diferentes no que se refere a volume de produção, distância de transporte e tipo de material movimentado, entre outros fatores. As condições de trabalho também não serão as mesmas, assim como a disponibilidade ou não de equipamentos no pátio da construtora, o que faz com que não exista uma “receita de bolo” para a tarefa de dimensionamento da frota.

“Precisamos estar atentos à nova realidade do Brasil, na qual não é muito aconselhável replicar premissas ou conceitos pré-concebidos de um passado recente nessa metodologia de dimensionamento”, afirma Oliveira. Além das questões relacionadas à produtividade e menor custo da operação, ele aponta outros fatores a se considerar. “Também precisamos ficar atentos a soluções que sejam menos dependentes de mão de obra, um recurso a cada dia mais escasso.”