Com o avanço em diferentes áreas do setor de equipamentos, os recursos de automação têm sido amplamente explorados pelos fabricantes, tanto como tecnologia aplicada a sistemas completos como em implementos específicos. Hoje, a maior capilaridade do mercado envolve até situações específicas, como acontece em equipamentos como motoniveladoras, tratores e escavadeiras, tornando possível a disponibilidade de dados sobre a operação.

Equipadas com sistemas eletrônicos, as máquinas podem enviar informações ininterruptas de produção por meio de plataformas em nuvem. Independentemente do local em que se encontra, o gerente da obra consegue aferir quanto cada equipamento é capaz de entregar em campo, se houve parada inesperada ou se a produtividade evolui como o esperado, tudo isso com acesso bastante fácil.

Além disso, a automação é responsável por diminuir a necessidade de retrabalhos e prover os dados necessários para que os gestores tenham maior controle do que é executado no canteiro.

Segundo Sérgio Paranhos, coordenador de automação da Sitech, a confiabilidade em relação à produção está entre os fatores mais exaltados pelos profissionais. “Quando a automação mostra que o programado será entregue, obtém-se maior previsibilidade nas atividades”, ressalta.

Na operação, a automação também tem a capacidade de nivelar profissionais com experiências distintas. Segundo Paranhos, a tecnologia possibilita ao iniciante atingir a mesma produção de um operador experiente.

“Quando você inclui a automação, é possível dar um salto com o operador sem expertise”, assegura o especialista. “Considerando que o mercado enfrenta escassez de mão de obra, isso acaba sendo um ponto relevante.”

Com tantas vantagens, a automação tende a ser mais presente no setor da construção civil, por se tratar de um mercado que busca o detalhe e briga para elevar a produtividade diária, nem que seja em 1%.

“Se uma empreiteira compra 100 mil m³ de materiais para construir uma rodovia e perde parte desse insumo, a obra vai ficar parada e gerar prejuízo”, explica Paranhos, esclarecendo que locadoras preferem não ter o ônus de pagar por uma eventual – e cara – quebra de elementos de automação, que podem sofrer danos durante a operação.

Antes opcional, tecnologia se transformou em item obrigatório para equipamentos

O especialista se refere a soluções para implementos como a tecnologia Trimble Earthworks, com tela de 10” sensível ao toque voltada para tratores, motoniveladoras e escavadeiras. Segundo o coordenador, a solução conta com recursos para automação completa, permitindo instalação em máquinas de qualquer marca ou ano.

“Na Anglo América, por exemplo, a tecnologia foi instalada em equipamentos fabricados em 1987”, ele comenta, acrescentando que a Sitech realiza demonstrações dessas soluções no Brasil.

“Essa inovação é algo que o mercado não vai ter como fugir daqui para frente, pois todas as máquinas comercializadas terão agora esse viés”, destaca Paranhos. “A tecnologia deixou de ser opcional para se transformar em item obrigatório.”

MONITORAMENTO

No segmento de pavimentação, a tendência é monitorar desde o tamanho do agregado até a gestão do resultado, passando por logística, consumo, emissões de CO₂ e tempo de aplicação.

“Também destacaria o monitoramento por meio de sistemas de satélites, que acompanham desde a produção na usina até a ação da pavimentadora, passando pelo transporte de material, temperatura de insumos e compactação final”, delineia Adriano Rosa, especialista de produto do Grupo Wirtgen.

Além da alta qualidade do trabalho, Rosa aponta o aumento na vida útil de componentes e materiais de desgaste dos equipamentos entre os benefícios que a automação traz para a atividade.

“Na fresadora, por exemplo, o sistema Mill Assist – disponível nas máquinas Wirtgen de descarga frontal – permite que o operador selecione qual a forma de trabalho entre as três diferentes opções disponíveis além da maneira manual”, detalha Rosa.

Com o Mill Assist, o operador pode optar por trabalhar em alta produtividade de maneira mais econômica, ou então, escolher por ter o melhor resultado de acabamento no material fresado.

Ao selecionar uma das três opções automaticamente, os controladores do equipamento vão buscar sempre a melhor relação entre a RPM do motor, a rotação do tambor de fresagem e a velocidade de trabalho. “Sempre com a quantidade de água sendo espargida de maneira automática em relação à profundidade e à velocidade de fresagem”, explica o profissional.

Sistemas permitem que o operador selecione rotinas automatizadas de trabalho

A automação traz, ainda, vantagens na fase em que a pavimentadora recebe o material, quando controlar a quantidade e a constância dos insumos transportados para a frente da mesa alisadora é essencial. “Com o controle automatizado, conseguimos garantir a espessura constante do material ou o nivelamento, além de evitar a segregação mecânica”, assegura Rosa.

Da mesma maneira, o motor diesel é utilizado somente na potência necessária, já que é possível evitar o excesso de material na frente da mesa, reduzindo o consumo e as emissões. “Além disso, o Índice de Regularidade Internacional (IRI) só pode ser atingido com um sistema automatizado de nivelamento”, complementa o especialista, referindo-se à regularidade longitudinal do pavimento.

Já pensando na automação de Nível 5 (que promete automatizar completamente os canteiros no futuro), a Wirtgen utiliza recursos como o sistema 3D para monitoramento da direção de aplicação do pavimento, assim como da espessura e da largura.

Outro exemplo é o sistema Auto Track, utilizado em estabilizadoras de solo e recicladoras. “O sistema GNSS identifica a localização do equipamento com precisão absoluta, de modo que o operador só precisa iniciar uma parte da aplicação”, diz Rosa. “Depois, a máquina continua a trabalhar automaticamente, sem a interferência do operador.”

HOMOGENEIZAÇÃO

Na Ciber, o controle industrial permanente permite que as usinas de asfalto operem em ambientes hostis com desempenho confiável. Para isso, o equipamento possui um sistema de controle que monitora e ajusta com precisão os processos de produção.

Outro destaque são os controles em malha fechada, com sensores de velocidade e comunicação utilizados na dosagem e controle dos parâmetros de produção.

O equipamento possui controle inteligente de temperatura da mistura, realizado por meio de sensor infravermelho. “Essa tecnologia permite o monitoramento em tempo real da temperatura durante o processo de produção, garantindo que a mistura atinja os níveis ideais e precisos do projeto”, explica Vinicius Amann, especialista de aplicação da Ciber.

Automação monitora e ajusta com precisão os processos de produção com máquinas

De acordo com ele, o controle do tempo no misturador externo pugmill utiliza uma tecnologia específica para usinas contínuas, promovendo a homogeneização do material, o que resulta em misturas asfálticas de alta qualidade. “Essa precisão é fundamental para a obtenção de um concreto asfáltico com as características ideais que foram solicitadas em projeto”, diz.

Buscando obter eficiência energéticapor meio de controles inteligentes, as usinas de asfalto da Ciber são projetadas para operar de maneira sustentável, garante Amann, permitindo inclusive utilizar até 40% de RAP (Recycled Asphalt Pavement). Isso não apenas reduz a quantidade de resíduos enviados para aterros, mas também contribui para a economia de recursos naturais.

“As usinas têm bom desempenho na produção de mistura morna, considerada o futuro da pavimentação”, observa Amann, referindo-se ao Warm Mix Asphalt (WMA). “Essas misturas permitem a redução das temperaturas de produção, resultando em menor consumo de energia e menos emissão de CO2.”

AUTONOMIA

No mercado de mineração, a tendência é o aproveitamento da automação em caminhões para carga e transporte. A escolha se justifica pela escassez de mão de obra, mas também segurança operacional, eficiência e redução de custos com manutenção.

Além disso, o uso da tecnologia traz outros ganhos. “Os veículos precisam seguir uma rota para transportar o minério”, explica Jair Machado, gerente divisional de mineração da Liebherr Brasil. “Com a utilização da automação, é possível programar o deslocamento considerando as irregularidades do terreno, aclives e declives, situações que impactam no consumo de combustível.”

A comunicação do caminhão com os demais equipamentos da planta é outro diferencial que merece destaque. Isso porque o veículo é guiado de maneira autônoma para a frente de trabalho ideal, proporcionando maior produtividade. “O caminhão autônomo sabe exatamente para qual escavadeira deve se encaminhar, privilegiando a eficiência operacional”, exemplifica o gerente.

Já no campo da segurança, a tecnologia elimina a necessidade de o operador permanecer dentro da máquina, reduzindo os riscos no deslocamento e durante a fase de carregamento.

Para comprovar na prática essa série de benefícios, a Liebherr conta com uma frota de caminhões autônomos das classes 200 t, 320 t e 400 t, submetida com frequência a testes intensivos.

Agora em 2023, está prevista a primeira implantação da solução de transporte autônomo da empresa, em uma operação na Austrália. “Trata-se da próxima geração de inteligência integrada, com mínima dependência da infraestrutura local e de sistemas de supervisão centralizados”, diz Machado.

Segundo ele, as soluções autônomas inteligentes fornecem recursos integrados para evitar obstáculos e planejar o caminho, otimizando o fluxo de tráfego.

Um conceito de segurança de oito camadas, em combinação com tecnologias de percepção integradas, permite cobertura de longo alcance em 360°, com alta resolução, garantindo a segurança operacional da aplicação. “A implantação inclui o Autonomy Ready Kit e o Liebherr Autonomy Kit, que se integrarão aos sistemas de gerenciamento de frota e tráfego preferidos do cliente”, descreve o executivo.

Com recursos integrados, soluções inteligentes garantem maior segurança operacional

Mas não são apenas os caminhões que podem receber a tecnologia de automação, que também se aplica a tratores sobre esteiras. Normalmente, essas máquinas atuam em áreas de risco e, por isso, a tecnologia pode contribuir para tornar a operação mais segura – mesmo que não seja possível automatizá-las totalmente.

Para esses casos, a Liebherr conta com o LiReCon (Liebherr Remote Control), um sistema em que o operador se senta em uma cabine similar à de um trator – com todos os controles –, mas montada remotamente. “Com o uso de telas de alta resolução, o profissional atua como se estivesse no equipamento, garantindo que a atividade seja desempenhada sem risco tanto para o operador quanto para a máquina”, ressalta Machado.

RENDIMENTO

Tanto no Brasil quanto no exterior, a automação configura uma tendência crescente também em equipamentos agrícolas. A utilização de tecnologias avançadas como sensores, GPS, drones e sistemas de monitoramento tem ampliado a eficiência e a precisão nesse segmento.

O produtor que investe em tecnologia e autonomia, independentemente de seu porte, entende que essas ferramentas podem potencializar a sustentabilidade ambiental, social e econômica dos negócios, além de permitirem focar em outras necessidades da fazenda enquanto as máquinas se encarregam da etapa operacional do processo, relatando em tempo real o que acontece na propriedade.

De acordo com Marcela Guidi, gerente de desenvolvimento de novos negócios da John Deere, a empresa oferece soluções como o sistema de pulverização inteligente See & Spray, exibido na Agrishow 2023.

A solução utiliza machine learning, visão computacional e big data para diferenciar as plantas daninhas das culturas, além de robótica para aplicar produtos de maneira otimizada e inteligente, controlando a quantidade e o local de aplicação. “Esse sistema ajuda a reduzir os gastos com insumos e, ao mesmo tempo, diminuir as emissões”, diz ela.

De acordo a gerente, a automação associada aos recursos digitais e eletrônicos tem proporcionado avanços em praticamente todos os equipamentos agrícolas, como tratores, colheitadeiras, pulverizadores e plantadeiras.

Frequentemente, esse maquinário é equipado com sistemas de direcionamento automático (piloto automático), controle de seção de aplicação de insumos, monitoramento de produtividade, mapeamento em tempo real das operações e conectividade com sistemas de gestão de dados, por exemplo.

“Essas soluções proporcionam maior precisão nas operações, com otimização do uso de insumos, redução de custos e aumento da produtividade, além do registro e armazenamento de todas as operações realizadas em cada um dos talhões da propriedade”, esclarece.

Produtos chegam ao mercado com a missão de aumentar o rendimento operacional

A executiva lembra que a Deere foi pioneira no desenvolvimento de tratores autônomos, ainda no início dos anos 2000. Atualmente, o equipamento está exposto no John Deere Pavillion, em Moline, nos EUA. Desde então, a companhia segue trabalhando para facilitar a vida dos produtores rurais e potencializar sua produtividade e sustentabilidade.

Em 2022, a empresa anunciou na Consumer Electronic Show (CES) o primeiro trator autônomo pronto para a produção comercial em larga escala. A máquina combina o trator John Deere 8R com subsolador da TruSet, sistema de orientação GPS e novas tecnologias avançadas.

Atualmente, os tratores 8R são capazes de realizar manobras de cabeceira de forma automatizada, controlando o implemento (subida, descida, deposição das sementes etc.) e executando manobras de forma autônoma.

“Esses modelos também estão aptos para receber a tecnologia do Machine Sync, um produto que permite à colheitadeira S700 controlar o trator da carreta graneleira durante a colheita, aumentando o rendimento operacional do agricultor”, arremata Guidi.

ENTREVISTA
Digitalização já chegou à construção de estradas
Líder da área de softwares da Vögele, Stephan Weller explica como as empresas podem se beneficiar de soluções digitais, independentemente da dimensão da obra e do local de trabalho

Soluções tecnológicas otimizam os processos, mas precisam ser acompanhadas por anseio de mudança nas empresas, diz especialista

•As empresas que utilizam soluções de otimização de processos funcionam melhor do que as que executam as obras de forma convencional?

Não necessariamente. Os benefícios das soluções de otimização de processos de fato são relevantes. A entrega just-in-time permite uma pavimentação contínua, sem ter de parar a pavimentadora. Isso melhora a qualidade da pavimentação e, claro, os processos são muito mais rápidos e econômicos. Também a capacidade dos caminhões pode ser otimizada e os resíduos podem ser evitados, por exemplo.

Além disso, as empresas podem utilizar os dados e análises na gestão e, ao mesmo tempo, como prova de qualidade. Mas as soluções de otimização de processos, per si, não são a resposta completa obviamente, pois também exigem certo anseio de mudança. As empresas têm de repensar seus processos, identificar o potencial de melhoria e visar exatamente essas áreas.

•Em termos de investimento, as soluções valem a pena para qualquer empresa?

Definitivamente, sim. A nossa experiência tem mostrado que o custo e o esforço envolvidos na aquisição compensam após apenas alguns dias de trabalho. As empresas de construção – mas também outros atores, como usinas de mistura – se beneficiam rapidamente com melhorias na qualidade, ganhos de eficiência e maior transparência.

Além disso, muitas vezes a otimização do processo é obrigatória, pois muitas licitações requerem documentação do processo ou mesmo logística dinâmica e controle das máquinas. A digitalização de fato chegou à construção de estradas, como já ocorre em outros campos. As empresas têm agora a oportunidade de introduzir e adaptar novos processos no seu próprio ritmo.

•Em trabalhos menores, especialmente, os empreiteiros não se dispõem a implementar soluções de otimização de processos. Por quê?

Algumas empresas de construção acreditam que a introdução dessas soluções envolve muito esforço ou não veem necessidade de otimização ativa dos processos. É por isso que a Vögele oferece três soluções de alcance variável. O sistema “RoadScan” monitoriza e documenta a temperatura de pavimentação em uma vasta área.

As empresas que desejam registrar e analisar dados adicionais de máquinas e processos podem utilizar o sistema “Witos Paving Docu”, que transfere os dados on-line diretamente para o servidor. Já a solução mais abrangente “Witos Paving Plus” permite que todos os processos, desde a central de mistura até a pavimentação, sejam planejados, coordenados e otimizados em tempo real.

•Portanto, há soluções mais adequadas para grandes e pequenas obras?

Em última análise, isso depende dos dados que são recolhidos e de quão ativamente a empresa pretende intervir no processo. Uma solução isolada de documentação pode ser suficiente, mesmo em um grande canteiro de obras. Por outro lado, uma empresa que gere muitos locais menores pode querer monitorar as operações em tempo real, tomando medidas corretivas quando necessário.

Portanto, não se trata necessariamente do tamanho da obra, mas sim de abordagem e requisitos. Ou seja, que dados podem ser recolhidos para melhorar os processos e quais são as expectativas dos clientes. Essas são as questões que as empresas se colocam antes de decidirem sobre uma solução.

•E se as empresas tiverem canteiros com requisitos diferentes?

As empresas que adotam a solução “Witos Paving Plus” em grande escala não precisam utilizar todas as suas características em cada obra. Podem simplesmente utilizar a aplicação “Witos Paving Docu”, se for o que precisam. Inversamente, as empresas que adotam uma abordagem mais gradual na adoção de soluções, seja utilizando inicialmente apenas o “RoadScan” ou o “Witos Paving Docu”, podem facilmente atualizar para o “Witos Paving Plus”.

É bastante simples, porque todos os dados são organizados em uma única aplicação e base de dados. Isso significa que os clientes não precisam transferir dados quando alternam entre as três soluções.

•Uma solução complexa como o “Witos Paving Plus” não é demasiadamente inflexível?

Não. Evidentemente, o planejamento detalhado é essencial, especialmente em locais de trabalho maiores. Mas se, por alguma razão, os planos tiverem de ser revistos imediatamente antes de se começar a trabalhar, o “Witos Paving Plus” incorpora uma funcionalidade de planejamento ad hoc (destinado a essa finalidade), permitindo ao gestor planejar totalmente a operação no computador.

O planejamento não é tão detalhado, mas oferece a opção de utilizar o software como uma solução ad hoc rápida e fácil. Entre outros benefícios, isso permite que a usina de mistura seja integrada no planejamento de trabalho de curto prazo.

Dados podem ser recolhidos para melhorar os processos e atender às expectativas dos clientes

•Como a Vögele apoia os seus clientes na implementação desses sistemas?

Algumas empresas podem já estar utilizando uma gama de soluções digitais, enquanto para outras a otimização de processos baseada em software é completamente nova. Portanto, oferecemos uma formação adequada a todos. Além disso, normalmente prestamos assistência quando os clientes utilizam pela primeira vez o “Witos Paving”.

Essa é a abordagem mais eficaz, pois muitas questões só surgem durante o processo de construção. É claro que a solução não substitui a experiência da equipe de pavimentação. Ao contrário, nosso objetivo é fornecer informações baseadas em fatos e que possam ser aplicadas na tomada de decisões. Em última análise, as soluções ajudam as boas equipes de pavimentação a se tornarem ainda melhores.

Saiba mais:
Ciber: www.ciber.com.br
John Deere: www.deere.com.br
Liebherr: www.liebherr.com.br
Sitech: www.sitechbr.com.br
Vögele: www.wirtgen-group.com/pt-br/empresa/voegele
Wirtgen: www.wirtgen-group.com/pt-br