Um projeto entre montadora, desenvolvedora e construtora apresentou em junho um inédito caminhão 8x4 teleoperado para mineração desenvolvido no país.

Com PBT técnico de 60 t, o modelo Scania G 500 8x4 XT Heavy Tipper é equipado com tecnologia da Hexagon (solução Hard-Line TeleOp), enquanto a Fidens apoiou no desenvolvimento e testes do veículo.

Como diferencial, o caminhão é integrado de fábrica pela montadora, que abriu os protocolos para que a tecnologia de condução remota “converse” diretamente com o sistema do veículo, sem mecanismos intermediários.

Segundo a Fidens, a solução oferece maior capacidade de carga e velocidade em relação à tecnologia já oferecida no mercado, apresentadahá alguns anos.

“Não existe outro caminhão não-tripulado que consiga carregar 44 t de carga líquida”, assegura Thiago Frauches, diretor comercial da construtora, destacando o ganho de +50% na capacidade do modelo.

“Além disso, o veículo exerce a mesma pressão sobre o solo, o que é importante para a segurança em barragens.”

Realizado por joysticks, o controle é feito remotamente a partir de uma estação (shelter) equipada com comando de acelerador e freio similar ao convencional, além de monitores com informações do painel e imagens captadas por seis câmeras instaladas no veículo (para manobra e trajetória, com faixas que indicam profundidades de até 5 m) e uma na frente de serviço (para supervisão do site), permitindo a condução a quilômetros de distância praticamente sem delay.

“Não fomos os primeiros a introduzir o caminhão teleoperado no Brasil”, reconhece Ivanovik Marx, gerente de engenharia da montadora.

“Porém, quisemos trazer algo diferente e, por isso, escolhemos um veículo 8x4, com maior estabilidade e PBT de 60 t.”

Com maior capacidade de carga, caminhão
8x4 recebeu customizações de fábrica

Configuração

Resultado de um projeto que exigiu 22 meses de desenvolvimento, o veículo off-road não-tripulado traz motor DC13 165 de 500 hp (Euro V) e torque de 2.550 Nm, suspensão dianteira reforçada com capacidade de 22 t, suspensão traseira (preparada para caçambas de mineração) com capacidade de 38 t, caixa de câmbio Opticruise GRSO935R com engrenagens reforçadas, eixo traseiro RBP900 de 210 t, tomada de força (power take-off) EG653P e freio auxiliar Retarder de 4.100 Nm, que aumenta a segurança principalmente em descidas, além de cabine com sistema de molas.

Junto ao sistema original da Scania (que permite que o veículo também possa ser operado por uma pessoa), o projeto incorporou sistema de motor elétrico da Hexagon na coluna de direção, o que garante a dirigibilidade do veículo.

“Tivemos de fazer adaptações devido à vibração e aos trancos que o caminhão recebe na operação”, explica o especialista da área de projetos da Scania, Alessandro Yamatso.

A pedido da Fidens, as soluções customizadas pela montadora abrangem coluna de direção com regulagem única e volante de ângulo ajustável, nova caixa de direção elétrica com sistema de direção servo-assistida, sistema de acionamento do bloqueio nos eixos traseiros e sistema de direção teleoperado, com acionamento via correia e polias.

Além disso, as adaptações incluem reforço na fixação do suporte do motor elétrico, acabamento nas capas da coluna de direção e proteção do sistema de condução.

Arquitetura

Além do autuador (motor), a Hexagon forneceu toda a estrutura de comunicação com o caminhão, incluindo a tecnologia de comando e transformação do sinal.

Integrando o shelter ao hardware no interior da cabine, o sistema TeleOp foi desenvolvido pela empresa canadense Hard-Line, adquirida pela Hexagon no ano passado.

Projeto semiautônomo utiliza câmeras
para operação remota a partir do shelter

“Essa solução diminui o tempo de resposta para que o caminhão não perca o sinal de comando, pois cada segundo de demora representa queda de produtividade”, afirma Frauches.

Sensores na coluna de direção e na caixa elétrica conseguem identificar a posição do veículo e saber o momento exato de realizar as manobras.

“A arquitetura eletrônica ‘conversa’ com o sistema de Hexagon para obter velocidade rápida de resposta, o que é muito importante para que o caminhão se comporte como se um operador estivesse na cabine”, prossegue Yamatso.

Parte das redes de barramento CAN (Controller Area Network) tem permissão de acesso, enquanto outras são fechadas por questões de segurança (como no bloqueio do diferencial).

A partir da programação da instalação física (chicotes), a tecnologia TeleOp é capaz de interpretar os sinais no shelter.

“Essa lógica exigiu a integração da engenharia da montadora com a desenvolvedora”, conta Yamatso.

Ligado por fibra ótica ao shelter, o sistema de antenas MARS permite cobertura de até 200 m, mas não tem limitação de distância, bastando instalar mais antenas ao longo do trajeto e realizar ajustes na rede e no cabeamento.

No comando, três dispositivos de segurança impedem o caminhão de operar de forma descontrolada, incluindo botão de emergência, sensor de pressão no banco (em caso de abandono imprevisto do posto no shelter) e dispositivo para pico de rede (para corte de sinal na operação).

O pacote completo, incluindo veículo, estrutura de rede, tecnologia e báscula, praticamente duplica o investimento em relação ao veículo convencional, podendo chegar a R$ 2,6 milhões.

“Mas aí entra o ganho de escala, pois um serviço que se faz com 15 caminhões 6x4 pode ser feito com 10 teleoperados 8x4, por conta da capacidade de carga”, diz o diretor da Fidens, que não tem exclusividade no uso da tecnologia.

Embarcado na cabine, hardware TeleOp tem
tempo de resposta rápido na comunicação de sinais

Na apresentação à imprensa, realizada no pátio da construtora em Belo Horizonte (MG), o caminhão teleoperado atuou com uma báscula Rossetti de 30 m³ carregada pela escavadeira John Deere 350G LC, de 35 t, por sua vez equipada com caçamba de 2,2 m³.

Para o futuro, inclusive, a ideia da Fidens é desenvolver também equipamentos de cargas não-tripulados, cujos comandos são mais complexos, mas sem a dinâmica de deslocamento dos caminhões.

“Isso é um pouco mais difícil de mexer, mas temos a expectativa de trazer alguma tecnologia diferente nesse sentido”, acrescenta Frauches.

Na ocasião, o diretor foi indagado pela Revista M&T sobre o atendimento em campo, reconhecendo que se trata de um dos maiores desafios do novo caminhão teleoperado.

“O suporte diretamente no site é o grande problema do descomissionamento de barragens com veículos não-tripulados”, afirma.

“Se o caminhão quebra lá dentro, ou se utiliza algum método também não-tripulado para rebocá-lo para as Zonas de Autossalvamento (ZAS) ou, na pior das hipóteses, se envia um helicóptero com um profissional credenciado.”

Manutenção de teleoperados exige
o uso de helicópteros em barragens

Esse é um grande dificultador, admite a Fidens, pois o aluguel de um helicóptero custa cerca de R$ 100 mil/h, sendo que a execução de algumas manutenções demora até uma semana, exigindo a volta constante do técnico ao equipamento parado, que precisa descer por rapel para fazer o serviço de manutenção sem encostar no chão da barragem.

“Também não pode ser um mecânico, que não tem a habilidade necessária, mas um técnico especialmente treinado para o serviço”, ressalta Elton Penna, gestor de equipamentos da Fidens. De acordo com o especialista, a empresa vem trabalhando na solução dessa dificuldade.

“O projeto é criar redundâncias para o equipamento, com motores e sistemas auxiliares, capazes de rebocar o caminhão para as áreas de serviço fora das ZAS”, arremata. (MJ)

Visando atender à Vale, o projeto do caminhão teleoperado nasceu da necessidade de a mineradora contar com uma operação de descomissionamento de barragens mais eficiente e barata, em substituição aos modelos 6x4 e articulados usados atualmente.

Por outro lado, as empresas também veem a enorme oportunidade aberta por essas operações. Afinal, a Resolução 95/2022 da ANM (Agência Nacional de Mineração) exige a descaraterização das estruturas a montante até 2035, sendo que um total de 30 a 38 barragens de Nível 3 ainda devem passar pelo processo.

De alto risco, essas barragens devem obrigatoriamente utilizar equipamentos não-tripulados, sob fiscalização do Ministério Público.

Na próxima década, o investimento previsto no segmento pode chegar a R$ 10 bilhões, com enorme potencial de demanda de equipamentos.

O potencial de aplicação da solução teleoperada, especificamente, é superior a 100 unidades no curto prazo, sendo que a Vale deve absorver cerca de 80% do total, mas empresas como ArcelorMittal e outras já realizam estudos, inclusive para projetos com trajetos mais longos.

“Há um mercado a se descobrir para esse tipo de produto”, avalia Luciano Piccirillo, gerente de vendas de soluções off-road da Scania.

Impulsionando a inovação,investimento
no segmento pode chegar a R$ 10 bilhões

Para o presidente da divisão de mineração da Hexagon na América Latina, Rodrigo Couto, o projeto também representa uma iniciativa efetiva de ESG, ancorada na preocupação com a segurança dos operadores, menor emissão de poluentes e diminuição no consumo.

“Além disso, estamos protegendo a comunidade próxima às barragens, com uma operação muito mais segura e bem-controlada”, destaca o executivo.

Saiba mais:
Fidens: https://fidens.com.br
Hexagon: https://hexagon.com/pt
Itaipu: https://itaipumg.com.br
Scania Brasil: www.scania.com/br