Revista M&T - Ed.232 - Abril 2019
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Motoniveladoras

Precisão automática

Sistemas de lâmina automatizada atingem taxas próximas a 97% de atendimento ao projeto já na primeira passada da máquina, contra 35% pelo sistema manual

Em dias de chuva, as poças d’água acumuladas nas rodovias representam risco aos usuários. Afinal, o efeito da aquaplanagem pode fazer com que os veículos patinem e sofram acidentes, já que transitam sobre uma fina camada de água que faz com que os pneus percam contato com o asfalto. Esse acúmulo de água ocorre porque a especificação da topografia não foi corretamente atendida quando a pista foi construída.

Como a verificação dessa etapa é feita por amostragem, essa falha pode ocorrer com mais frequência no sistema manual de controle da lâmina da motoniveladora, em que a qualidade depende da perícia do operador. Com o uso de sistemas automatizados o operador não tem tanta influência no acabamento, uma vez que o sistema controla o posicionamento da lâmina. É desse modo que a automatização provê maior precisão ao trabalho com a máquina.

O sistema de automação de lâminas para motoniveladoras foi desenvolvido há, pelo menos, duas décadas, bem antes da disseminação da telemetria. Atualmente, as soluções são amplamente utilizadas na


Em dias de chuva, as poças d’água acumuladas nas rodovias representam risco aos usuários. Afinal, o efeito da aquaplanagem pode fazer com que os veículos patinem e sofram acidentes, já que transitam sobre uma fina camada de água que faz com que os pneus percam contato com o asfalto. Esse acúmulo de água ocorre porque a especificação da topografia não foi corretamente atendida quando a pista foi construída.

Como a verificação dessa etapa é feita por amostragem, essa falha pode ocorrer com mais frequência no sistema manual de controle da lâmina da motoniveladora, em que a qualidade depende da perícia do operador. Com o uso de sistemas automatizados o operador não tem tanta influência no acabamento, uma vez que o sistema controla o posicionamento da lâmina. É desse modo que a automatização provê maior precisão ao trabalho com a máquina.

O sistema de automação de lâminas para motoniveladoras foi desenvolvido há, pelo menos, duas décadas, bem antes da disseminação da telemetria. Atualmente, as soluções são amplamente utilizadas na Europa, América do Norte e Ásia, embora ainda sejam pouco adotadas na América Latina.

No Brasil, o crescimento tem sido gradativo.

Sistemas agregam inteligência às frentes de trabalho e permitem maior controle da qualidade

Aos poucos, as empresas se dão conta dos benefícios que a lâmina automatizada pode gerar, incluindo vantagens relacionadas à produtividade da máquina no espalhamento de camadas e à qualidade no nivelamento. Tanto que, ultimamente, clientes que realizam acabamento final são os que mais aderem à lâmina automatizada, pois os ganhos são expressivos quando comparados ao sistema convencional.

Estudos desenvolvidos pela Leica Geosystems apontam que, quando a motoniveladora utiliza lâmina automatizada, a taxa de atendimento ao projeto chega a 97% já na primeira passada. “Como comparação, em uma motoniveladora sem o sistema foi constatada uma taxa de 35%”, revela Fábio Munhoz de Souza, gerente comercial da empresa.

Baseado nesse estudo, ele ressalta que, se for considerada a média de precisão no delta de tolerância de projeto, o sistema automatizado mantém-se 100% dentro das margens. “Em contrapartida, uma motoniveladora com sistema manual obtém um resultado bem abaixo, em torno de 30%”, compara.

Assim, as vantagens da tecnologia aparecem no aumento geral da produtividade, com maior controle de qualidade entre as camadas, desde a sub-base até a capa final de projeto, além de aumento de segurança, já que dispensa a necessidade de greidistas e auxiliares à frente da máquina para indicação manual. A lâmina automatizada também proporciona aumento da precisão altimétrica ao longo do espalhamento de material, possibilitando o controle a cada centímetro e não somente em estacas cheias ou a cada 20 cm, como é habitualmente usado em tangentes.

Redução de custos operacionais e aumento de disponibilidade da máquina estão entre os benefícios da tecnologia

É desse modo que a precisão se torna uma ponte para a produtividade. Segundo Franco B. Ramos, gerente regional de contas da Trimble para a América Latina, os construtores convencionais podem até ser capazes de entregar a precisão exigida pelos contratantes, mas precisam se desdobrar para descobrir como fazê-lo. “Os sistemas de posicionamento e controle de lâminas são aliados nessa tarefa de levar inteligência às frentes de trabalho”, explica. “Com isso, os construtores são capazes de entregar de maneira mais rápida e consistente os resultados exigidos por seus contratantes e fiscais.”

PRODUTIVIDADE

Para Gleidson Gonzaga, especialista em marketing de produto da Case CE, a automatização é uma tendência mundial e tende a avançar cada vez mais no Brasil. “Como a lâmina é a ferramenta de trabalho da motoniveladora, percebemos um aumento de procura para automatizá-la, principalmente por aumentar a eficiência e agilidade para atingir o nível indicado pela topografia, o que gera redução de custos operacionais e aumento de disponibilidade da máquina”, acentua. “Além de tudo, melhora a ergonomia e permite realizar trabalhos de nivelamento em velocidades superiores à tradicional, uma vez que o operador não precisa ficar corrigindo o posicionamento da lâmina.”

Mas como a precisão de corte pode ser influenciada pela manutenção dos componentes de ajuste da motoniveladora, é difícil analisar a precisão de uma lâmina automatizada. Todavia, a Caterpillar fez um estudo utilizando a motoniveladora Cat 120K em uma operação de nivelamento com o sistema de automatização Cross Slope versus o método tradicional. “O resultado demonstrou que o trabalho com a tecnologia atingiu a inclinação almejada em um tempo 49% mais rápido e com 45% a menos de consumo de combustível”, informa Pablo Ribeiro, especialista de aplicação da fabricante.

Por sua vez, Ramos, da Trimble, destaca que podem ser obtidos ganhos ainda maiores quando o mergulho na tecnologia é cuidadosamente planejado para transformar a maneira como o construtor trabalha, permitindo-lhe vencer mais concorrências e obter maior controle sobre os recursos aplicados. Em uma obra convencional, diz ele, um operador experiente consegue garantir a cota de projeto sempre que esteja próximo a uma estaca que mostre essa cota, o que normalmente ocorre a cada 20 m. Com sistemas de automatização da lâmina, um operador mediano consegue garantir a cota de projeto em qualquer ponto, sem estaqueamento ou greidista. “O que podemos observar é que há uma diferença de 30% de pontos dentro da tolerância no método convencional versus 95% com a tecnologia”, ressalta.

Segundo Fernando Neto, especialista de produto da New Holland Construction, com o sistema o operador fica encarregado apenas de movimentar o equipamento, o que será feito com maior velocidade de deslocamento, eliminando as possibilidades de erro na execução da obra. Na maioria das vezes, os erros geram retrabalho, tornando a operação mais onerosa. “A precisão é importante, mas é preciso garantir que seja reproduzida em toda a extensão da obra, para eliminar retrabalhos e garantir o uso adequado dos insumos”, comenta. “Além disso, um sistema automatizado dispensa a medição manual, realizada por trabalhadores próximos ao equipamento, o que reduz o tempo da obra, o custo com a mão de obra e os riscos de acidentes.”

Outro ponto lembrado por Gonzaga, da Case CE, é possibilidade de realizar trabalhos precisos em locais com baixa luminosidade e à noite. “Temos clientes que perceberam um aumento de 75% de eficiência no trabalho, o que representa quase uma máquina trabalhando por duas”, destaca.

ADAPTABILIDADE

A Trimble tem acordos com diferentes fabricantes, de modo que as máquinas podem sair com pré-disposição para instalação dos sistemas de automação. “Além de baratear o produto, isso facilita a instalação dos dispositivos, encurtando prazos”, diz Ramos. Também Souza, da Leica, destaca que vem ocorrendo um aumento por parte dos fabricantes da adoção prévia dos kits de instalação plug-and-play. “A priori, ocorre um aumento de preços no custo da máquina saindo da concessionária, porém há uma redução do custo do sistema para o cliente final, visto que muitos dos componentes já estão instalados, principalmente cabos, mangueiras e alguns sensores”, analisa.

Testes com a solução mostram que é possível atingir a inclinação almejada em um tempo 49% mais rápido e com 45% a menos de consumo de combustível

O executivo acrescenta que a lâmina automatizada também pode ser instalada em motoniveladoras seminovas, bastando que se corrijam os desgastes mecânicos de componentes como mesa de rotação, lâmina e embuchamentos. E todas as marcas que possuem sistemas hidráulicos e/ou eletrônicos são passiveis de instalação. “O aconselhamento é feito para alinhar o uso da tecnologia em cada tipo de aplicação, modelo de máquina, equipe de topografia e projeto”, diz Souza.

Concordando, Ribeiro também toca no ponto. “Essa lâmina pode ser instalada em motoniveladoras seminovas, sem que a capacidade de precisão seja impactada”, reitera. Para tal propósito, diz ele, a Caterpillar disponibiliza kits de instalação no campo por meio de seus distribuidores. Usando uma motoniveladora Cat 12M como exemplo, o especialista afirma que o equipamento sai de fábrica preparado para a instalação de um sistema de GPS, estando pronto para trabalhar entre um dia e um dia e meio. “Caso não haja a preparação de fábrica, a instalação pode levar mais de três dias”, compara.

Ele explica ainda que os sensores que a Cat utiliza são constituídos de materiais resistentes à severidade das aplicações. “Normalmente, os plugs possuem encaixe fixo, evitando a montagem invertida, sendo posicionados e protegidos de forma a minimizar os impactos com objetos”, diz.

O sistema FleetGrade, por sua vez, é composto por sensores e dispositivos montados no equipamento, sem a necessidade de qualquer alteração na configuração da máquina. “O sistema pode ser customizado de acordo com a necessidade e o retorno esperado pelo cliente”, informa Neto, da New Holland Construction.

O custo de aquisição varia conforme a solução. Entretanto, o maior investimento está condicionado ao porte da obra e ao retorno esperado. “Quando o retorno do investimento é estimado em tempo e o usuário garante a disponibilidade do equipamento ao longo de um período, o retorno médio tem girado em menos de um ano”, acrescenta Neto. “Depois desse período, a redução de custos obtida se converte em lucratividade.”

CONSERVAÇÃO

Segundo Neto, o FleetGrade foi projetado para suportar condições severas de trabalho. “Entretanto, nas aplicações com mastros, sensores e dispositivos externos, deve-se evitar ao máximo qualquer impacto na estrutura em que o sistema está montado”, orienta.

Mesmo sendo projetados para condições severas de trabalho, sistemas requerem cuidados com mastros, sensores e dispositivos externos

Já a Case CE comercializa através de sua rede o SiteControl, um sistema de automação equipado com sensores blindados e estrategicamente posicionados na máquina, reduzindo a manutenção. “A tela possui uma tecnologia chamada ‘power snap’, uma tela sem fio que pode ser retirada do suporte com um toque no botão de desengate”, descreve Gonzaga. “No final do dia, o operador pode guardar a tela para que não fique exposta.”

A indicação de manutenção desses sistemas, diz ele, é sempre no sentido de se recalibrar os sensores quando houver um desgaste excessivo da lâmina ou troca dos materiais de desgaste.

Contudo, a Trimble garante que os sistemas são projetados para enfrentar as condições ambientais da construção pesada. “Há elementos que se tornam parte integrante do conjunto e não necessitam de cuidados especiais além da boa utilização da máquina”, explica Ramos. “Elementos menos robustos podem ser utilizados normalmente sob poeira e chuva, mas a boa prática sugere que, ao final de cada dia, sejam retirados e armazenados em seus estojos, até mesmo por segurança contra roubo.”

Também na Leica os sistemas possuem resistência à vibração, água e poeira, demandando cuidados simples no manuseio, tanto de sensores como da tela. A recomendação é retirar o painel de controle e a antena GNSS e/ou prisma do mastro da lâmina, guardando-os dentro da cabina trancada. “A operação não muda quando comparada com máquinas sem o sistema”, explana Souza. “O que difere são alguns cabos, mangueiras e kits hidráulicos adicionados ao processo.”

Saiba mais:

Case CE: www.casece.com/latam/pt-br

Caterpillar: www.caterpillar.com/pt

Leica Geosystems: https://leica-geosystems.com/pt-BR

New Holland: www.newholland.com.br

Trimble: www.trimble.com.br

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