Tecnologia a serviço da produtividade

A tecnologia avança de maneira irreversível no setor de equipamentos. Assim como é trivial um automóvel sair de fábrica com injeção eletrônica, freio ABS e airbag, os sistemas de machine control – atualmente opcionais nas máquinas – muito em breve constarão como itens de série, tornando ultrapassado quem ainda for avesso a essa nova realidade.

Porém, é preciso reconhecer que, do ponto de vista do usuário, a principal resistência para a adoção dessas tecnologias em larga escala ainda é o preço.

Uma motoniveladora equipada com todos os recursos tecnológicos, por exemplo, custa em média 40% a mais que um modelo básico.

Segundo Paulo Oscar Auler Neto, vice-presidente da Sobratema, as vantagens operacionais de um equipamento com inteligência digital são evidentes, mas há muita restrição no mercado em relação aos valores.

“No caso de uma motoniveladora avançada, é possível utilizar apenas um topógrafo sem equipe auxiliar, além de descartar a hipótese de retrabalhos”, observa.

“Grandes empreiteiras e construtoras consideram esse aspecto, mas o mercado de locação é bem mais sensível ao preço.”

Mesmo assim, conforme aumentam as opções de máquinas com tecnologia avançada, mais as vantagens desses sistemas vão se disseminando – e o custo tende a diminuir.

“No futuro, haverá o mínimo de interferência humana na cabine, mas dificilmente haverá frotas compostas exclusivamente por máquinas autônomas ou semiautônomas”, projeta Paulo Oscar, como é conhecido no setor.

SEMIAUTÔNOMAS

Em uma operação semiautônoma, na qual os equipamentos trabalham com o operador desembarcado, o preço ainda é um fator impeditivo para a realidade brasileira.

O custo para a implantação dos dispositivos digitais chega quase a alcançar o valor da máquina, levando-se em conta os investimentos em cabine de operação e deslocamento do operador a distância, entre outras necessidades.

“A tecnologia realmente funciona, mas ainda há perdas de 15% a 20% de produtividade”, explica Paulo Oscar.

Preço elevado das soluções ainda é um fator impeditivo para a realidade brasileira

“Isso ocorre porque, por mais que se tenha visibilidade a partir de cabines remotas, nada se compara a estar na máquina olhando em todas as direções. Ou seja, não se tem a visão macro do ambiente.”

De acordo com ele, a conectividade é outro ponto que onera a operação, devido à capacidade elevada necessária, muito superior à banda larga residencial.

Atualmente, equipamentos operam de forma semiautônoma especialmente em áreas com elevado risco e em atividades insalubres, onde se pressupõe que as equipes são proibidas de acessar o equipamento, seja para manutenções ou mesmo socorros.

Por isso, as máquinas atuam com redundâncias para continuarem a funcionar mesmo em casos de falha de algum dispositivo.

Os pneus, por exemplo, recebem preenchimento de resina para não perderem calibragem nos casos de furos ou cortes, uma vez que não podem ser substituídos por técnicos.

E caso o motor de partida queime, deve haver outra forma de ligar a máquina.

“Embora seja feita para não quebrar, uma hora a máquina acaba sofrendo danos”, considera Paulo Oscar. “Nesse caso, um reboque também semiautônomo entra em ação para resgatá-la.”

Atualmente, a tecnologia semiautônoma é mais utilizada em barragens de rejeitos. Para tentar amortizar os custos desse tipo de operação, algumas empresas estão dividindo as frotas.

Enquanto uma patrulha semiautônoma com duas ou três escavadeiras, um trator e três ou quatro caminhões é aplicada exclusivamente no descomissionamento da barragem e na movimentação de material, outra frota mais simples, com operadores embarcados, é utilizada fora da zona de risco para removê-lo e transportá-lo a outros pontos.

Além de colaborarem na atividade, tecnologias digitais
ajudam a preencher a lacuna da falta de operadores

Todavia, o uso de máquinas semiautônomas também cresce em obras de demolição e operações mecanizadas para desmonte de estruturas, em que miniescavadeiras implementadas com rompedores hidráulicos são içadas ao topo do edifício e realizam a quebra das estruturas de cima para baixo.

Outro exemplo é o uso em altos-fornos (reatores químicos siderúrgicos), operação na qual partes da máquina e mangueiras são protegidas das elevadas temperaturas, mas o operador não pode ser embarcado no equipamento.

OPERAÇÃO ASSISTIDA

Além da tecnologia semiautônoma, outros recursos digitais de operação assistida também vêm se destacando.

Paulo Oscar conta que, quando uma escavadeira automatizada executa uma valeta, por exemplo, o projeto em AutoCAD pode ser descarregado no sistema da máquina.

No start da operação, a ponta da caçamba é posicionada no início da valeta e, quando o comando é acionado, basta o operador puxar a alavanca para ela entrar, ir até a profundidade pré-determinada e começar a escavar.

“A escavadeira realiza sozinha o trabalho no talude, em inclinações de aproximadamente 30o, enquanto o operador utiliza as duas alavancas de forma coordenada”, descreve.

Da mesma forma, para um trator de esteiras abrir uma estrada com inclinação de 5%, basta marcar esse parâmetro na lâmina, encostar no chão e engatar à frente.

O trator segue corrigindo a lâmina e fazendo a curva, de acordo com o projeto. “Além de colaborarem de maneira positiva na atividade, essas tecnologias ajudam a preencher a lacuna da falta de operadores”, comenta Paulo Oscar.

“Com o suporte da eletrônica, as empresas podem contratar um profissional iniciante e dar um upgrade em sua capacidade de trabalho.”

Cada operador pode, inclusive, gravar o ciclo de trabalho, que será repetido no início de cada turno.

Ao se especificar a densidade do material que será carregado em um caminhão, por exemplo, a máquina pesa o material conforme ele é despejado, tornando possível acompanhar a operação por meio do painel da máquina.

Na última caçambada, a disposição é feita na quantidade adequada para terminar de preencher o veículo.

De acordo com Paulo Oscar, quando o usuário adquire a tecnologia como item de série existe a vantagem de a fiação estar totalmente conectada e incorporada à estrutura do equipamento.

Mas as fábricas também oferecem máquinas adaptadas para receber o kit tecnológico, já com parte do cabeamento e plugins de conexão instalados, mas sem os sensores.

No entanto, quando a máquina não é vendida com essa pré-disposição, os kits compostos por sensores e fios podem ainda ser adquiridos e instalados posteriormente, o que é feito junto a empresas especializadas.

Nesses casos, são conectados na parte externa do equipamento, oferecendo a possibilidade de remoção e transferência para outro equipamento, conforme a necessidade.

“Hoje, o processo evolui de maneira rápida, de modo que alguns fabricantes estão até eliminando os cabos”, explica o vice-presidente da Sobratema.

“Assim, já é possível observar motoniveladoras conectadas com sensores e wireless com bateria de longa duração.”

INTELIGÊNCIA

Por farte dos fornecedores, os benefícios dos recursos inteligentes transpassam a mera operação de equipamentos, influenciando as atividades como um todo.

Para Franco Ramos, gerente de desenvolvimento da Trimble, esses recursos conectam as atividades de campo com previsibilidade e lucratividade. “Isso permite superar as dificuldades e incertezas de uma realidade de esforço extremo, superando a baixa produtividade nos serviços”, assegura.

Segundo as desenvolvedoras, o retorno do investimento nas soluções deve considerar o ciclo completo de trabalho

Na opinião de Guilherme Fernandes, gerente de desempenho de canal e soluções de campo da Trimble para a construção civil, o retorno do investimento deve considerar o ciclo completo de trabalho – e não apenas tarefas isoladas, como escavação ou nivelamento.

“As soluções de campo são compostas por ferramentas colaborativas que, além de atuarem na execução das movimentações de terra, participam em diferentes fases do trabalho”, pondera.

Na pré-execução, por exemplo, atuam nos levantamentos iniciais, na modelagem da informação e na sincronização do escritório aos dispositivos de campo, com possibilidade de suporte e capacitação a distância.”

Além de adicionarem maior precisão e produtividade à execução, Fernandes reforça que os dispositivos fazem a coleta e a transmissão dos resultados atingidos.

“Na pós-execução, as ferramentas fazem a gestão e análise dos dados capturados e armazenados”, complementa.

“Trata-se de um fluxo interativo e contínuo entre escritório e campo que, quando comparado às metodologias convencionais, pode resultar em serviços ou frentes de trabalho entregues em até metade do tempo e do custo.”

Tendo já coordenado a implementação de tecnologias 3D em projetos de terraplenagem e pavimentação, Fernandes cita uma obra de pavimento de concreto na BR-163, em um trecho entre Santa Tereza do Oeste, próximo a Cascavel, até a cidade de Capitão Leônidas Marques, já na divisa com Santa Catarina.

Nessa obra, diz ele, foram executados cerca de 80 km de pavimento com sistema 3D embarcado na pavimentadora e nos equipamentos de terraplenagem.

“Outra obra emblemática ocorreu em Palmas, também no Paraná, onde a fresagem da pista foi executada com sistema 3D”, acrescenta. “Isso permitiu corrigir as imperfeições já na fresagem e, posteriormente, utilizar o sistema 3D também na pavimentadora de concreto.”

Outro exemplo de uso do sistema 3D, dessa vez na aplicação de pavimento flexível (asfalto), ocorreu na pista auxiliar do aeroporto de Curitiba. Segundo o especialista, foi o primeiro projeto 3D usado nesse tipo de máquina no Brasil.

“Após o sucesso nessa obra, o cliente também realizou a construção da pista de um aeroporto na cidade boliviana de Trinidad”, relata Fernandes.

EFICÁCIA

A gerente geral da Moba Latam, Patrícia Herrera Diez, lembra que inúmeras construtoras ao redor do mundo já eliminaram o retrabalho e o desperdício de seus custos operacionais.

“Essa realidade ainda existe no Brasil, porém o cenário tem mudado”, diz ela. “A nova geração de gestores tem uma mentalidade diferente, mais orientada à produtividade, segurança e qualidade. Além disso, o cenário tem mudado também para os contratantes, pois o mercado está mais exigente, cobrando transparência e qualidade. É nesse ponto que entra a tecnologia”, avalia.

De acordo com Diez, algumas tecnologias comprovam sua eficácia de imediato. “A partir do momento em que a tecnologia é instalada, o índice de aprovação dos padrões de qualidade melhora significativamente”, ressalta.

“Na pavimentação, por exemplo, o impacto positivo abrange diversas dimensões do contrato, incluindo entrega mais rápida da obra e menor necessidade de material processado, melhorando inclusive o relacionamento entre cliente e contratante.”

Em um projeto recente, conta a gerente, o cliente atingiu suavização de IRI (International Roughness Index, ou Índice Internacional de Irregularidade) na casa de 52% em uma camada única pavimentada, após implantar um sistema de suavização de irregularidade longitudinal.

“Esse foi o nosso recorde no Brasil”, comemora Diez.

A CEO da Logos, Karina Simões, salienta que a telemetria possibilita um maior controle quanto à alocação e utilização das frotas nas obras, além de possibilitar uma gestão mais assertiva do planejamento de manutenções.

Nova geração de gestores tem mentalidade mais orientada à
produtividade, segurança e qualidade oferecidas pela tecnologia

“Com isso, os equipamentos passam a ter uma vida útil maior, com aumento de produtividade e redução de acidentes, gerando informações em tempo real desde a localização até a forma como as máquinas são operadas”, aponta.

A executiva relata o case de uma empresa de engenharia de médio porte especializada em projetos de construção civil, com uma frota de 50 veículos entre caminhões e máquinas pesadas.

\“Havia vários problemas, como baixa eficiência, descontrole de custos e segurança, pouca visibilidade da localização e uso dos veículos, custos operacionais elevados, manutenção corretiva frequente e desgaste prematuro dos veículos”, enumera Simões.

“Sem falar que a manutenção da frota era reativa, com intervenções apenas após a ocorrência de falhas, o que levava a paradas não planejadas.”

Antes da implementação do sistema, o custo operacional médio mensal girava em torno de R$ 200 mil, com tempo médio de 20% de inatividade da frota, além de um consumo médio de combustível de 12 km/l.

“Após a instalação da tecnologia, o custo operacional mensal caiu para R$ 150 mil, o tempo de inatividade foi reduzido para 10% e houve queda de 66% na frequência de manutenção não planejada, além de melhoria no consumo de combustível, que aumentou para 14 km/l”, descreve.

AVANÇOS

Para Sérgio Paranhos, coordenador comercial da Sitech Brasil, os recursos tecnológicos estão sendo assimilados gradualmente pela construção, que cada vez mais enxerga seus benefícios.

Se antes a implantação de sistemas de telemetria era vista como um empecilho, hoje constata-se avanço na adesão, seja de tecnologias 3D, soluções de gestão ou para aumento de produtividade.

“O Brasil passou por um processo muito lento nesse sentido”, avalia. “Mas agora as empresas procuram implantar soluções inteligentes que propiciem maior assertividade do planejamento à execução final, com uma gestão mais adequada do tempo.”

De acordo com ele, o cliente só toma a decisão de utilizar a tecnologia após se certificar que o resultado será como o prometido.

Por isso, a Sitech conta com sistema de operação assistida, por meio do qual levanta os parâmetros que serão validados pelo cliente.

“Se falamos em um aumento de 30% na produtividade, por exemplo, essa meta deve fazer parte já do processo de entrega técnica, quando fazemos o comparativo entre o método tradicional e o tecnológico”, observa.

Mercado avança na adesão às tecnologias, tanto de soluções 3D
como recursos de gestão e para aumento da produtividade

Nesse modelo, ele continua, é possível validar itens como retorno de investimento, aumento de produtividade e redução de material nobre, entre outros, sempre com base na realidade local.

“Caso fossem utilizados parâmetros globais, os resultados poderiam não ser condizentes com a forma como o cliente trabalha ou faz seu controle geométrico”, explica.

O coordenador comenta como uma empresa, após adquirir sistemas de telemetria para executar obras rodoviárias no Contorno Viário de Florianópolis, pôde realizar um período de medição para validar as tecnologias. “

O cliente estabeleceu algumas premissas de validação, como tempo de instalação, treinamento e execução das atividades”, delineia Paranhos, destacando que a obra foi realizada em período chuvoso, em um trecho-piloto onde os trabalhos foram feitos por máquinas convencionais e outro por equipamentos equivalentes, porém equipados com sistemas de machine control.

Na ocasião, foram empregados modelos como o trator de esteiras D6M, a motoniveladora 140M e o rolo compactador CS54 com tambor liso, todos equipados com a tecnologia.

“Ao fazer o levantamento dos dados, o próprio cliente conseguiu verificar uma redução de 38% de perdas de produtividade e retrabalhos”, descreve.

A uniformidade tornou-se evidente no trecho realizado pelas máquinas equipadas com os sistemas, enquanto no trecho executado pelas convencionais foram identificados alguns problemas.

“Além disso, com o uso da automação foi constatada uma redução de 48 para 35 min no tempo de espalhamento da BGS (Brita Graduada Simples)”, acrescenta Paranhos.

Por fim, foi possível diminuir em 25% as perdas de material nobre, disposto ao longo dos 64 km de pista com faixa duplicada ou nas leiras.

A queda nos gastos com CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente) também chamou a atenção, por ser um material caro e com perdas de 3% em média durante a execução.

“Pode parecer pouco, mas o cliente praticamente pagou todo o investimento em tecnologia somente com a redução desse gasto”, arremata Paranhos.

SOLUÇÕES I
Sistema dispensa fio-guia na pavimentação

Sistema permite executar raios estreitos e geometrias complexas sem uso de fio-guia

Exibido na ConExpo 2023, o sistema de controle AutoPilot 2.0 foi desenvolvido pela Wirtgen para aplicações de pavimentação sem fio-guia, constituindo uma alternativa à varredura convencional.

Disponível para vibroacabadoras offset e alimentadores laterais da marca, a solução permite ajuste tanto da altura quanto da direção da máquina.

Como referência na operação, a tecnologia utiliza sinais satelitais (GNSS) e, dependendo da configuração, vários sensores locais, como sensor ultrassônico na máquina.

Desse modo, o fio-guia é totalmente eliminado, assim como o tempo necessário para montagem e desmontagem. “Raios estreitos e geometrias complexas podem ser executados com rapidez e precisão”, assegura a fabricante.

SOLUÇÕES II
Novo aplicativo controla britadores remotamente

Aplicativo permite que o operador ajuste os britadores sem sair da cabine

A Metso expande a oferta de soluções digitais inteligentes com o novo software Remote IC, utilizado para controle e monitoramento remoto de britadores da linha Lokotrack.

O aplicativo permite visualizar as máquinas e os principais parâmetros de processo em um único painel de controle.

As configurações do alimentador e do britador podem ser ajustadas a partir da cabine da escavadeira, sendo que a solução interrompe automaticamente a operação em situação de potencial sobrecarga, emitindo um alerta instantâneo com a origem do problema.

“Uma das principais características do IC Remote é que o operador não precisa sair da cabine para ajustar os equipamentos em situações de transbordo”, explica Toni Peltomäki, diretor da área de automação para agregados da Metso.

Saiba mais:
Logos: www.logosrastreamento.com.br
Metso: www.metso.com
Moba do Brasil: https://moba-automation.com.br
Sitech Brasil: https://sitechbr.com.br
Sobratema: www.sobratema.org.br
Trimble Brasil: https://trimble.com.br
Wirtgen: www.wirtgen-group.com