Foto: SITECH

Definitivamente, os sistemas digitais colocaram as escavadeiras em um novo patamar tecnológico.

Em um cenário de pressão por produtividade, redução de emissões, controle operacional e escassez de operadores, os fabricantes de equipamentos e desenvolvedores de tecnologia vêm acelerando a sinergia com a incorporação de recursos de assistência ao operador, conectividade, monitoramento remoto e automação embarcada, muitos já disponíveis de série.

Atualmente, sistemas de telemetria, IA, IoT, orientação 2D/3D, controle automático de profundidade, nivelamento digital, monitoramento remoto e integração em nuvem, dentre inúmeros outros, já fazem parte da rotina em operações de terraplenagem, mineração, infraestrutura e pavimentação.

Em alguns casos, inclusive, a tecnologia assume parte das funções que, antes, dependiam exclusivamente da experiência do operador.

Na prática, o objetivo é elevar a precisão da escavação, reduzir o retrabalho e otimizar o consumo, além de padronizar o desempenho das máquinas.

Para Guilherme Mazzucatto, engenheiro de vendas da divisão de construção da Komatsu, a performance das escavadeiras atuais foi impulsionada pela disseminação dos recursos inteligentes voltados para a eficiência.

“Hoje, o painel fornece indicadores e alertas inteligentes que ajudam a promover uma operação mais eficiente, como recomendações de utilização do modo econômico, alertas de pressão hidráulica e avisos de ociosidade excessiva”, descreve Mazzucatto, destacando que esses recursos também auxiliam na redução do consumo, evitam desperdícios e contribuem para manter a máquina operando dentro das condições consideradas ideais.

Nos últimos anos, a performance de escavadeiras foi impulsionada pela disseminação dos recursos inteligentes. Foto: KOMATSU

Além de sistemas embarcados, praticamente todas as fabricantes de ponta já trabalham com plataformas próprias de telemetria.

No caso da Komatsu, todas as linhas de escavação saem de fábrica equipadas com o sistema Komtrax, permitindo acompanhar remotamente localização, horas trabalhadas, consumo, utilização, manutenção e códigos de falha.

E a evolução da conectividade ampliou significativamente o alcance dessas soluções.

Em operações remotas, principalmente na mineração, a disponibilidade de comunicação passou a ser um fator crítico para a gestão operacional em tempo real.

Segundo David Araújo, diretor de operações do Ecossistema Forza, a empresa está investindo em conectividade satelital da Starlink para garantir comunicação contínua às atividades mesmo em regiões isoladas.

“As escavadeiras utilizam principalmente telemetria e conectividade para aumentar o controle e a eficiência”, afirma.

Na visão de Araújo, esses sistemas permitem monitorar desempenho, consumo e alertas de manutenção em tempo real, reduzindo paradas e aumentando a produtividade.

Na prática, isso diminui erros operacionais, aumenta a consistência do trabalho e mantém um padrão mais produtivo, mesmo com operadores menos experientes”, comenta.

Equipamentos atuais utilizamprincipalmente telemetria e conectividade
para aumentar o controle e a eficiência. Foto: FORZA

AUTOMATIZAÇÃO

Contudo, talvez o avanço mais significativo da digitalização esteja nos sistemas de orientação e automação da escavação.

Nos últimos anos, soluções de controle de profundidade, nivelamento automático e sistemas 3D passaram a transformar profundamente a execução de obras de infraestrutura e terraplenagem.

Sem depender exclusivamente da percepção visual e da experiência do operador, a máquina passou a receber referências digitais precisas do projeto.

Na prática, a escavadeira é capaz de identificar profundidade, inclinação, perfil de corte e geometria do terreno em tempo real.

Como relata Franco Brazilio Ramos, gerente de desenvolvimento de canais e alianças OEM da Trimble América Latina, os sistemas mais modernos conseguem automatizar movimentos hidráulicos da lança e da concha, mesmo que parcialmente.

“O sistema de nivelamento assume parte do controle de qualidade que antes dependia 100% do operador”, explica.

Em modelos ainda mais avançados, o sistema é capaz de limitar automaticamente o movimento da concha para evitar cortes excessivos ou escavações fora da especificação.

De acordo com Ramos, todavia, ainda há potencial para o uso de sistemas indicativos de nivelamento e não automatizados.

“Esses recursos servem como orientação, mostrando ao operador a posição exata da concha em relação ao projeto em tempo real, inclusive com realidade aumentada”, detalha.

Dotada de sistemas, a máquina é capaz de identificar profundidade, inclinação, perfil de corte e geometria do terreno em tempo real. Foto: TRIMBLE

Além de melhorar a produtividade e a qualidade dos serviços, o especialista acentua que esses sistemas “abrem a porta” para a criação de projetos dentro da cabine e o compartilhamento de informações entre campo e escritório, via serviços de conexão em nuvem.

“O impacto na redução do retrabalho é direto”, continua Ramos. “Servem como guia visual ou controle automático para criar superfícies com perfeição, evitando a sobre-escavação.”

Outro benefício importante é a correção da escavação feita além da profundidade prevista, que gera alto desperdício de material, retrabalho, aumento de consumo e atrasos.

Entretanto, sistemas 3D ajudam a reduzir esse tipo de erro, diminuindo significativamente a necessidade de estaqueamento.

A gerente geral da Moba, Patrícia Herrera, explica que a referência do projeto diretamente na cabine reduz a dependência de marcações físicas em campo.

“Isso minimiza a necessidade de estaqueamento topográfico para orientação do operador, fazendo com que a atividade de terraplenagem tenha melhor qualidade e seja executada em menor tempo”, delineia.

No ano passado, a Moba premiou a BR-163 pelo alcance do menor Índice de Irregularidade Internacional (IRI) do Brasil. Além do óbvio mérito das construtoras, diz Herrera, o feito foi obtido graças ao processo tecnológico aplicado na implantação rodoviária.

“O resultado pôde ser percebido pelos motoristas que trafegam pelo trecho”, frisa a especialista.

“Um IRI de 0,58 m/km é histórico no Brasil, similar ao de rodovias de países desenvolvidos como a Alemanha.”

ROBÓTICA

Embora o ecossistema digital da construção esteja associado às soluções embarcadas de nivelamento 3D, algumas aplicações exigem níveis distintos de outros elementos e subsistemas na obra. Isso envolve softwares para gerar e manipular modelos 3D dos elementos (como camadas de corte, aterro, pavimento, componentes de drenagem e fundações de obras de arte), bem como sinais de correção da posição topográfica.

Esses sinais garantem a precisão necessária aos movimentos dos implementos, como a concha da escavadeira.

Em operações convencionais de terraplenagem, por exemplo, sistemas GNSS (Global Navigation Satellite System) oferecem precisão suficiente para o controle operacional das máquinas.

Já aplicações de pavimentação exigem níveis maiores de precisão geométrica.

Segundo Ramos, da Trimble, nessas situações entram em cena as Estações Totais Robóticas, capazes de fornecer referência topográfica de alta precisão para os movimentos da máquina.

“São a referência externa necessária na pavimentação, cujas obras exigem uma precisão muito fina”, observa Ramos, acrescentando que os sistemas 2D oferecem boa relação custo-benefício em aplicações mais simples e planas, o que garante sua utilização no mercado brasileiro.

Independentemente da tecnologia utilizada, reitera o especialista, a interface dentro da cabine tende a permanecer semelhante, facilitando o processo de adaptação do operador.

Outro movimento importante é a integração cada vez maior entre campo, engenharia e gestão operacional.

As plataformas mais modernas já permitem que equipes de planejamento acompanhem em tempo real o avanço das atividades executadas pelas máquinas em campo.

No caso da Trimble, a plataforma WorksManager permite envio remoto de projetos, atualização de informações e monitoramento dos serviços sem necessidade de deslocamentos constantes ao canteiro.

“Podemos dizer que nossa solução funciona como uma telemetria de obra”, explica Ramos.

De acordo com ele, o gestor consegue visualizar remotamente o avanço das frentes de serviço, verificar produtividade, atualizar projetos digitais diretamente para as máquinas e acompanhar a execução, “sem a necessidade de visitas constantes ao campo”.

Estações Totais Robóticas fornecem referência topográfica de alta precisão para a máquina. Foto: TRIMBLE

Na percepção de Herrera, da Moba, essa conexão entre operação e escritório evoluiu significativamente nos últimos anos, mas ainda embute um desafio. “

As tecnologias permitem o monitoramento remoto de parâmetros do equipamento, munindo as equipes de planejamento com dados importantes para a tomada de decisão”, avalia.

“No entanto, é preciso contar com equipes formadas e preparadas para analisar e transformar os dados em informação.”

De acordo com ela, os dados só se tornam estratégicos quando analisados com tempo e dedicação.

“Normalmente, as lideranças querem todo tipo de monitoramento, mas também precisam investir em equipes para tratar e analisar essa massa de informações”, adverte. “Não tem mágica.”

MÃO DE OBRA

Por falar nisso, a escassez de mão de obra qualificada tornou-se um dos principais motores da automação no setor de equipamentos pesados. Historicamente, a qualidade do acabamento e a produtividade da escavação dependiam quase exclusivamente da experiência do operador.

Com o avanço da tecnologia, parte desse conhecimento operacional é incorporada à própria máquina.

“Esses sistemas ajudam a padronizar a operação e reduzem a dependência da experiência do operador, principalmente por meio do monitoramento contínuo da máquina e do acompanhamento dos dados operacionais em tempo real”, corrobora Araújo, da Forza.

Segundo ele, isso diminui erros operacionais, aumenta a consistência do trabalho e facilita a continuidade de um padrão mais produtivo de operação, mesmo com profissionais menos experientes.

Assim, os sistemas de nivelamento auxiliam um aprendiz a alcançar mais rapidamente o nível de acabamento de um operador mais experiente.

Além disso, acrescenta Ramos, “a tecnologia embarcada atua como um fator de atração de novos profissionais”.

No entanto, ele também ressalta que a tecnologia não substitui o “entendimento do dia a dia de uma obra”, ou seja, do comportamento dos materiais e da própria máquina.

“A experiência é uma ferramenta tão poderosa quanto a tecnologia, e o operador ideal se beneficia de ambas para produzir mais e melhor”, diz.

Na Komatsu, Mazzucatto ressalta que a tecnologia não substitui completamente a experiência humana, principalmente em operações complexas, nas quais a interpretação de terreno, a percepção de risco e a tomada de decisão continuam fundamentais.

“Porém, reduz bastante a dependência exclusiva da habilidade individual do operador para atingir bons níveis de desempenho”, assevera.

O diretor comercial da divisão de mineração da Komatsu, Maycon Carvalhais, comenta como a padronização tem se tornado mais presente no setor.

“A autonomia reduz a dependência da variabilidade em tarefas repetitivas e críticas, transferindo parte da execução para sistemas controlados por planejamento, sensores, algoritmos e centros de controle, enquanto os profissionais passam a atuar em funções mais analíticas e de supervisão”, conta.

Na avaliação de Herrera, um dos desafios remanescentes está ligado à cultura organizacional.

“A tecnologia não pode ser solitária”, dispara. “No âmbito da operação, só consegue entregar todos os benefícios se a empresa entender que a formação é essencial.”

Equipes de campo precisam ser treinadas para extrair a máxima produtividade dos sistemas. Foto: MOBA

Para que seja bem-sucedida, diz ela, a tecnologia precisa ser implantada na própria cultura de trabalho da empresa.

“A liderança precisa abraçar a causa e desenvolver um plano de gestão de mudanças”, reforça a executiva da Moba.

De acordo com ela, a maior limitação é o mindset dos líderes, que acreditam que a tecnologia resolve todos os problemas sem esforço, planejamento ou implantação na cultura organizacional, ou seja, sem gestão de mudanças.

“As equipes de campo precisam ser treinadas para extrair a produtividade desses sistemas, pois o aprendizado é um processo contínuo em que contar com multiplicadores é essencial”, sublinha Herrera.

CONTROLE
Ajustes inteligentes impulsionam a eficiência na operação

Modos inteligentes de trabalho permitem ajustar o desempenho conforme o tipo de atividade e as condições do terreno. Foto: LINK-BELT EXCAVATORS

Adequando-se a demandas específicas, os modos inteligentes de trabalho permitem ajustar o desempenho da escavadeira conforme o tipo de atividade e as condições do terreno, garantindo versatilidade e eficiência em diferentes operações.

Na Link-Belt, por exemplo, as escavadeiras da série X3E possuem três opções, configuração que pode ser considerada padrão na indústria.

Com incremento automático de potência, o modo SP (Speed) é voltado para operações que exijam máxima força e produtividade contínua, liberando potência total do motor e máxima vazão da bomba hidráulica para escavações intensas e trabalhos pesados.

Por sua vez, o modo H (Heavy) equilibra desempenho e eficiência energética, com consumo mais eficiente, fator decisivo em operações prolongadas.

Já o modo A (Auto) é indicado para atividades que exigem alta precisão e força de elevação e controle, obtidas por 13 velocidades distintas de rotação do motor.

“Os modos de trabalho foram desenvolvidos para que o operador tenha o melhor desempenho em qualquer aplicação”, comenta Jean Ramalho, especialista de produto da Link-Belt.

“Com ajustes simples, é possível priorizar força, economia ou precisão, sempre com respostas automáticas, o que facilita a operação e aumenta a produtividade.”

Saiba mais:
Forza: https://forzabr.com.br
Komatsu: www.komatsu.com.br
Link-Belt Excavators: https://pt.lbxco.com
Moba: https://moba-automation.com.br
Trimble: https://trimble.com.br