Mais inteligentes por natureza: como as escavadeiras inteligentes estão proporcionando melhores resultados no canteiro de obras.

Uma escavadeira inteligente combina uma plataforma de máquina estável e responsiva com assistência digital para ajudar os empreiteiros a melhorar a precisão, a produtividade e o controle.

Os projetos precisam ser concluídos com mais rapidez e precisão, mas as empresas também estão sob pressão para controlar os custos de combustível, mão de obra e operacionais.

Ao mesmo tempo, muitas empresas têm dificuldade em recrutar os operadores experientes necessários para manter a produtividade em canteiros de obras cada vez mais complexos.

Os contratantes também devem decidir quais tecnologias geram valor real e quais simplesmente aumentam o custo ou a complexidade.

Isso está criando demanda por escavadeiras que combinem engenharia confiável com assistência, automação e conectividade – capazes de lidar com uma ampla gama de desafios no canteiro de obras.

Segundo Otmar Kirsch, gerente de produto da Volvo Construction Equipment (Volvo CE), essa combinação é fundamental para a definição de uma escavadeira inteligente.

Otmar Kirsch, gerente de produto da Volvo Construction Equipment

“Uma escavadeira inteligente não é simplesmente a máquina em si”, diz ele. “Você precisa de uma máquina base realmente boa e, em seguida, adiciona os recursos digitais.”

“É a combinação certa de hardware e serviços digitais que torna o produto completo inteligente.”

Mais do que tecnologia adicional

Essa distinção é importante porque a utilidade de qualquer sistema de assistência é, em última análise, determinada pela máquina que o transporta.

Um sistema de controle sofisticado não consegue fornecer resultados precisos se a escavadeira não tiver estabilidade, um sistema hidráulico responsivo ou uma controlabilidade previsível.

“As tecnologias inteligentes só podem atingir seu potencial máximo se forem construídas sobre uma plataforma de máquina robusta”, afirma Kirsch. “Mesmo o melhor sistema não adianta se a máquina base não tiver sido desenvolvida da maneira correta.”

Quando os dois elementos trabalham juntos, os benefícios se estendem a escavações, nivelamento, fundações e movimentação de materiais.

Sistemas de orientação e controle podem simplificar trabalhos complexos, limitar movimentos desnecessários e ajudar os operadores a manter a precisão ao longo do turno.

A tecnologia pode variar desde orientações em tempo real relativamente simples até sistemas capazes de controlar aspectos do movimento da lança e da caçamba.

O sistema de assistência de escavação ajuda os operadores a escavar até o perfil necessário, reduzindo a escavação excessiva e os custos adicionais de combustível, transporte e materiais associados ao retrabalho.

O controle tridimensional de máquinas permite que um operador trabalhe a partir de um modelo digital do local, reduzindo a dependência de marcações físicas e verificações repetidas por topógrafos.

A pesagem a bordo pode fornecer medições de carga durante a operação, ajudando a evitar tanto a subcarga quanto a sobrecarga dos caminhões.

Seu maior valor se revela quando fazem parte de um fluxo de trabalho integrado que conecta o projeto, a escavadeira, o operador e outras atividades no local.

Evitar o custo do retrabalho

A escavação de valas oferece uma ilustração clara. Com orientação 3D e controle semiautomático, uma escavadeira pode escavar diretamente até o perfil especificado, enquanto o sistema ajuda a evitar escavações excessivas ou insuficientes.

Um erro de 100 mm pode parecer insignificante, mas em um projeto de estrada ou infraestrutura, pode gerar trabalho extra considerável. Os custos com mão de obra, combustível, transporte e materiais aumentam.

“Se você cavar demais, levará mais tempo, transportará mais material e poderá ter que preencher a vala novamente com material mais caro”, explica Kirsch.

“Com orientação 3D e controle ativo, você pode reduzir a escavação excessiva, trabalhar com mais precisão e evitar pagar duas ou três vezes pelo mesmo erro.”

Menos passagens corretivas reduzem as horas de uso da máquina e o consumo de combustível, além de eliminar um possível atraso para as equipes que seguem o trabalho de escavação.

O carregamento de caminhões integra o desempenho da escavadeira ao fluxo de trabalho geral do canteiro de obras, com a pesagem a bordo ajudando os operadores a evitar subcarregamento e sobrecarga.

Isso é especialmente valioso, visto que o setor enfrenta uma escassez de mão de obra qualificada. Os sistemas de assistência não substituem o conhecimento do trabalho ou boas práticas operacionais, mas podem encurtar a curva de aprendizado e dar mais confiança aos operadores menos experientes.

Tecnologias de orientação e semiautomação também podem reduzir a carga mental de trabalhos repetitivos de precisão.

“Não é um benefício apenas para operadores inexperientes”, diz Kirsch. “ Um operador experiente também pode trabalhar com mais eficiência , com menos fadiga e menos necessidade de se concentrar em cada pequeno movimento. Esses sistemas beneficiam ambos.”

A cabine como ambiente de trabalho

Para quem passa um turno inteiro em uma escavadeira, a cabine é o espaço de trabalho – e seu design pode afetar a concentração, a segurança e o bem-estar.

A visibilidade continua sendo fundamental. Sistemas de câmeras e tecnologia de detecção de objetos podem ampliar a percepção ao redor de uma máquina, mas a linha de visão direta ainda é importante, pois um operador não pode desviar continuamente a atenção para uma tela.

Níveis baixos de ruído, um assento eficiente e controles posicionados ergonomicamente também podem reduzir a fadiga.

A visibilidade desobstruída da cabine ajuda os operadores a manterem-se atentos aos trabalhadores próximos, complementando o suporte adicional fornecido por câmeras e sistemas de detecção de objetos.

Transferir funções de interruptores físicos para um visor central pode simplificar a cabine, mas menus mal estruturados podem dificultar o acesso aos controles usados com frequência.

A tecnologia destinada a auxiliar o operador deve ser intuitiva, em vez de criar mais uma distração.

“A cabine é o escritório do operador”, diz Kirsch. “Se o assento, os controles, a visibilidade e os níveis de ruído estiverem adequados, o operador fica mais relaxado e mais concentrado no trabalho. Isso afeta a produtividade e também ajuda a empresa a reter funcionários, que são cada vez mais difíceis de substituir.”

Com isso em mente, o conforto do operador tornou-se uma consideração comercial , e não apenas um aspecto estético. Ele contribui para a produtividade, juntamente com os tempos de ciclo e a eficiência de combustível.

Transformar dados de máquinas em decisões

Além da cabine, a conectividade está proporcionando aos proprietários maior visibilidade de como as máquinas estão sendo utilizadas.

Embora um proprietário-operador possa ter um conhecimento imediato de uma escavadeira específica, os dados tornam-se cada vez mais importantes à medida que as frotas crescem e se diversificam.

Os gestores podem precisar comparar a utilização, o tempo de marcha lenta e o consumo de combustível entre escavadeiras, caminhões e outros equipamentos, coordenando a manutenção sem interromper a produção.

Para frotas mistas, as informações devem ser de fácil acesso e interpretação, independentemente do tipo e da marca das máquinas.

As imagens da câmera e as informações de limites exibidas no visor da cabine oferecem aos operadores suporte adicional no monitoramento do entorno da escavadeira e dos limites de trabalho.

Essas informações podem auxiliar na manutenção preventiva e destacar períodos excessivos de inatividade, baixa utilização da máquina ou padrões de operação ineficientes que geralmente passam despercebidos.

O objetivo não é simplesmente gerar dados, mas sim possibilitar decisões que melhorem o tempo de atividade ou reduzam custos.

A eficiência também pode ser abordada através dos sistemas de energia subjacentes da máquina.

A tecnologia híbrida hidráulica, por exemplo, captura energia à medida que a lança desce, armazena-a em um acumulador e a utiliza para alimentar as bombas hidráulicas.

Isso reduz a demanda imposta ao motor de combustão durante o próximo ciclo de trabalho.

A aplicação é crucial. Movimentos repetitivos da lança durante o carregamento de caminhões ou britadores criam oportunidades regulares para recuperar energia, enquanto trabalhos de nivelamento mais leves podem oferecer benefícios consideravelmente menores.

Kirsch afirma que aplicações adequadas podem proporcionar uma economia de combustível de cerca de 10% a 15%, com o investimento adicional potencialmente recuperado em apenas dois anos e meio, em condições normais de operação.

Olhando além do preço de compra

Esse cálculo ilustra por que avaliar uma escavadeira inteligente apenas pelo seu preço de compra pode ser enganoso.

A justificativa comercial também pode incluir maior produção, redução de retrabalho, treinamento de operadores mais curto, maior precisão de carregamento, melhor eficiência de combustível, maior tempo de atividade e segurança aprimorada.

O fácil acesso aos pontos de serviço na Volvo EC230 facilita a manutenção de rotina, ajudando os operadores a minimizar o tempo de inatividade e a manter a escavadeira produtiva.

O estado da máquina, suas especificações e sua reputação podem contribuir para o valor residual quando a empresa optar por comprar uma nova escavadeira.

“É importante que os compradores considerem o valor total entregue, em vez de se concentrarem apenas no preço de compra ou no custo do combustível”, diz Kirsch. “Em muitos casos, os ganhos de produtividade por si só podem justificar o investimento.”

Kirsch acredita que estamos testemunhando uma aceleração na integração entre as máquinas e o canteiro de obras em geral. Uma aceleração que, segundo ele, deveríamos ter visto há cinco anos.

Segundo ele, é provável que informações de projeto digital, modelagem de informações da construção (BIM), telemática e comunicação máquina a máquina formem fluxos de trabalho cada vez mais conectados.

Maior automação e operação remota também podem mudar o papel do operador, que passa de controlar cada movimento para supervisionar um processo mais amplo.

A velocidade de adoção irá, naturalmente, variar de acordo com o país, a aplicação e os requisitos do cliente.

Também é justo dizer que a regulamentação, as compras públicas e os compromissos corporativos com a redução de carbono ou a segurança podem acelerar a mudança, enquanto a falta de competências, juntamente com as restrições de infraestrutura e investimento, podem retardá-la.

No entanto, a direção é clara: as escavadeiras se tornarão mais conectadas, assistidas e adaptadas às aplicações.

O argumento mais forte a favor dessa tecnologia não será o de que ela faz uma máquina parecer mais avançada.

Será simplesmente o fato de que a inteligência artificial – construída sobre uma sólida base de engenharia e apresentada através de uma interface amigável ao operador – ajudará os contratados a concluir o trabalho corretamente na primeira tentativa.

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Este artigo foi produzido pela KHL Content Studio, em colaboração com especialistas da Volvo Construction Equipment.

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Todas as imagens são cortesia da Volvo Construction Equipment.

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