Equipamentos operam sem operador embarcado

Os equipamentos autônomos e semiautônomos estarão, dentro de pouco tempo, fazendo parte do cotidiano de mineradoras, canteiros de obras de construção e alguns setores agrícolas. Eles trazem consigo a possibilidade de retirar o operador da cabine, principalmente em situações onde o ser humano não é decisivo para extrair o máximo de eficiência. Contudo, essa tecnologia não dispensa a necessidade da mão-de-obra humana, ela continuará fazendo seu trabalho, só que à distância, numa estação de controle de operações.

Vejamos como vai funcionar. Em 2020, 17 equipamentos foram adequados para operar de forma não tripulada em fase de testes no setor de mineração, na Barbosa Mello Construtora. Foram dois tratores de esteira CAT D6T, três escavadeiras hidráulicas CAT 336, duas motoniveladoras CAT 140M, uma pá carregadeira CAT 950 e nove caminhões báscula Mercedes-Benz AXOR 4144 (6×4). A frota realizou trabalhos de escavação, carga e transporte.

Esse projeto decorreu em função de uma demanda de segurança, já que a execução de um serviço de engenharia em área de risco impossibilita a presença humana em campo. Na operação autônoma, a interface homem x máquina é praticamente nula. A partir de uma estação de controle de operações, foram desenvolvidos protocolos específicos de comunicação entre operadores e motoristas para organizar a interação entre os equipamentos na frente de serviço, mitigando riscos de acidentes.

Tudo isso foi combinado a recursos tecnológicos como sensores de presença e de proximidade que evitam colisões entre máquinas ou demais obstáculos do ambiente e uma visão 360° a partir de câmeras instaladas nos equipamentos e na área de operação. O sistema de equipamentos não tripulados é composto por um Centro de Controle de Operações Remotas para o gerenciamento do projeto e gestão de segurança em tempo real, a partir de uma série de câmeras outdoor conectadas à internet.

Unidades de comando

A estrutura também contou com unidades de comando, nas quais é feita a operação veículos pesados à distância de até 1 quilômetro; sistema de automação de máquinas, dos serviços de terraplanagem a partir e sensores IoT e engenharia virtual; drone com alta precisão RTK + PPK (aeropoints); e infraestrutura de TI com sistemas de redundância e backup das imagens geradas nas frentes de obra, além da implantação de uma rede Mesh de alta conectividade.

“O operador pode trabalhar em uma unidade de comando (shelter), com toda a atividade monitorada por câmeras instaladas em locais estratégicos do equipamento e no próprio local de operação”, ressaltou Carlos Magno Cascelli Schwenck, gerente corporativo de equipamentos da Barbosa Mello Construtora. Dessa maneira, tem o mesmo campo de visão da cabine, além de uma cobertura em 360° do ambiente de operação.

Com relação a consumo, Carlos não identificou redução ou aumento significativo na operação com os equipamentos autônomos, quando comparados aos convencionais. Entretanto, averigua que a tendência é obter uma redução, tendo em vista às limitações de RPM, bem como outros fatores operacionais, como o funcionamento das máquinas sem que o ar condicionado esteja ligado, condição possível já que o operador trabalha a partir de uma unidade de comando com ambiente devidamente climatizado e ergonomicamente adequado para sua jornada.

Caminhões fora-de-estrada

Na área de mineração, a Caterpillar está obtendo resultados significativos no uso e desenvolvimento de equipamentos autônomos. O gerente de produto da MineStar Solutions, Sean McGinnis, observa que desde o lançamento comercial do Command for transporting em 2013, a fabricante continuou a melhorar a velocidade da implementação. “Estamos lançando o Command em mais sites e implementando-o mais rapidamente, para que mais de nossos clientes possam experimentar os ganhos de segurança e produtividade que o transporte autônomo proporciona”, disse McGinnis.

De acordo com ele, um dos motivos pelos quais a Caterpillar teve sucesso na expansão dessa linha e fornecer resultados é a parceria estabelecida junto aos clientes. Eles identificam recursos, funcionalidades e até os modelos de caminhões autônomos de que precisam para suas operações. Nos últimos seis anos, a MineStar Solutions também ampliou experiência em operações autônomas com tratores autônomos, brocas e carregadeiras subterrâneas.

A Caterpillar possui mais de 270 caminhões autônomos em operação e o impulso para a mineração autônoma não mostra sinais de desaceleração. Existem projetos em andamento com grandes empresas de mineração, seja para expandir operações atuais de transporte autônomo ou implementar novos projetos.

Transporte autônomo

A Volvo também está empenhada no desenvolvimento da tecnologia autônoma. O Grupo anunciou no ano passado a criação de uma área de negócios para o fortalecimento de soluções em transporte autônomo. Conhecida como Volvo Autonomous Solutions, ela vai acelerar o desenvolvimento, a comercialização e as vendas nesse segmento, ofertando novas soluções em setores como mineração, portos e transporte entre centros de logística.

As soluções baseadas em tecnologias de direção autônoma e conectividade são adequadas para aplicações onde existe uma necessidade de movimentar grandes volumes de bens e materiais em rotas pré-definidas, seguindo fluxos repetitivos. Nestas situações, os veículos e máquinas autônomas podem gerar valor para clientes ao contribuir para mais flexibilidade, precisão de entrega e produtividade.

A fabricante já demonstrou uma série de tecnologias diferentes em transporte autônomo. No projeto Electric Site, a manipulação de material em uma mina a céu aberto foi automatizada e eletrificada e o resultado foi um ambiente de trabalho mais seguro e uma redução de quase 40% no custo de operadores, além de um decréscimo de 98% em emissões de dióxido de carbono.

No Brasil, sete caminhões Volvo VM Autônomos operam na colheita de cana de açúcar, reduzindo perdas por pisoteio de mudas, problema responsável por prejuízos que giram em torno de 12% da produção anual de cana-de-açúcar. Segundo a Volvo, o caminhão elimina 4% dessa perda.

Mas é preciso reconhecer que a viabilidade da operação dos equipamentos autônomos no Brasil ainda terá obstáculos. Carlos Magno, da Barbosa Mello Construtora, acredita que, entre os desafios a serem superados, destacam-se fatores como cultura, desenvolvimento, capacitação da mão de obra, custo e aplicabilidade da solução. “A expansão do uso dos equipamentos não tripulados deve ocorrer em ‘ondas’ impulsionadas pela demanda de diferentes setores, como mineração, obras de infraestrutura, construção civil etc”, arremata.