Empurrando os Limites: A indústria da construção promove novos caminhos para a autonomia

Fundamental para o local de trabalho semi ou totalmente autônomo é o desenvolvimento de um ecossistema 3D totalmente conectado com conexões IoT que se adapta em tempo real à medida que as condições mudam. Fotos cortesia da Topcon Positioning e Trimble.

Mão-de-obra, máquinas e materiais – os três elementos críticos de qualquer esforço de construção de infra-estruturas – começaram a realinhar-se de uma forma que mudará para sempre a forma como as infra-estruturas são construídas… e provavelmente operadas.

Embora alguns possam estar cépticos, o futuro dos veículos autónomos dependerá, pelo menos em parte, das lições aprendidas na construção física de estradas, pontes, sistemas de trânsito e outras infra-estruturas.

Máquinas autónomas já estão a trabalhar em coordenação para construir barragens e desenvolvimentos terrestres em grande escala, como instalações solares e eólicas. Caminhões autônomos sincronizados são a norma em muitas minas ao redor do mundo. Embora haja menos exemplos de projetos rodoviários, ferroviários e de pontes, os robôs estão amarrando vergalhões para novos tabuleiros de pontes, realizando inspeções no local de trabalho no ar e no solo, e em breve permitirão que as agências de transporte reparem buracos de forma autônoma. Em muitos aspectos, o espaço de construção tornou-se um campo de provas para o avanço autónomo – e os investidores estão a tomar conhecimento disso.

O relatório ResearchAndMarkets.com, “Global Autonomous Construction Equipment Market Opportunities and Strategies to 2030: COVID-19 Growth and Change”, observou que o mercado global de equipamentos de construção autônomos foi de cerca de US$ 8,45 bilhões em 2020, um aumento constante, mas modesto, de 3,4% desde 2015. Espera-se que esse investimento duplique para 16,89 mil milhões de dólares até 2025, uma taxa composta de crescimento anual de 14,9%, e salte outro terço para 26,16 mil milhões de dólares até 2030.

Além dos dólares de investimento, os autores do relatório acreditam que o segmento de equipamentos de construção totalmente autónomos será a peça de crescimento mais rápido do puzzle autónomo, com 49,1% entre 2020-2025. Esta é uma grande mudança, considerando que o mercado parcial/semiautônomo representou 97% do total em 2020. Uma ressalva ao crescimento previsto é que se espera que a maioria das peças de autonomia esteja em movimentação de terras e manuseio de materiais para a construção civil. mercado – não a construção de estradas propriamente dita.

No entanto, os avanços em escavadeiras, tratores, rolos, compactadores de solo, minicarregadeiras e outras máquinas semi-autónomos e totalmente autônomos, realizados por inovadores tecnológicos e OEMs, podem reescrever essas previsões. Como observou Thomas Hansen, diretor sênior de desenvolvimento de OEM do Topcon Positioning Group: “Aqueles que estão fora do espaço de construção podem se surpreender com o quão longe estamos e com que rapidez nossa visão para a estrada autônoma à frente está se esclarecendo”.

Os avanços no controle da máquina, incluindo a direção automática, são marcos necessários para a verdadeira funcionalidade autônoma.

Assim como os carros autônomos, os equipamentos de construção semi ou totalmente autônomos dependem de uma combinação de câmeras e sensores. Dados de LiDAR, câmeras, GNSS, sensores de vibração e temperatura, etc., combinam-se para uma percepção ideal e mapeamento ambiental confiável que são essenciais para soluções autônomas.

“Estamos vivenciando uma grande convergência de tecnologias-chave que estão permitindo que a indústria acelere tanto para a automação de máquinas quanto para a otimização do gerenciamento local/grupos de trabalho de máquinas”, disse o Diretor da Área de Negócios de Soluções Autônomas da Trimble, Finlay Wood. “Não existe uma área única de desenvolvimento responsável por isso; antes, um amadurecimento em múltiplas áreas, incluindo comunicações, soluções de percepção avançada, computação de ponta, soluções de controle de máquinas, software de gerenciamento de sites e muito mais.”

O controle da máquina, por exemplo, é um passo claro em direção à verdadeira funcionalidade autônoma. Soluções como o modo Autos da Trimble estão integradas em seu software de controle de nivelamento Earthworks. Com Autos em uma escavadeira, a máquina controla a lança e a caçamba para permanecer no nivelamento enquanto o operador controla o braço. Mais recentemente, a empresa adicionou controle de direção horizontal para compactadores de solo, o que é considerado uma inovação no setor. O Controle de Direção Horizontal Trimble Earthworks orienta automaticamente um compactador de solo usando um modelo 3D ou linha de passagem de compactação.