O Futuro da Construção: Adotando Equipamentos Elétricos e Híbridos

Qual será a próxima grande novidade? É difícil dizer em um mundo que muda rapidamente e fica mais difícil de prever a cada ano. Várias tendências históricas e fatores-chave hoje contribuem para nossa incerteza sobre o futuro:

• Urbanização rápida mudará muito nossas necessidades no futuro. Passamos de população de 2,6 bilhões nos anos 1950 para aproximadamente 7,6 bilhões hoje — e previsões futuras antecipam população global de 9,8 bilhões até 2050, com mais de dois terços vivendo em cidades. Esta tendência significa que no futuro, seremos obrigados a transportar nossa produção de alimentos, matérias-primas e outros bens para as cidades a partir de áreas rurais (onde nossas matérias-primas estão localizadas). E teremos que fazer isso com significativamente menos pessoas nestas áreas rurais.
• Sustentabilidade é importante. Devemos ser socialmente sustentáveis garantindo que tudo que produzimos ajuda a cuidar de nossa sociedade como um todo; ambientalmente sustentáveis usando nossos recursos mais sabiamente para cuidar de nosso meio ambiente; e economicamente sustentáveis encontrando formas de garantir que empresas permaneçam lucrativas enquanto gerenciam os dois primeiros. O equilíbrio entre estes é vital. Por exemplo, se políticas ambientais causam demissões, é difícil cumprir nossas responsabilidades sociais como fabricantes e produtores.
• Instabilidade política levou a muita volatilidade e incerteza ao redor do mundo: desequilíbrios comerciais, tarifas novas e mutáveis, Brexit na Europa, guerras comerciais com a China, e assim por diante.
• Tecnologia impulsiona muitas destas megatendências. Invenções — e encontrar formas inteligentes de difundi-las — afetam nossa economia e modo de vida ao longo do tempo. Por exemplo, considere as inovações (e avanços resultantes) que ocorreram nos últimos séculos: da criação da máquina a vapor (permitindo fábricas mecanizadas) e descaroçador de algodão (permitindo manufatura têxtil em massa) ao desenvolvimento de transporte ferroviário, produção de aço, rede elétrica, ascensão do petróleo e químicos, mudança para aviação e mais. Todos eventualmente levaram à era da informação, onde estamos hoje.

O que tudo isso significa? Em uma era onde informação é rei, precisamos usá-la para prever o que vem a seguir. É por isso que nós no Grupo Volvo (incluindo equipamentos de construção, caminhões, ônibus, motores marítimos e industriais, serviços financeiros, etc.) identificamos três tecnologias futuras que achamos que surfarão a próxima onda: conectividade, eletromobilidade e automação. Vemos uma convergência destas três novas tecnologias, e estamos usando-as para trabalhar em canteiros futuros que são mais sustentáveis, mais conectados e mais eficientes do que nunca.

Conectividade

• Programas Volvo Assist e Display Co-Pilot: Estes serviços de produtividade na cabine da Volvo CE (Dig Assist, Haul Assist, Load Assist, Compact Assist) ajudam operadores a serem mais produtivos, eficientes e seguros. Com Haul Assist, por exemplo, podemos dizer a um operador em tempo real quanto peso está na traseira do caminhão para ele saber quando está totalmente carregado. Ele também saberá quando está sobrecarregado e pode evitar situações inseguras. Também transmitimos esta informação para sua matriz para que saibam as taxas de produção em tempo real. Volvo Dig Assist diz a um operador de escavadeira onde ele está e quão fundo para ajudá-lo a escavar uma vala ou perfil que ele configura em um tablet na cabine. Menos erros no início levam a maior eficiência e trabalho mais preciso — além disso, o canteiro é mais seguro.

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  Centros de Disponibilidade: Tendo máquinas ou caminhões conectados, podemos monitorar dados em unidades individuais assim como frota inteira. Isso beneficia nossos clientes porque podemos analisar os dados e aprender mais sobre nossos equipamentos, como determinar se há correlações entre diferentes tipos de falhas de equipamento, ciclos de trabalho e mais. Coletar dados constantemente fortalece nossa análise preditiva, permitindo-nos avisar clientes quando algo vai ser um problema antes que aconteça. Manter clientes operando — e diminuir custos de manutenção e tempo de inatividade — leva a canteiros mais eficientes.

Eletromobilidade

• A Volvo Bus foi das primeiras a entrar totalmente na eletrificação — colocamos mais de 4.000 ônibus nas ruas desde 2010. Ônibus antigos tinham que ser carregados durante a noite. Os novos ônibus têm sistemas de carregamento nos abrigos de ponto. Então, quando um ônibus para para pegar novo grupo de pessoas, ele se recarrega automaticamente. Uma carga rápida e está pronto para ir.
• A Volvo Penta, nossa divisão de motores marítimos e industriais, desenvolveu barcos totalmente elétricos e transmissões totalmente elétricas. Alguns destes barcos são equipados com sistemas de ancoragem GPS que permitem clientes ancorar barcos — muito similar a sistema que permite motorista estacionar carro paralelamente na rua automaticamente.
• Na Volvo CE, temos uma carregadeira híbrida chamada LX1. O motor é metade do tamanho de uma carregadeira convencional — tem uma transmissão suplementar de 600 volts. Mas, mais importante, é uma carregadeira de 20 toneladas que faz o trabalho de uma de 25 toneladas. Conseguimos isso pegando o eixo e substituindo por dois acionamentos de cubo compactos. Isso nos permitiu baixar a unidade de elevação e dar muito mais capacidade. A combinação de transmissão híbrida mais eficiente e mais capacidade torna esta carregadeira mais de 50% mais eficiente que uma carregadeira convencional de 20 toneladas.
• Na Bauma 2019, a Volvo CE revelou duas máquinas totalmente elétricas: a escavadeira compacta ECR25E e a carregadeira compacta de rodas L25E. São máquinas de 48 volts que um operador pode plugar à noite ou no almoço, carregar, então ir trabalhar — e operam igual a uma máquina convencional.

Automação

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  Vera é o conceito de caminhão elétrico autônomo da Volvo Trucks. É um transportador totalmente autônomo que engata em reboques e os move para onde precisam ir. Atualmente temos vários destes veículos pegando e movendo contêineres ao redor de um canteiro protótipo na Suécia.

• A Volvo CE também desenvolveu o HX02, uma caminhonete automatizada de 15 toneladas. Usa o que chamamos de "conceito de enxame", o que significa que usamos muitas máquinas pequenas muito cuidadosamente coordenadas no canteiro em vez de duas ou três máquinas grandes. A tendência no passado sempre foi ir maior e maior com máquinas de maior capacidade porque era mais eficiente. Estamos agora descobrindo, por causa de limitações de bateria, potência e canteiro, que é melhor utilizar mais máquinas ao redor do canteiro.

Juntando Tudo

A Volvo CE e sua parceira Skanska recorreram à expertise em eletromobilidade e automação do Grupo Volvo e criaram um canteiro de pesquisa na Suécia chamado Electric Site. Visava eletrificar cada etapa de transporte em uma pedreira — da escavação à britagem primária, e transporte à britagem secundária.

Com eletrificação, muitos dos benefícios não estão realmente na máquina. Embora as tenhamos tornado mais eficientes e reduzido alguns custos, a vantagem significativa está em como o canteiro geral opera.

No Electric Site, substituímos uma carregadeira de rodas a diesel de 50 toneladas por uma carregadeira híbrida de 20 toneladas; três caminhonetes articuladas a diesel de 40 toneladas por oito caminhonetes articuladas autônomas de 15 toneladas; uma escavadeira a diesel de 70 toneladas por uma escavadeira alimentada pela rede; e um britador a diesel foi convertido para obter energia da rede elétrica. Nossa meta era reduzir emissões de CO₂ em 95% e custo total de operações em 25%.

Então, como fomos? Nossos testes mostraram redução de 98% em emissões de carbono, redução de 70% em custos de energia e redução de 40% em custos de operador — e juntos, estes resultados suportam o potencial para mais de 25% de redução no custo total de operações. Os resultados também mostram que o projeto Electric Site é um grande passo rumo a ajudar a Volvo CE a alcançar sua visão futura: canteiros que são dez vezes mais eficientes, com zero acidentes, zero paradas não planejadas e zero emissões.

Do ponto de vista conceitual, o Electric Site provou ser muito valioso no que se refere a utilizar conectividade, eletrificação e automação. Mas um lembrete, este foi um teste de 10 semanas — não aconteceu em um dia. Muita logística foi necessária para fazer este canteiro funcionar, que é a parte empolgante. À medida que trabalhamos para eletrificar mais canteiros e usar máquinas recém-automatizadas, nossa forma de trabalhar deve se adaptar a estas tecnologias emergentes.

Um Futuro Empolgante para a Construção

Existem muitos impulsionadores de mudança-chave que vão perturbar muitas de nossas indústrias. Ainda assim, conhecemos as tecnologias que podem entregar soluções apropriadas, e como canteiros e trabalhos "tradicionais" podem ser afetados. Empresas como a Volvo estão investindo pesado para trazer mais novas soluções como estas para resolver os desafios de amanhã.

Enquanto a indústria da construção em geral às vezes foi lenta em adotar (e adaptar a) novas tecnologias, nosso objetivo não é apenas adotá-las mas usá-las em nossa total vantagem — caso contrário, empresas como a nossa correm risco de ser empurradas por soluções substitutas de empresas entrantes. Os canteiros do futuro exigirão evolução e adaptação conforme nosso mundo continua mudando ao nosso redor em ritmo acelerado — mas achamos que é um futuro muito empolgante.