Uma mudança de paradigma na construção

Na construção atual, apenas 30% do tempo é usado para a produção real. Outros 30% são destinados à logística e ao tráfego. E o número mais alto, 40%, é destinado à espera.

O número mais alarmante é o de 30% que é usado para trabalho produtivo, diz Olli Seppänen, professor de prática da Aalto University.

"O tempo de trabalho produtivo pode ser aumentado para 50 a 60%. Criamos um sistema que permite que os funcionários minimizem o tempo gasto na busca de materiais ou ferramentas", diz ele.

A ideia é apresentar a consciência situacional em tempo real para todos no canteiro de obras. Quando Seppänen estava trabalhando anteriormente como consultor para resolver disputas na construção, ele se perguntou como obter uma visão geral do canteiro de obras como um todo.

"Ninguém tinha uma visão geral. A consciência situacional em tempo real existe em outras áreas, por exemplo, hospitais e escritórios, por que não na construção?"

Seppänen logo percebeu que esse era um tópico que valia a pena ser pesquisado na Aalto University.

O projeto de pesquisa iCONS (Canteiro de Obras Inteligente) teve início em outubro de 2016. Ele é seguido por dois outros projetos que se aprofundam no mundo digital, o ReCap (Reality Capture) e o DiCtion (Digitalized Construction Flows).

"Os projetos de acompanhamento estão vinculados ao iCONS. Primeiro precisamos de dados, depois precisamos analisar esses dados e, em seguida, precisamos agir com base na análise dos dados. Dessa forma, podemos fazer planos detalhados e prever o fluxo de trabalho com precisão."

Outras universidades envolvidas no projeto incluem a Universidade de Tianjin, da China, a Universidade de Stanford, da Califórnia, e a Unicamp, do Brasil. O Instituto de Tecnologia Technion, de Israel, é um parceiro tecnológico junto com a Universidade de Tianjin e a Trimble, uma empresa por trás das soluções de software Tekla para modelagem avançada de informações de construção e engenharia estrutural. Várias empresas de construção são membros do consórcio ou estão a bordo como observadoras.

A ideia principal do iCONS é que, se todos tiverem acesso a dados que mostrem onde estão as pessoas, os materiais e as ferramentas, isso economizará muito tempo e desperdiçará esforços no local.

Por exemplo, em vez de procurar sem parar, um trabalhador pode simplesmente verificar em seu telefone onde está a furadeira ou onde está um determinado elemento pré-moldado.

"Simplesmente colocamos uma etiqueta RFID nas ferramentas, nos materiais e nos trabalhadores. Isso nos permite obter informações sobre toda a situação em tempo real."

Na pré-fabricação, a nova tecnologia abre muitas portas. Uma etiqueta RFID pode ser colocada em uma laje já na fábrica, de modo que o canteiro de obras saiba em tempo real quando ela foi enviada. Tanto a fábrica quanto o canteiro de obras podem monitorar como e quando essa laje específica chega ao local. Após a instalação, a etiqueta pode ser removida e o produto pode ser registrado como instalado.

Esse é apenas um exemplo simples. Quando a consciência situacional é ativada e o progresso no canteiro de obras é monitorado, os dados coletados podem ser aproveitados pela inteligência artificial.

Isso significa comunicação automática entre o canteiro de obras e a fábrica de concreto pré-moldado. Ambos têm acesso ao mesmo gêmeo digital do projeto, que é atualizado automaticamente de acordo com as alterações feitas.

"No futuro, os construtores poderão ver uma otimização automática e contínua do cronograma. Os produtores de concreto pré-moldado que oferecem novas soluções estão, com certeza, à frente do jogo", diz Seppänen.

LasseRajala, diretor da área de negócios da Sweco, acrescenta que não apenas edifícios ou peças podem ser monitorados digitalmente, mas também máquinas.

"Os fornecedores podem obter dados sobre como o maquinário fornecido é usado. Isso é um grande avanço e ajuda a projetar máquinas que atendam às necessidades dos clientes. Sempre que houver um problema, o fornecedor pode analisar a situação em tempo real."

O projeto iCONS é um exemplo de progresso em grande escala na construção. O consultor sênior Lassi Järvinen, da Elematic , diz que uma das principais ambições de todo o setor é fazer com que o canteiro de obras domine tudo: a pré-fabricação, a logística, todo o fluxo de trabalho.

"Do nosso ponto de vista, o canteiro de obras deve controlar o processo de pré-moldados, solicitando exatamente o que é necessário para ser entregue exatamente quando necessário. Criamos um sistema integrado com a Trimble que permite isso", diz Järvinen.

O sistema EliPlan é uma solução de planejamento de recursos projetada especificamente para fábricas de pré-moldados. Ele traz automaticamente dados precisos diretamente do BIM (Building Information Model) para a linha de produção. Isso ajuda a fábrica a otimizar o uso de recursos e minimizar o desperdício.

O modelo BIM por si só é uma ótima ferramenta e deveria ser muito mais utilizado, diz Järvinen. Especialmente em projetos maiores, as empresas devem sempre disponibilizar um "modelo mestre" para todas as partes.

Atualmente, os provedores costumam criar seus próprios modelos com base em qualquer informação disponível. Com muita frequência, essas informações são limitadas e imprecisas.

"O modelo BIM deve ser disponibilizado para todos os provedores desde o início. Assim, os fornecedores poderiam calcular facilmente as quantidades exatas de recursos necessários. O modelo BIM poderia ser modificado ao longo do processo e usado como uma fonte central de informações para todo o ciclo de vida do edifício", diz Järvinen.

Rajala continua dizendo que o ciclo de vida completo deve ser mais levado em conta.

"Hoje, mesmo que as ferramentas digitais sejam usadas na construção, muitas vezes elas são esquecidas quando o projeto é concluído."

Seppänen diz que o sistema iCONS ainda não foi comercializado, mas que o interesse está crescendo. Um grande desafio é que os canteiros de obras estão sempre em um novo local.

"Em outras áreas do setor, como a fabricação de automóveis ou estaleiros, o local nunca muda. É mais fácil obter dados. Na construção, estamos dando os primeiros passos em direção a novas soluções eficazes", diz Seppänen.

Por mais simples que possa parecer, é um grande avanço se todos no canteiro de obras puderem verificar onde tudo está.

"Os trabalhadores podem trabalhar com muito mais eficiência e a gerência pode monitorar a situação em tempo real. Por exemplo, se você puder ver que as ferramentas, os materiais e os trabalhadores estão no mesmo espaço, você pode presumir que o trabalho está em andamento."

O ICONS trata da localização de coisas. O projeto de acompanhamento ReCap tem a ver com a capacidade de monitorar não apenas a situação, mas também o progresso do projeto.

A hipótese do iCONS é que, se todos tiverem acesso a dados que mostrem onde estão as pessoas, os materiais e as ferramentas, isso economizará muito tempo e esforço desperdiçado no local.

Na construção atual, a empresa recebe um relatório de progresso, geralmente uma ou duas vezes por mês. O ReCap fornece informações em tempo real.

"Por exemplo, podemos equipar um guindaste ou um drone com uma câmera que tira fotos do edifício. Um modelo 3D do edifício pode ser criado e comparado com o modelo BIM em tempo real. Isso torna possível reagir imediatamente se algo estiver errado", explica Seppänen.

O terceiro projeto de pesquisa, DiCtion, vê grandes oportunidades na atribuição de tarefas, logística e redução de resíduos. A inteligência artificial pode controlar e otimizar os fluxos de trabalho por meio da análise de dados.

Os pedidos de materiais e a pré-fabricação podem ser controlados automaticamente. O modelo BIM pode ser atualizado automaticamente. O céu é o limite quando se trata de possibilidades de soluções digitais, mas o progresso é lento.

"Precisamos de mais pesquisas e empresas com visão de futuro para desenvolver ainda mais os aplicativos. Pela primeira vez, podemos coletar dados para análise. Antes da digitalização, todos os dados ficavam escondidos em arquivos e papéis, impossíveis de serem processados."

Lassi Järvinen vê que toda a cadeia de produção, desde a pré-fabricação até a logística e o canteiro de obras, funcionará de forma muito mais eficiente no futuro.

"É tudo uma questão de acessar e processar dados. Não apenas dados das empresas envolvidas, mas também dos arredores, como, por exemplo, o tráfego."

Seppänen observa que outra ferramenta importante que funciona muito bem com a nova tecnologia é o takt time. É o tempo médio entre o início da produção de uma unidade e o início da produção da unidade seguinte, quando esses inícios de produção são definidos para corresponder à taxa de demanda do cliente.

"A ideia do takt é minimizar o tempo desperdiçado. Isso requer dados em tempo real, pois tudo precisa funcionar como um relógio."

Os exemplos são impressionantes. A BMW, na Alemanha, e a Skanska, na Noruega, conseguiram reduzir o tempo de construção em 50% com o planejamento e a execução do takt.

O setor de construção é frequentemente visto como um setor de mudanças lentas. Järvinen e Seppänen reconhecem esse estigma e incentivam todos a olhar para frente. As novas tecnologias beneficiam toda a empresa.

"É do interesse de todos reduzir o desperdício de tempo, dinheiro e materiais", conclui Järvinen.