Saiba como a automação de construção desempenha um papel fundamental na transformação digital do setor e na solução da crise global da habitação.  

A evolução contínua da indústria dependerá da automação em suas várias formas, desde o projeto digital automatizado e os processos de análise até a criação automatizada de documentação de construção e, em última análise, o ato da construção. 

A automação dos processos de construção, sejam eles usados para pré-fabricação externa que imita as melhores práticas de fabricação avançada ou robótica de construção no local, pode determinar o sucesso da indústria da construção em cumprir seus desafios duplos do século XXI: alta demanda por edifícios e infraestrutura e a necessidade de sustentabilidade em todo o ciclo de vida. 

A construção automatizada tem o potencial de permitir que a indústria atenda com segurança às necessidades globais de construção e infraestrutura de uma população crescente. 

O que é a automação de construção?

O termo automação de construção engloba os processos, ferramentas e equipamentos que usam fluxos de trabalho automatizados para construir edifícios e infraestrutura.  

Em alguns casos, ferramentas são implantadas para automatizar o trabalho que antes era feito manualmente e, em outros casos, ferramentas automatizadas permitem que novos processos sejam transferidos ou desenvolvidos especificamente para construção.  

A automação na construção pode ocorrer em várias fases de um projeto, começando com o estágio de projeto baseado em software, continuando com aspectos automatizados de construção externa e local e terminando com o compartilhamento de dados coletados sobre os sistemas e uso de energia de edifícios acabados — todos capturados em modelos de vida baseados em nuvem.  

Várias estratégias principais de desenvolvimento são necessárias para realizar esse ciclo de feedback integrado, tanto em software quanto em hardware.  

Alguns exemplos são a robótica colaborativa, as estratégias de construção industrializada, os novos tipos de robôs e máquinas automatizadas e o sensoriamento in-situ em tempo real.  

Feedback e adaptação estão entre as tecnologias e estratégias que estão convergindo para tornar a automação na construção uma realidade generalizada. 

Como o conceito de construção industrializada está presente na automação de construção? 

Construção industrializada (CI) é um termo usado para definir a implantação estratégica de materiais, processos e sistemas dentro dos processos de construção, levando a sugestões para a fabricação.  

A construção industrializada não é sinônimo de automação da construção, mas as duas estão fundamentalmente ligadas, pois a crescente adoção de ferramentas automatizadas está permitindo que as estratégias de construção industrializada tenham um impacto radical na maneira como a construção acontece.  

Atualmente, o termo construção industrializada envolve principalmente a construção fora do local, onde a aplicação de técnicas de fabricação ao ambiente construído é mais difundida. 

Os processos de construção industrializada produzem elementos de edifícios e infraestrutura, de peças únicas a componentes ou montagens inteiras, usando tecnologias e estratégias normalmente reservadas para processos de fabricação.  

Nos processos automatizados de construção industrializada, os desenhos tradicionais em papel podem ser eliminados, pois os dados de modelos 3D e outros artefatos digitais vão diretamente para uma linha de produção automatizada para fabricação. 

Tipos de automação de construção

Automação de construção fora do local 

A automação de construção fora do local descreve práticas que tornam o processo de construção mais parecido com a fabricação automatizada moderna.  

Vários termos semelhantes, mas não sinônimos, se enquadram na construção externa, incluindo pré-fabricação, construção modular volumétrica e em painéis, e pré-moldados.  

Essas práticas movem os processos de construção para fora do local e para as fábricas, dentro de um ambiente familiar e controlado que pode ser otimizado para tirar proveito da automação, robótica industrial, fluxos de trabalho de produção digital e estratégias de design para fabricação e montagem (DfMA). 

A automação externa na indústria da construção é mais comum do que as operações automatizadas no local, e a proximidade com a fabricação tornou a transferência direta de tecnologia da fabricação mais acessível, com uma ressalva importante.  

Na fabricação, as linhas de produção automatizadas são normalmente usadas na produção de alto volume, na qual o tamanho da peça, o formato e a sequência de montagem são consistentes em muitos milhares de unidades.  

Embora a construção de edifícios, estradas e pontes inclua montagens de peças fabricadas, a diversidade de materiais e processos, juntamente com a variação inerente de componente para componente e entre projetos, apresenta um desafio único para o ferramental (a configuração de equipamentos automatizados em uma linha de produção). 

A automação de fabricação é um grande investimento. A longo prazo, pode economizar tempo, dinheiro e recursos, melhorando o controle de qualidade e a garantia de qualidade e fornecendo condições mais seguras e confortáveis para os trabalhadores, além de eliminar muitas das tarefas repetitivas associadas aos processos de construção típicos.  

A construção baseada em fábricas pode gerar benefícios ambientais, criando menos resíduos, reduzindo o uso de água, de energia operacional e da poluição por poeira, otimizando o uso, reuso e reciclagem de materiais.

Automação de construção no local

A automação baseada em fábrica na construção pode ser considerada uma transferência de tecnologia da fabricação (com algumas exceções), onde as ferramentas automatizadas são configuradas para produzir elementos de construção em vez de produtos.  

A automação de construção no local, no entanto, apresenta desafios e oportunidades diferentes e únicos.  

Desenvolver e implantar equipamentos torna-se menos uma transferência direta e requer novos equipamentos e processos – uma área rica para pesquisa, novas atividades de negócios e startups.  

O maquinário de automação de construção feito para operação no local deve ser portátil o suficiente para viajar até os locais de trabalho, depois ser configurado, usado e desmontado para passar para o próximo trabalho.  

Em alguns casos, equipamentos existentes, como máquinas pesadas de terraplenagem, foram adaptados e novos equipamentos são cada vez mais produzidos visando um futuro automatizado ou semi automatizado.

Robótica na Construção

Robôs, particularmente braços robóticos industriais e plataformas robóticas móveis, desempenham um papel importante na conversa sobre automação na construção.  

Pode-se imaginar um futuro com robôs específicos para construção, mas hoje os robôs baseados em manufatura são transferidos para a construção.  

Na robótica da construção existe a possibilidade de trabalhar com robôs colaborativos, ou cobots, robôs com vários níveis de autonomia que trabalham ao lado das pessoas.  

Cobots normalmente incluem padrões de segurança com proteções redundantes duplas para que não prejudiquem ninguém.  

Os robôs feitos para construção podem ser especialmente projetados para navegar no ambiente incerto e sempre em mudança de um local de trabalho ativo. 

Equipamento de construção autônomo

Assim como os automóveis autônomos estão chegando às ruas, os equipamentos de construção semiautônomos e autônomos estão chegando aos canteiros de obras.  

Os primeiros modelos já estão sendo testados e os especialistas preveem que os veículos autônomos para construção acabarão sendo comuns.  

Indústrias como agricultura e mineração há muito se beneficiam da automação de equipamentos e controle remoto, e cada vez mais esses tipos de máquinas estão sendo implantados na construção. 

Como outras formas de automação, este equipamento oferece os benefícios potenciais de maior segurança, maior produtividade e maior eficiência. 

O equipamento de construção automatizado estende a automação para além das peças e componentes individuais de um edifício e permite que a indústria considere o local de trabalho uma fábrica em campo.   

O futuro é brilhante para a automação no canteiro de obras à medida que surgem novas tipologias, tecnologias e atitudes.  

Mesmo à medida que mais equipamentos no local se tornam automatizados, é necessária mão de obra qualificada para garantir que as coisas funcionem sem problemas, e novas estratégias de encenação e sequenciamento devem levar em conta os robôs. 

Conheça 5 benefícios da automação de construção

Muitos dos benefícios da automação de construção estão correlacionados e em cascata, de modo que o foco no aumento de um benefício leva à experiência de benefícios adicionais. 

Sustentabilidade

A automação ajuda a concluir projetos com mais rapidez e eficiência, o que geralmente também resulta em benefícios ambientais e construções mais sustentáveis.  

Alguns exemplos são a maior facilidade para construção de instalações de energia renovável, como turbinas eólicas e telhados solares, e a construção modular fora do local, que auxilia o uso máximo de materiais, aumentando a reciclagem e diminuindo o desperdício.

Maior segurança  

A indústria da construção é conhecida como uma das indústrias mais perigosas para os trabalhadores.   

Ao automatizar mais processos e tarefas de construção com construção industrializada fora do local, drones, robôs autônomos e muito mais, a indústria pode proteger mais pessoas dos riscos que causam a maioria das lesões e fatalidades na construção, como quedas e colisões com objetos.  

Os robôs também podem lidar com cargas maiores e mais pesadas e trabalhar em espaços inseguros para as pessoas. 

Melhor eficiência e produção 

A automação no estágio de projeto arquitetônico usa funções de inteligência artificial (IA), como projeto preditivo, para cumprir tarefas mundanas e permitir que o designer gaste mais tempo na criatividade. Já os dados coletados da automação de construção e compartilhados digitalmente ajudam diferentes equipes a colaborar de novas maneiras. 

Insight e análise expandidos por meio da coleta de dados 

Por sua natureza, a automação da construção deixa um rastro de dados. Analisar e fazer alterações adequadamente de acordo com esses dados pode reduzir riscos, aumentar os lucros e economizar tempo e materiais.   

Infelizmente, a maioria dos clientes em campo hoje projeta e cria um edifício e, em seguida, retém muito pouca informação que possa contribuir para o próximo projeto.  

Muitos escritórios de arquitetura pensam em seus projetos como flocos de neve: cada um é único; todos eles começam do zero. Isso é altamente ineficiente. Se as pessoas começarem projetos de construção do zero todas as vezes, nunca terão essa inteligência para impulsionar uma automação eficaz. 

Em vez disso, o objetivo deve ser coletar dados suficientes da automação de construção para aplicar em projetos futuros, sabendo o que deu certo e errado, o que pode ter falhado no lado da máquina e o que as pessoas fizeram bem, para que cada projeto sucessivo seja um pouco mais eficiente.  

Repetir esse processo desenvolverá uma IA colaborativa e um sistema baseado em humanos que se torna mais inteligente à medida que é constantemente atualizado, resultando no enriquecimento do conhecimento humano e do conhecimento da máquina e no aprimoramento de cada projeto. 

Melhor previsibilidade e qualidade 

Os processos de construção padrão para inspeção e licenciamento são ineficientes quando comparados à fabricação. Quanto mais a indústria da construção adota a automação e a construção industrializada, mais ela pode reduzir o processo de inspeção enquanto conta com componentes de construção de qualidade repetíveis e previsíveis.

A automação da construção vai transformar o futuro 

Está claro que durante os últimos anos, a automação da construção cresceu significativamente – e está em uma posição privilegiada para ajudar a resolver alguns dos problemas que assolam o atual setor de construção.  

Isso ajudará a resolver a lacuna de mão de obra qualificada, atraindo trabalhadores mais jovens que estão entusiasmados com a tecnologia avançada.  

Ele pode ajudar a tornar os locais de trabalho mais seguros para todos os trabalhadores e aumentar a percepção e a análise por meio da coleta de dados. E talvez o mais importante, pode ajudar a enfrentar a crise habitacional.  

A construção tem sido notoriamente hostil ao meio ambiente e com a população global em ascensão, projetando e construindo estruturas mais sustentáveis – usando coisas como tecnologias de automação, construção modular externa, robótica e equipamentos de construção elétricos– pode ajudar a fazer um mundo melhor para muitas gerações vindouras.

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Informações Adicionais

Deseja saber mais sobre o assunto? Então, confira o artigo na íntegra, produzido por Mark Davis, diretor Sênior da Autodesk.

Traduzido e adaptado pela equipe de Comunicação e Marketing da FF Solutions

Autor original: Mark Davis, diretor Sênior da Autodesk.