Aquecendo-se com a fabricação de flocos de neve
Brent McPhail é o fundador e diretor executivo da Brave Control Solutions. Para fabricantes modulares, a Brave integra vários componentes robóticos para criar máquinas para fabricar edifícios fora do local. Considerando que existem milhares de componentes robóticos diferentes e que fabricantes diferentes têm necessidades diferentes, não é simples projetar uma máquina que funcione para um fabricante específico. Aqui, analisamos o processo da Brave para ajudar os fabricantes modulares a introduzir a automação.
Introdução à robótica
Embora mais fabricantes estejam considerando a automação, McPhail reconhece que ela pode ser intimidadora. A primeira coisa que a Brave Control Solutions faz é determinar a prontidão de um fabricante para a automação em uma escala de 1 a 4. "Depois de sabermos isso, podemos começar a mapear seu 'Gap to Good'. Não se trata apenas de tecnologia", explica McPhail. "Analisamos a cultura da empresa e seus sistemas de gerenciamento. Determinamos se eles estão praticando a manufatura enxuta. Um dos maiores desafios na automação da construção é o DfMA [projeto para fabricação e montagem]. Fala-se muito sobre esse termo, mas entendê-lo de fato é essencial para que um sistema automatizado funcione de forma eficaz."
As empresas de manufatura modular diferem muito em seu grau de preparação para a automação. McPhail diz que algumas têm ideias excessivamente ambiciosas sobre o que a automação pode fazer por elas quando não estão nem perto de estarem prontas. "Seria como entregar a eles as chaves de um foguete quando eles não têm ninguém que possa pilotá-lo."
Quando uma empresa acaba não estando pronta para a automação, ainda assim pode ser valioso para um especialista em manufatura analisar seus processos. "Às vezes, há maneiras de ajudá-los a fabricar melhor sem adicionar robôs." Por exemplo, a Brave pode identificar gargalos, fazer recomendações sobre como mover materiais e sugerir maneiras de tornar suas operações mais enxutas.
Quando a avaliação aprofundada é concluída, "podemos descobrir quais são os frutos mais fáceis de colher" - os locais onde uma fábrica pode automatizar de forma mais fácil, rápida e eficaz com um retorno satisfatório sobre o investimento.
Os frutos mais fáceis de serem colhidos variam de uma fábrica para outra, mas McPhail diz que geralmente estão relacionados ao manuseio de materiais. Em outros casos, os trabalhadores estão perdendo muito tempo andando de um lado para o outro. "Na manufatura tradicional, a meta é uma OEE [eficiência geral do equipamento] de 85%. Não é possível obter 85% de eficiência se o trabalhador que opera o maquinário estiver andando de um lado para o outro procurando coisas 60% do tempo."
Caminhar é o tipo de tarefa tediosa em que é um desperdício do cérebro e das habilidades humanas gastar tempo. O objetivo da Brave é obter o máximo de eficiência da força de trabalho atual do fabricante.
Saiba mais neste podcast:
Projeto para fabricação modular automatizada com soluções de controle Brave
Neste episódio do Inside Modular, Brent McPhail, fundador e CEO da Brave Control Solutions, retorna para discutir o estado atual da automação no setor de construção modular e o que está por vir à medida que os projetistas e fabricantes adotam os benefícios e desafios da automação modular.
Trabalho
Ao contrário do medo comumente expresso de que os robôs substituam os trabalhadores, McPhail diz: "A automação para construção não eliminará um único trabalho de construção. Isso significa que podemos nos aproximar mais da demanda por novas construções com a mão de obra qualificada que já temos."
Ele também diz que os trabalhadores no chão de fábrica geralmente ficam satisfeitos quando os robôs são introduzidos. "Ninguém gosta de perder tempo e energia sendo ineficiente no trabalho", diz ele. "Se a automação puder ajudá-los a produzir cinco ou dez vezes mais chapas de drywall por hora, sem maior esforço ou estresse, quem não gostaria disso?"
O ideal é que os humanos façam os trabalhos em que são melhores e que consideram mais satisfatórios, e que os robôs façam os trabalhos em que são melhores. E, geralmente, essas são as tarefas monótonas, tediosas e repetitivas que os humanos consideram entediantes ou as tarefas de levantamento de peso que não são seguras para serem realizadas por longos períodos. Por exemplo, para aproveitar ao máximo a experiência de um carpinteiro habilidoso, "um trabalhador geral pode operar a máquina e o carpinteiro deve estar em uma função de supervisão", explica McPhail. "O carpinteiro pode se certificar de que a matéria-prima está de acordo com as especificações e fazer o controle de qualidade do produto que sai. Eles sabem quando é necessário fazer ajustes no sistema."
Fabricação madura e primeiros usuários
Como integradora de sistemas, a Brave prefere aplicar tecnologia pronta para uso e depois personalizá-la para tarefas específicas. A construção automatizada é um campo novo, por isso, às vezes, eles precisam desenvolver ferramentas originais que, inicialmente, podem aumentar o risco e prolongar os cronogramas do projeto.
Outra complicação é o que McPhail chama de "fabricação de flocos de neve". Cada edifício é único, dependendo dos requisitos do local e das necessidades do proprietário. Por outro lado, embora existam pequenas variações entre os Ford F-150, como a cor da pintura e as opções de tecido dos assentos, eles são basicamente todos iguais, com um nível incrível de detalhes. Portanto, os robôs em uma fábrica de automóveis podem ser programados para fazer a mesma coisa repetidamente.
Por outro lado, os fabricantes modulares precisam de flexibilidade suficiente em seus sistemas robóticos para acomodar a fabricação de flocos de neve. Ao mesmo tempo, eles precisam aceitar que qualquer sistema robótico precisa ser projetado de modo que diferentes projetos possam ser feitos basicamente com o mesmo equipamento. "Você nunca terá um bom argumento comercial para desenvolver continuamente o maquinário para cada novo projeto."
Projeto para fabricação automatizada
Para uma instalação automatizada, os produtos precisam ser projetados para que os robôs possam manipular e montar as peças. Se as restrições dos robôs significam que a fabricação é "apenas 70% automatizada e o restante tem de ser feito manualmente, então você está perdendo eficiências que deveria ter obtido com a automação".
Em um setor automatizado maduro, o conhecimento de como projetar para a montagem automatizada vem sendo transmitido do projetista sênior para o júnior há 60 anos. Os projetistas sabem onde colocar as ranhuras, os pinos e os furos em um componente de carro para que os robôs possam manipulá-lo. No setor modular, esse conhecimento geracional não existe e, na sua ausência, arquitetos, especialistas em robótica e fabricantes precisam consultar uns aos outros no início do processo de design, para que todos possam informar o design.
"Construímos uma réplica digital do equipamento. O arquiteto pode exportar seu modelo Revit para a fábrica digital e observar o trabalho dos robôs. Se o robô colidir com algo no projeto virtual, o arquiteto pode ajustar o projeto para evitar a colisão", explica McPhail. "Esse método de tentativa e erro é ineficiente, mas, nesse estágio inicial de adoção, é o que temos. À medida que o setor desenvolve soluções mais automatizadas e ganha experiência em DfMA, os modelos BIM [modelagem de informações de construção] se integrarão à automação e eliminarão a necessidade de tentativa e erro."
Fábricas móveis
McPhail não hesita em considerar novas ideias e, embora sua empresa esteja atualmente "construindo as ferramentas e os equipamentos de que o setor modular precisa e resolvendo seus problemas de fabricação", ele está imaginando outras maneiras pelas quais o setor poderá se adaptar à automação no futuro.
Uma sugestão é que a automação torna mais viáveis as fábricas menores e móveis. Atualmente, as contratações são difíceis, portanto, mover uma instalação temporária de um lugar para outro e contratar pessoas locais é impraticável. A ideia alternativa de McPhail é "montar uma fábrica temporária perto de onde você vai construir 1.000 casas. Você transporta seu equipamento robótico para a fábrica, conecta tudo e constrói essas casas. Quando terminar, você empacota tudo e leva para o próximo local do projeto". Nesse cenário, não haveria necessidade de transporte de longa distância dos módulos e nem de uma fábrica enorme e centralizada. Será que as futuras fábricas modulares envolverão robôs que se deslocam de um canteiro de obras para outro?
Sobre a autora: Zena Ryder é escritora freelancer, especializada em escrever sobre construção e para empresas de construção. Você pode encontrá-la em Zena, Freelance Writer ou no LinkedIn.
Mais sobre a Modular Advantage
Resia: quebrando todas as regras
A Resia Manufacturing, uma divisão da Resia, sediada nos EUA, agora oferece componentes pré-fabricados para banheiros e cozinhas a parceiros do setor. Sua instalação de fabricação híbrida produz componentes (módulos) de banheiro e cozinha mais precisos, com maior rapidez e menor custo do que a construção tradicional. Veja como a Resia Manufacturing faz isso.
Como a LINQ Modular inova para levar a tecnologia modular ao mercado nos Emirados Árabes Unidos e em outros países
A LINQ Modular, com um escritório e três instalações de fabricação em Dubai, é uma empresa modular sediada nos Emirados Árabes Unidos. A empresa está em uma missão: abrir os mercados de habitação e construção na área do Conselho de Cooperação do Golfo (GCC) com o modular.
ModMax: redefinindo a construção modular com confiança e precisão
A ModMax nasceu da frustração - frustração com cinco pontos problemáticos persistentes na construção modular: Gargalos de licenciamento. Atrasos na produção. Projetos rígidos. Desconexão entre "o escritório" e o campo. Falta de transparência e comunicação.
LifeArk: Habitações resistentes a desastres com plástico reciclado e tecnologia de 100 anos
Wee compara as unidades habitacionais da LifeArk aos refrigeradores Yeti, pois são construídos de forma semelhante. Cada componente leva de 15 a 20 minutos para ser fabricado, tem um valor R de 40 e inclui ranhuras moldadas e canais para fiação, encanamento, sprinklers contra incêndio e outras utilidades.
Criando o futuro da infraestrutura modular de borda
O mercado de data center de borda está se expandindo rapidamente, impulsionado pelo aumento das cargas de trabalho de IA, pela adoção da IoT e pela necessidade de potência de computação localizada. Nesses ambientes, a sustentabilidade, a escalabilidade e a confiabilidade não são negociáveis. O resfriamento está entre os desafios mais complexos para os operadores - e é um dos fatores mais decisivos para o sucesso em longo prazo.
Acelerando a construção em aço de bitola leve: Um fluxo de trabalho digital semi-automatizado para projetos fora do local
Para os profissionais da construção, a mensagem é clara. Ao adotar a semiautomação e a digitalização, as empresas podem entregar projetos com mais rapidez, precisão e lucratividade, além de desenvolver uma colaboração mais forte entre as equipes. A abordagem não se trata de substituir pessoas por máquinas, mas de capacitar as pessoas com ferramentas e processos melhores.
Por que os data centers modulares estão ganhando força
A inteligência artificial, a computação de alto desempenho e os aplicativos de borda ultrapassam os limites dos data centers tradicionais "stick-built". Eles levam anos para serem construídos, geralmente têm dificuldades com cargas de trabalho de alta densidade e não são otimizados para implementações próximas aos usuários finais. As plataformas modulares de data center são criadas especificamente para enfrentar esses desafios, oferecendo flexibilidade e escalabilidade para se adaptar às tecnologias em evolução e, ao mesmo tempo, abrindo novas oportunidades para o setor de construção modular.
Inovação na cadeia de suprimentos em ação: 5 hábitos que todo líder modular deve praticar
Ao aplicar esses princípios às práticas da cadeia de suprimentos - planejamento colaborativo, compras estratégicas, modelagem de cenários, ferramentas digitais e previsões transparentes - os líderes da construção podem criar cadeias de valor que não sejam apenas eficientes e ágeis, mas verdadeiramente inovadoras.
Explorando o papel da construção modular integrada (MiC) no avanço dos princípios da cidade circular - uma pesquisa sobre as perspectivas das partes interessadas
Os resultados da pesquisa destacam o potencial significativo da construção modular integrada (MiC) no avanço do desenvolvimento de cidades circulares. Ao reduzir os custos, acelerar os cronogramas de construção e minimizar a geração de resíduos, a MiC oferece uma abordagem promissora para o desenvolvimento urbano sustentável.
O uso de selantes e adesivos à base de MS POLYMER™ em construções modulares
Esses produtos combinam flexibilidade e recuperação elástica com excelente adesão a diferentes substratos e já demonstraram sua utilidade na construção tradicional. Agora é hora de colocá-los em uso no setor de construção modular.