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.
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