A automação dinâmica ajuda a empresa a criar "flocos de neve"
A House of Design, localizada em Nampa, Idaho, oferece uma solução exclusiva para a construção de treliças, paredes e outros conjuntos de construção: eles a chamam de automação dinâmica. Shane Dittrich, CEO, explicou o termo como "os robôs não têm ideia do que estão construindo hoje".
Em vez de incumbir um robô de construir apenas um tipo e tamanho de montagem, seu software analisa a ordem mais eficiente para produzir uma variedade de produtos semelhantes, independentemente do tamanho. O software aproveita as vantagens da eficiência para reduzir milissegundos e segundos inteiros da fabricação automatizada padrão.
O software proprietário da House of Design traduz os modelos 3D em código de máquina, que então se comunica com o robô para informá-lo sobre o tamanho do conjunto a ser construído. Como os edifícios são projetados de forma exclusiva e nenhuma treliça tem a mesma aparência, as dimensões e a forma como são montadas são diferentes. Cada uma tem tamanho e forma exclusivos, ou um "floco de neve", como Dittrich as chama. "Quando um robô pega um pino", disse Dittrich, "ele não se importa com o comprimento dele. A mesma ferramenta de extremidade do braço pode pegar um pino em uma parede de 2,5 metros ou de 3 metros, não importa."
Seu sistema é capaz de alternar entre tamanhos e formas de montagem de forma rápida e fácil, e fazer cada uma delas em sucessão da maneira mais eficiente. Há algumas restrições, como o tamanho da mesa de montagem, mas, fora isso, as configurações disponíveis são infinitas.
Esse nível de personalização da produção é mais complicado do que parece, pois os clientes nem sempre solicitam seus materiais da mesma forma. Alguns querem que as treliças sejam empilhadas da maior para a menor para o transporte, outros querem que sejam empilhadas na ordem em que serão instaladas.
Felizmente, o sistema deles não se importa e simplesmente atende ao pedido solicitado da maneira mais eficiente, considerando as solicitações do cliente.
Antes do início da produção, o software analisa e valida o projeto, ajudando a garantir que a montagem esteja na sequência correta e que não haja áreas problemáticas que precisem ser abordadas. Isso ajuda a manter o processo de fabricação funcionando sem problemas. Há restrições de projeto e tolerâncias de material que devem ser levadas em consideração, mas, fora isso, o sistema pode construir praticamente qualquer coisa.
"Na minha opinião, é relativamente fácil programar um robô para construir uma parede com vigas de 16 polegadas no centro. É apenas um pino a cada 16 polegadas na placa superior e inferior. É um pouco mais difícil programá-lo para fazer laminações, vigas escalonadas, bloqueios, planos e placas superiores duplas." Até mesmo projetos complexos, como painéis de parede com aberturas de janelas e portas, podem ser programados no sistema.
O software é programado em várias linguagens, incluindo a linguagem de robô proprietária da ABB, chamada Rapid, e linguagens mais padrão, como Rust e texto estruturado de PLC.
Embora o resto do mundo esteja fascinado com a inteligência artificial, Dittrich disse que a influência dela em seu processo é limitada. "No momento, para analisar um processo e retirar milissegundos do movimento de um robô, é necessário um robô experiente. Esses especialistas podem reduzir um processo que leva cinco segundos para três segundos e meio. Quando você está executando esse processo 24 horas por dia, 7 dias por semana, esse segundo e meio se acumula. Acredito que a IA poderá nos ajudar com isso no futuro."
A empresa permanece com seus clientes, trabalhando com eles na instalação, no treinamento e nas operações do sistema. Eles fornecem engenheiros residentes com cada sistema para trabalhar lado a lado com os funcionários de operações até que o sistema esteja instalado e funcionando sem problemas.
Shane Dittrich, CEO da House of Design.
Um robô programado pela House of Design monta uma treliça para um edifício modular.
Começando pequeno
A House of Design foi fundada em 2012 e tinha como foco a automação robótica personalizada. Como disse Dittrich, "Fazíamos tudo e qualquer coisa para qualquer pessoa". A empresa cresceu rapidamente de duas para quase 100 pessoas atualmente.
Em 2018, eles conseguiram trabalhar com a Katerra e a Autovol. Dittrich tem muito respeito pela forma como a Katerra impulsionou o setor, e o contrato com a Autovol está em andamento e levou à construção de quase 30 milhas de montagem de paredes.
Depois de obter os contratos com a Katerra e a Autovol, a empresa passou a se concentrar quase que exclusivamente na construção e na construção modular. Sua missão agora é usar suas soluções de automação robótica para ajudar a resolver a crise de moradias populares.
Benefícios da automação
Dittrich vê vários benefícios no aumento do uso de robôs e automação no setor de construção. Um dos mais importantes é que a tecnologia abre as portas para uma maior diversidade na força de trabalho. Ela tem a capacidade de atrair um público mais amplo, como mulheres, pessoas de menor estatura, trabalhadores mais velhos e pessoas com conhecimento e aptidões tecnológicas. "Hoje em dia, os trabalhadores mais jovens não querem ficar levantando placas de gesso cartonado de 2,5 m por 2,5 m o dia todo. É um trabalho difícil e ninguém deveria ter que fazer isso. Mas eles adoram operar um sistema robótico. Para eles, é quase como um jogo. A automação abre o leque de mão de obra disponível para as fábricas."
Outro benefício é o aumento da segurança. "Queremos tirar as pistolas de pregos das mãos dos trabalhadores, pois posso garantir que haverá um acidente. Na Autovol, construímos 28 milhas de conjuntos de paredes sem que alguém se machucasse com uma pistola de pregos. Em uma instalação de fabricação manual, é quase certo que alguém tenha enfiado um prego em sua mão."
A qualidade consistente é outra vantagem. "Vamos produzir exatamente a mesma coisa todas as vezes." As pessoas podem ter dias ruins e levar esses dias ruins para o trabalho, o que afeta muito o produto que sai de uma fábrica. A automação ajuda a dar consistência ao processo.
A economia de mão de obra é outro benefício discutido no setor, mas Dittrich o vê mais como redistribuição de mão de obra. "Não conheço nenhuma empresa em que tenhamos entrado, instalado a automação e que tenha realmente removido ou demitido pessoas. Normalmente, eles as transferem para um processo que não é automatizado para aumentar a produção."
O futuro da automação
Infelizmente, o custo da automação está aumentando, pois o preço do aço e dos componentes eletrônicos usados para construir os robôs disparou nos últimos anos. Dittrich disse que o setor precisa repensar sua mentalidade no que diz respeito ao papel da automação na força de trabalho. Se as empreiteiras não tiverem trabalhadores suficientes para produzir de acordo com os cronogramas dos projetos, elas precisarão buscar alternativas, como a automação, para ajudá-las a acompanhar a demanda de construção. Nesse ponto, o custo não será tão importante.
Embora a automação, até mesmo a automação dinâmica, possa não resolver todos os problemas do setor de construção, ela pode fazer melhorias significativas em áreas específicas e em tarefas específicas. "É uma solução para a tarefa específica que você está automatizando e, se der certo, ótimo. Caso contrário, essa tarefa não é para automação."
Dittrich vê mais fabricação no local como o futuro da automação no setor de construção. Embora a transferência da produção para fora do ambiente controlado de um depósito ou fábrica apresente riscos. A eficiência e a segurança podem ser comprometidas. Quando perguntado se veremos edifícios construídos exclusivamente por robôs em um futuro próximo, Dittrich diz que pode ver isso se abordarmos as diferenças nos códigos de construção locais e padronizarmos as dimensões e a qualidade dos materiais. "Se você melhorar essas duas coisas, nós estaremos ao seu lado para automatizar esses processos."
Sobre o autor: Dawn Killough é escritora freelancer de construção com mais de 25 anos de experiência trabalhando com empresas de construção, subcontratadas e empreiteiras gerais. Seus trabalhos publicados podem ser encontrados em dkilloughwriter.com.
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