Caterpillar / Trimble / Sitech - Apresentação
Autor: Sergio Consalter | Publicado: 2016-05-25T12:43:00-03:00




Esta semana tive a oportunidade de participar de um evento de apresentação dos sistemas de automação para equipamentos da construção pesada, no centro de treinamento da Caterpillar em Piracicaba/SP.















Apesar dos sistemas apresentados serem principalmente voltados para equipamentos Caterpillar, alguns destes sistemas podem ser utilizados por equipamentos de outras marcas.O fabricante dos sistemas é a Trimble que é representado no Brasil pela Sitech, grupo criado pela Caterpillar para comercialização dos sistemas de automação da Trimble.
O evento ocorreu nos dias 17 e 18 de Maio.16 e, antes de falar dos equipamentos testados, quero mostrar algumas lindezas que encontramos na fábrica da Caterpillar durante nossos almoços.



966H - 2014

Eu achei que a 950 havia substituído a linha 966 já que tinha tamanho ligeiramente maior do que as antigas 966R.














Mas foi uma surpresa mais que agradável, com direito a várias fotos junto da máquina, encontrar que a linha 966 está bem e saudável.


















Como disse a pouco, a 950 já é sensivelmente maior que as 966R antigas. Esta 966H deveria manter a progressão de tamanho... e manteve.Visualmente, ela pareceu do porte das 988 antigas. 








14L

Não sei maiores informações desta máquina. Alguém comentou que seria para exportação ao Oriente Médio.













Tração dianteira.















Mais uma beldade no campo mecânico. 


O grande diferencial do evento foi poder vivenciar os sistemas de automação na operação de equipamentos com e sem os sistemas no campo de provas da CAT.

O campo de provas da Caterpillar em Piracicaba fica em uma região de argila vermelha, muito similar à encontrada na maior parte do Paraná.











Local propício e bem cuidado.
































 


Anotações da sala de apresentação dos sistemas:

Cat Connect

Acesso das informações da
      máquina
Precisão no nivelamento
Alcançar o nível de
      compactação mais rápido
Peso de carregamento
Detecção de movimentos das
      máquinas dentro do site


Cat Grade control - apenas
     controle transversal de inclinação

Operador controla um lado da
      lâmina e o outro fica automático
Sistema de monitoramento de
      motoniveladora
Server para séries H, K e M
      (esta última já vem com sistema de fábrica
Indicação de inclinação de
      dentro da cabine
Utiliza display integrado de
      fábrica
Aplicações em todas as
      operações da motoniveladora que demandam inclinação transversal da pista

 

Trimble

Charles Trimble
Fundada em 78 em Sunnyvale,
      CA, EUA
NASDAQ - TRMB
Parceria com a Caterpillar
      em 2002 - CTCT - Caterpillar Trimble Control Tecnology
SITECH distribuidor oficial
      TRIMBLE

 

SITECH

Fatores que afetam um
      projeto:

Problemas com projeto
       depois de ter começado a terraplenagem
Problemas com os marcos
       topográficos após ter iniciado a obra
Volume escavado não
       planejado ou quantificação de material

  

Ajudar o construtor a
      otimizar os métodos construtivos
Concorrência da obra

Sistema de posicionamento -
       SPS
Software de projeto

  

Adequação do projeto

Sistema de posicionamento -
       SPS
Software de projeto

  

Execução da obra

GCS Flex
Accugrade 2D
Accugrade 3D
Sistema de pesagem
Sistema de posicionamento -
       SPS
Software de projeto

  

Entrega da obra

Sistema de posicionamento -
       SPS
Software de projeto

  




Accugrade 2D

Precisão de 0,5cm
Automatiza o equipamento.
      Não há controle de lâmina pelo operador
Motoniveladores e tratores
      de esteiras
Invenção da orientação de
      máquinas: 1967. No Brasil tem maior resistência à implantação destas
      tecnologias
Emissão de feixe laser a
      partir de uma estação
Mastros na lâmina são
      elétricos e sobem ou descem até encontrar o plano laser
Distância de 500m de atuação

Accugrade 3D

Sistema accugrade UTS
Aumentar eficiência das
      operações
Mais trabalho por unidade de
      combustível
Fazer mais trabalho em menos
      tempo - ser eficiente
Ideal para 

Construção de estradas
Taludes
Superfícies complexas

Estação total robótica +
      prisma (UTS)



SPS - Estação Robótica e GPSO grande avanço que a área topográfica de uma obra teve, foi com o surgimento das estações totais em substituição aos teodolitos óticos.
Agora, a evolução das estações totais, são as estações robóticas e a topografia por GPS.

Estação Robótica SPSx30
Levantamento de pontos no campo com checagem do projeto a ser implantado.

As maiores vantagens na utilização da estação robótica, do que pude perceber no curto período de operação, foram:

Redução da equipe de topografia  
Poder ter o topógrafo diretamente no levantamento do ponto  
Incertezas de posicionamento e nivelamento do bastão, funcionário de maior experiência diretamente no serviço a ser levantado ou projeto a ser implantado


Praticidade e velocidade de checagem do projeto implantado em campo 
Levantamento de montes de material (solos, rochas) sem a necessidade de prisma, por nuvem de pontos diretamente no monte


Anotações na sala de apresentação:


Precisão angular de +-3"
     (UTPS730) ou +-1" (UTS930)
Robótica para topografia -
     700m e controle de máquinas - 350m
Multitrack: rastreamento a
     prismas ativos
Medidas sincronizadas: 20hz
     para eliminação de erros de observação (envio das informações medidas no
     campo pelo sistema 20x por segundo para a máquina em operação)
Sure Point: a estação que
     acompanha o equipamento, pode sofrer abatimentos ao longo do dia. O
     sistema corrige estes pequenos deslocamentos
Levantamento
     de montes por nuvem de pontos
Sistema de nuvem para
     armazenamento de todos os dados de campo acessível por todos da obra -
     Connected Community

Business Center
Vision Link
SCS900
...

Vantagens do sistema de
     posicionamento em obra

Ferramenta de cálculo no
      campo
Cálculo de corte e aterro de
      material no campo
Maior produtividade
Maior controle sobre
      trabalho de campo efetuado
Diminuição dos erros - Não
      há papel ou digitação de dados manualmente
Garantia de execução do
      projeto
Possibilidade de subir
      corpos de aterro informando apenas a inclinação da saia do aterro





Cada estação robótica opera com um único prisma simultaneamente.











 Sistema RTK

Sistema que dispensa o uso de uma estação (total ou robótica), lançando mão de uma única base GPS fixa na obra que fará o controle de todos os equipamentos na obra (rovers e máquinas com sistemas RTK).



Os rovers, como este na foto abaixo (bastão com o receptor GPS em amarelo), substituem o prisma utilizado na estação total/robótica.



Dependendo da aplicação, podem operar independentemente da base GPS, recebendo o sinal diretamente.







Para a coleta e manipulação dos dados de campo e de projeto, tanto no RTK quanto na estação robótica, utiliza-se um mesmo “coletor” que transfere diretamente do campo (se houver rede 3G de celular) para o servidor específico da Trimble para armazenamento.





Este serviço de servidor é responsável por guardar e organizar os dados para serem acessados pela seção técnica, evitando o processamento dos dados de campo (geração de cadernetas etc) e deslocamento do encarregado de topografia para descarga das informações.

Aceita GPS + Glonass +
     Galileo + Compass
RTK via UHF



PCS 3.2 - controle de pesagem
     e carregamento de caminhões

O sistema é atrelado na
      máquina de carregamento (pá carregadeira e escavadeira) e cada caçambada
      é medida.
Sensores responsáveis pela
      medição

Sensor de posição
Sensor de pressão

  

Sistema tem gerenciamento de

Carregamento total
Toneladas/hora
Toneladas/litro
Toneladas/ciclo
Há planilha em Excel da Cat
       para comparativo de retorno de investimento

  

O sistema de pesagem
      funciona por elevação da caçamba, sendo necessária a elevação constante
      durante uma faixa de 15% da amplitude total de elevação

 



Os equipamentos testados com os sistemas: 

 
Trator de Esteiras 
 
D6T XL - sem sistema 

 







D6K2 XL - com sistema Accugrade 2D 





Laser responsável por gerar o “plano” que os sensores no trator de esteiras irão seguir e reproduzir no solo.





O aparelho tem um feixe laser que gira em alta velocidade que desenha este plano invisível com o laser. Este plano pode ser inclinado nas duas direções do plano.



Lembrando que, como o trator de esteiras irá reproduzir este plano invisível no solo, não é possível reproduzir ou executar superfícies mais complexas, com diferentes caimentos. Apenas superfícies planas a cada posicionamento da estação laser.





Muito bom para grandes pátios, áreas internas de barracões entre outros. Áreas com mais de um caimento são conseguidas mudando-se a posição e a inclinação do laser para cada plano pretendido.







Importante ressaltar que, independente do sistema utilizado ou do equipamento onde estiver instalado, o comando manual se sobrepõe ao automático. O mesmo princípio de um piloto automático de carro.






Em sendo necessária a intervenção humana, os comandos manuais irão obedecer e, com a interrupção do comando, o sistema automático retoma imediatamente.



Isto significa que, utilizando o trator de esteiras como exemplo, caso seja necessário levantar a lâmina por excesso de material e consequentemente de carga, o operador pode acionar o comando de elevação e, assim que soltar, o sistema volta à posição de projeto.


 
Escavadeira Hidráulica
 
315D L - sem sistema 




 
318D2 L - com sistema GCS Flex 





Não precisa ser fixo à uma
     única máquina. Sensores e sistema pode ser transferido para outras escavadeiras similares
Apenas controle de seção
     transversal
Não há inserção do projeto no
     sistema
É lançado o desenho apenas da
     linha da seção
Não há inserção do terreno
     natural
Equipe de topografia tem que
     dar o apoio no início da atividade indicando, a partir de um ponto de
     referência tirado com a concha, onde é o início dos trabalhos





 
Motoniveladora 
 
140M - sem sistema 

 



140M AWD - com sistema Accugrade 3D 

A motoniveladora opera com sistema diferente do sistema utilizado no D6, embora seja igualmente automatizada. Mais até que o trator de esteira, já que os graus de liberdade de uma motoniveladora são maiores (deslocamento lateral de lâmina, rotação, ângulo de ataque etc).




Ela usa o sistema Accutech 3D, que possibilita a inserção do projeto do traçado vertical e horizontal de uma rodovia (por exemplo).
No sistema utilizado no D6, é possível apenas reproduzir planos, com inclinações nos dois sentidos.
Já na motoniveladora, é possivel executar o greide de uma estrada completamente, com suas complexidades (superlarguras, superelevações, mudanças de inclinação transversão etc).



Um fator interessante é que o sistema, como tem o traçado (com seus elementos) implantado na memória, reproduz exatamente os bordos independente da posição da máquina, corrigindo também o deslocamento lateral da lâmina.




 




Outros vídeos apresentando o sistema da Trimble / Sitech:













 
Rolo Compactador 
 
CS54B - com sistema MDP 







Sistema funciona medindo o esforço de deslocamento do equipamento. Quanto menor o esforço, mais compactado o material.
A chave do processo é a definição em obra da correlação entre o número apresentado pelo sistema MDP e a compactação do material in loco. A partir desta definição, esta correlação pode ser extrapolada para o restante da obra.

Anotações na sala de apresentação:


Acelerômetro (CMV) - mede a
     compactação pela vibração do tambor

Limitação por tipo de
      material e funciona apenas em tambor liso e obrigatoriamente esteja
      vibrando

Machine Drive Power (MDP)

Solução para rolos lisos e
      com patas
Rolo vibro ou estático
Única solução confiável para
      solos coesivos
É necessário realizar um
      gráfico de referência antes, relacionando o MDP com as compactações
      levantadas pelo laboratório
Em conjunto com sistema de
      mapeamento, pode desenhar um mapa com as variações de compactação
Redução do número de
      passadas



 


 

Vale lembrar que, em se mudando as características do material, muda-se também a correlação, sendo necessário seu ajuste.






Outros vídeos da Trimble/Sitech:










O intuito deste post não é detalhar os mais variados sistemas, mas sim, dar uma ideia do que é possível fazer com equipamentos de construção pesada quando aliados à tecnologia.





Por fim, apresento mais um vídeo da Trimble / Sitech com um comparativo entre a execução de dois segmentos de pista, sendo um com método convencional e outro com todos os sistemas disponíveis.





Vale conferir:





Material complementar da Trimble/Sitech:


Apresentações

Agradecimentos:

Paraná Equipamentos – Curitiba/PR
Sotreq
Fábrica Caterpillar – Piracicaba/SP
Trimble
Sitech – Curitiba/PR