Aprende como a IA está a mudar a indústria da construção com tecnologia avançada, tornando o equipamento mais inteligente, mais seguro, mais eficiente e melhor para o ambiente.
Normalmente, quando pensamos em equipamento de construção e maquinaria pesada, imaginamos humanos a operar manualmente estas máquinas potentes. No entanto, com o aumento da IA, muitos veículos de construção são agora automatizados para reduzir os riscos, melhorar a segurança e aumentar a eficiência. Os veículos autónomos e telecomandados estão a tornar-se mais comuns na indústria da construção.
Por exemplo, a Volvo desenvolveu recentemente o TA15, um dumper totalmente autónomo concebido especificamente para o transporte de materiais pesados, como areia, gravilha e detritos, de e para os locais de construção. De acordo com o Departamento do Trabalho dos EUA, a indústria da construção tem a terceira maior taxa de ferimentos fatais. Ao integrar a IA na construção, podemos reduzir significativamente estas fatalidades e melhorar as medidas de segurança. Neste artigo, vamos explorar a forma como a IA está a melhorar o equipamento de construção, tornando-o mais inteligente, mais seguro e mais eficiente, ao mesmo tempo que impulsiona a inovação em toda a indústria da construção.
Os equipamentos e veículos de construção podem sofrer acidentes devido a ambientes de trabalho imprevisíveis e a erros humanos. No entanto, os sistemas com IA podem ajudar a gestão a lidar eficazmente com os perigos no local de trabalho e a reduzir esses erros. A IA também pode ser utilizada em equipamento de construção para otimizar o funcionamento do equipamento, monitorizar o desempenho da máquina e automatizar os planos de manutenção.
Vê mais de perto as principais tecnologias que permitem estas inovações:
A visão por computador está a mudar a forma como a maquinaria pesada funciona nos locais de construção, oferecendo soluções novas e inovadoras. Vamos passar em revista algumas aplicações interessantes que demonstram o potencial da análise de imagem e vídeo em equipamento de construção.
Uma ponte-báscula é uma balança utilizada para medir o peso de veículos pesados. Isto é crucial na construção para garantir que os veículos cumprem os limites de peso de segurança durante o transporte. Tradicionalmente, este processo depende de um operador de cabina para registar manualmente detalhes como as horas de entrada e saída dos veículos, os números de registo e os pesos da carga. No entanto, esta abordagem manual pode ser lenta, propensa a erros humanos e pouco transparente.
As básculas não tripuladas podem ajudar a melhorar a precisão, reduzir o erro humano, acelerar o processo e fornecer monitorização e transparência em tempo real para operações mais seguras e eficientes. Utilizam dispositivos integrados em IA, como sensores, câmaras, ecrãs LED e orientação por voz automatizada para simplificar todo o processo. Quando o camião se aproxima do ponto de entrada, as câmaras equipadas com tecnologia de reconhecimento automático de matrículas (ANPR) detectam a matrícula do veículo e verificam o seu registo. Se o registo for válido, o sistema permite o acesso à balança de pesagem.
Os sensores de pesagem em movimento com base na IoT medem então o peso do camião à medida que este se desloca e, se necessário, alertam o condutor para parar na posição correta para uma pesagem precisa. Os dados de peso são analisados e comparados com limites predefinidos e, se o camião estiver dentro desses limites, o condutor é encaminhado para o portão de saída. Na saída, o sistema ANPR verifica novamente o veículo para garantir que corresponde ao que entrou, enquanto as câmaras com visão por computador monitorizam o processo para detetar quaisquer irregularidades. O sistema alerta os supervisores e toma as medidas corretivas adequadas em caso de problemas como cargas com excesso de peso ou anomalias do condutor.
Um inquérito do Departamento de Transportes dos EUA mostra que os camiões são o meio mais comum de transporte de mercadorias. Os condutores de camiões conduzem frequentemente longas distâncias, incluindo viagens nocturnas. Isto também é verdade na indústria da construção, onde os camiões são essenciais para transportar maquinaria pesada e materiais entre locais, por vezes através de grandes distâncias. Conduzir durante a noite pode levar à fadiga e a um maior risco de acidentes. Estudos mostram que 21% dos acidentes fatais são causados por sonolência do condutor.
Para resolver este problema, os fabricantes de camiões estão a utilizar a visão por computador para monitorizar o estado de sonolência do condutor. As técnicas de visão por computador, como o reconhecimento facial, a estimativa de pose e a deteção de objectos, podem ser utilizadas para monitorizar o movimento dos olhos, a posição da cabeça e as expressões faciais do condutor. Por exemplo, se as pálpebras de um condutor se fecharem para além de um intervalo especificado, o sistema pode detectá-lo e fazer soar o alarme para alertar o condutor. Os sistemas de deteção de sonolência do condutor são amplamente utilizados nos camiões Tata e noutras empresas do sector automóvel.
As condições de trabalho nos estaleiros de construção podem ser difíceis, especialmente com temperaturas extremas. Por exemplo, nos locais de escavação, os trabalhadores enfrentam frequentemente um calor intenso, que afecta a sua capacidade de trabalhar de forma eficiente e exige pausas frequentes para hidratação e descanso. Para ajudar a reduzir o tempo de inatividade nestas condições, os investigadores estão a desenvolver veículos de construção autónomos, como bulldozers e gruas.
Estas máquinas autónomas estão equipadas com câmaras de alta resolução e tecnologia de visão por computador que analisam o terreno e avaliam factores como declive, solo macio e áreas irregulares. Utilizam a deteção de objectos para reconhecer pessoas e equipamentos, aumentando a segurança ao parar automaticamente quando é detectado um obstáculo. Os investigadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Huazhong (HUST), em colaboração com a Shantui, desenvolveram recentemente um bulldozer autónomo que pode funcionar a temperaturas extremas tão baixas como -10°C.
A otimização do combustível é vital para as empresas de construção, mas a implementação de práticas de eficiência de combustível pode ser um desafio. Com preços de combustível flutuantes e vários condutores a operar veículos de construção, a gestão manual do consumo de combustível torna-se complexa. Os sistemas de gestão de combustível baseados em IA podem ser utilizados para melhorar o processo e reduzir o consumo de combustível.
Estes sistemas de gestão de combustível com IA são treinados com grandes conjuntos de dados para otimizar a utilização de combustível, gerando múltiplas opções de percurso e recomendando o percurso mais eficiente em termos de combustível. Além disso, podem ser integrados na unidade de controlo do motor (ECU) do veículo para fornecer recomendações de mudança de velocidade em tempo real. Seguindo estas recomendações baseadas em IA, os padrões de condução dos diferentes condutores podem ser optimizados, resultando numa maior eficiência de combustível.
O equipamento de construção integrado com IA oferece uma série de vantagens, desde a tomada de decisões baseada em dados até à monitorização em tempo real. Eis alguns dos principais benefícios:
No entanto, apesar da crescente adoção da IA na construção, há ainda alguns desafios a considerar:
A indústria da construção está a adotar rapidamente a IA, com empresas como a Caterpillar e a Daimler a liderarem o desenvolvimento de camiões autónomos. Em 2019, a Daimler apresentou um protótipo funcional do seu camião autónomo, que deverá chegar ao mercado em 2027. O camião de transporte autónomo da Caterpillar, o 797F, já está a tornar as operações mineiras mais eficientes. Grandes empresas como a BHP Group, a Rio Tinto e a Barrick Gold estão a utilizar o 797F 24 horas por dia, registando zero acidentes no local de trabalho. Da mesma forma, a TuSimple, uma empresa chinesa de camiões autónomos, afirma que os seus camiões são 11% mais eficientes em termos de consumo de combustível do que os que são conduzidos manualmente. Em junho de 2023, a TuSimple completou com sucesso um percurso de 39 milhas sem condutor numa estrada pública aberta na China.
À medida que os camiões autónomos continuam a ter um impacto positivo na indústria da construção, espera-se que o mercado cresça a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 10%. Com o equipamento de construção orientado para a IA a melhorar a segurança e a eficiência do combustível, as empresas estão a avançar para ambientes de trabalho mais seguros e sustentáveis.
A IA é um fator de mudança na indústria da construção e está a tornar a maquinaria pesada mais inteligente, mais segura e mais eficiente. Desde veículos autónomos a sistemas de IA que optimizam a utilização de combustível e monitorizam os locais de construção em tempo real, estas tecnologias estão a ajudar a reduzir os erros e a poupar dinheiro. Embora existam desafios, como o custo da implementação da IA e da formação dos trabalhadores, os benefícios são substanciais. Com a IA a impulsionar a inovação, o futuro da construção está destinado a ser mais produtivo, sustentável e inovador do que nunca.
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