O planejamento de grandes infraestruturas também implica enormes riscos, especialmente nas fases de construção e manutenção. Tanto o setor de construção como a sociedade estão muito empenhados em minimizar a sinistralidade. Nos últimos anos foram incorporadas tecnologias avançadas direcionadas à prevenção, previsão e redução de ocorrências. David Díez, consultor de inovação tecnológica do Instituto Tecnológico de Aragón (ITAINNOVA), especialista em projetos I+D+I na área de construção e obras públicas, nos fala sobre isso.
O setor da construção está historicamente vinculado a uma elevada exposição a riscos, tanto nas fases de construção como na de manutenção. Esta ameaça é maior no caso das grandes infraestruturas e pode afetar tanto funcionários como usuários. As principais empresas do setor estão cada vez mais empenhadas em atenuar esses perigos. Uma das principais maneiras de atingir este objetivo é a inovação tecnológica. Como explica David Díez, consultor do Instituto Tecnológico de Aragón (ITAINNOVA), onde coordena projetos inovadores no âmbito de I+D+I. “Todas as empresas evoluíram nesse sentido, com departamentos de gestão de riscos e responsáveis pela segurança. Muitas delas também têm ferramentas específicas do tipo ERP —Enterprise Resource Planning—, para coordenar toda a documentação e informação relacionada com a obra”, explica.
Uma das grandes dificuldades ao executar as tarefas de prevenção e previsão de riscos é que existe uma grande diversidade de riscos, alguns relacionados com a periculosidade das ações, outros com a exigência do projeto. Estes últimos, vinculados a “trabalhos muito exaustivos, sobretudo em ambientes produtivos”. As grandes infraestruturas envolvem, habitualmente, contextos especialmente delicados. Como exemplo, o especialista da ITAINNOVA fala dos túneis, nos quais o trabalho é realizado em condições adversas e, até pouco tempo atrás, dificilmente controláveis. “É necessário fazer um controle contínuo da qualidade de ar, a partir do qual poderá ser determinado se existe algum perigo para realizar uma ação corretiva. Implantar sensores em toda a construção seria inviável e, por isso, existem metodologias e tecnologias que nos permitem prever se há alguma zona insalubre para o trabalho dentro da infraestrutura”, explica.
Transformação do setor
Nos últimos anos, graças à tecnologia, a construção de grandes infraestruturas passou por uma grande transformação, tanto na fase de construção como na de manutenção. Por um lado, existem elementos de automação que permitem que máquinas façam os trabalhos mais perigosos, que anteriormente expunham uma ou mais pessoas a lesões ou acidentes graves. “A robótica é outra forma de segurança neste tipo de obra, pois realiza tarefa repetitivas ou comprometidas. Vejamos o exemplo do extremo esforço físico. Antes havia funcionários que levantavam grandes pesos ou se movimentavam em ambientes sujeitos a deslizamentos ou falhas críticas. Agora robôs ou máquinas automatizadas podem fazer isso”, afirma. Uma das soluções capazes de realizar esse tipo de tarefa foi desenvolvida, exatamente, no Instituto Tecnológico de Aragón. “Temos um projeto no qual um dumper, que é uma espécie de carrinho de mão pequeno, entra nos túneis que passaram por algum tipo de explosão controlada e retira os escombros da área de forma totalmente autônoma. Até agora, um funcionário guiava pessoalmente este tipo de mecanismo com o risco intrínseco envolvido”.
“Começamos a trabalhar em modelos de previsão,
com técnicas de inteligência artificial”
Outra das linhas de inovação mais importantes em matéria de prevenção de riscos são os mecanismos de medição. Graças à implantação de sensores, o departamento encarregado pode fazer um rastreamento pormenorizado tanto dos operários como das infraestruturas, de modo potencializado utilizando também sistemas de inteligência artificial. “Começamos a trabalhar em modelos de previsão, com técnicas de inteligência artificial. Sensores, câmeras ou detectores de ocorrências geram uma grande quantidade de informações que formam uma espécie de caixa preta para onde uma grande quantidade de variáveis desestruturadas e de diferentes origens converge e com as quais podemos trabalhar para estabelecer padrões ou previsões”, garante. Este rastreamento poderia inclusive ajudar a combater ocorrências dificilmente identificáveis, como a má prática. “Nos capacetes, por exemplo, estão instalando sensores do tipo acelerômetro ou GPS, com os quais podemos deduzir se houve uma queda ou se o capacete não está sendo utilizado”.
Quando falamos de amplas infraestruturas, a instalação de sensores só pode ser parcial e para prover de informações os modelos de previsão foram desenvolvidos, como explica David Díez, os chamados ‘sensores virtuais’, por meio dos quais somos“capazes de simular grandes obras com modelos computacionais, fazendo medições moderadas apoiadas em cópias idênticas digitais. Com isso, conseguimos prever quase em tempo real qual será o comportamento de uma infraestrutura. Por exemplo, prever quando haverá uma falha ou como será a concentração de monóxido de carbono, pó em suspensão ou partículas muito perigosas em ambientes confinados”.
“Essas redes de sensores podem ser facilmente atacadas ou invadidas
por alguém que tenha algum tipo de interesse espúrio”
Otimizando a operacionalidade da infraestrutura
Todos estes avanços tecnológicos não só foram aplicados às fases de construção, como também melhoraram a operacionalidade e a manutenção das infraestruturas essenciais como as grandes construções logísticas ou de geração de energia. “A maioria das infraestruturas já tem sensores e com este rastreamento, conseguimos prever qual será sua vida útil e detectar seus níveis de eficiência”, assegura Díez. Isto se consegue com as variáveis obtidas da SHM (Structural Health Monitoring), que faz um rastreamento pormenorizado do estado das propriedades estruturais e dos materiais de grandes estruturas de engenharia como pontes ou estradas, o que permite “planejar sua manutenção e encontrar métodos para que possamos antever os danos críticos”. Este rastreamento do estado estrutural também acontece a partir de tecnologias automatizadas inovadoras. “Os drones conseguem monitorar a infraestrutura com câmeras ou com outros sensores para detectar falhas ou malformações, o que alerta possíveis falhas”, afirma.
Big Data, desafios e oportunidades
Todos estes avanços tecnológicos reúnem uma enorme quantidade de informações, tanto pelos sensores, em tempo real, como pelos algoritmos que apoiam os modelos de previsão. David Díez reconhece que, embora haja um avanço cada vez maior no uso eficaz desses dados, eles são muito pouco aproveitados. “Estamos trabalhando nas questões de técnicas de Big Data, Machine Learning ou Deep Learning, mas ainda não exploramos todo o seu potencial. Poderíamos ser capazes de estabelecer padrões bem mais avançados de detecção”, garante.
Sem dúvida, a busca destes algoritmos e o uso de espaços virtuais para o planejamento e execução de grandes construções pressupõe um desafio para o setor, mas também um desafio para a segurança. “Essas redes de sensores podem ser facilmente atacadas ou invadidas por alguém que tenha algum tipo de interesse espúrio”, adverte o especialista. Reconhece que, ainda que estejamos diante de um tema complexo, há um avanço quase simultâneo no desenvolvimento e defesa dessas tecnologias, principalmente a partir do que chamamos “ocultação e criptografia da informação, ou seja, em assegurar a imutabilidade e confiabilidade dos dados e a proteção de todos os ativos envolvidos”.
À margem de segurança, os esforços de investimento e desenvolvimento estão claramente voltados a um objetivo: a redução do impacto no meio ambiente. David Díez destaca que, no caso da construção em grande escala, à gestão de resíduos e à integração de energias renováveis “ou, resumindo, à economia circular e transição energética: esse é o principal desafio no qual estamos todos focados”, conclui.
Colaborou neste artigo:
David Díez é engenheiro industrial pela Universidade de Zaragoza, com mestrado universitário em Gestão de Organizações e mestrado em Gestão de Inovação.Atualmente é responsável pela relação com clientes e desenvolvimento de negócio no setor de construção, obras públicas e mineração da ITAINNOVA. Participou de mais de 50 projetos de I+D+i relacionados com a construção e faz parte de um grupo de consultores credenciados pelo MINECO para a realização de consultoria em transformação digital.
Especialista em Construção 4.0. *Além disso, é o representante espanhol no Digital Task Force do Committee for European Construction Equipment, membro da Comissão Permanente da Plataforma Tecnológica Espanhola da Construção (PTEC) e coordenador dos grupos de trabalho sobre ‘Blockchain’ e ‘Maquinaria em construção’, membro titular do Comitê Diretivo da Associação Nacional de Fabricantes de Maquinaria de Obra Pública, Construção e Mineração (ANMOPYC), membro do júri dos Prêmios à Inovação do Salão Internacional de Maquinaria de Obras Públicas, Construção e Mineração. Colaborador e conferencista em diversos meios e fóruns setoriais.
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