Até que ponto o canteiro de obras do futuro será inteligente?

Worksite of the future

O canteiro de obras do futuro terá gerentes de canteiro usando tecnologias digitais como componentes integrados para gerar resultados de negócios, com a Internet das Coisas e o aprendizado de máquina se tornando mais do que apenas palavras da moda.

Neste artigo, vamos explorar como a conectividade, combinada com o planejamento inteligente do canteiro e o equipamento certo, pode melhorar a produtividade, reduzindo custos e melhorando a segurança. Também vamos falar sobre por que a adoção das tecnologias mais recentes tem sido mais lenta do que o esperado e quais são os desafios em potencial que os gerentes de canteiro e as líderes do setor precisam considerar ao projetar a própria infraestrutura.

À medida que o mundo se transformar em uma economia verdadeiramente digital, uma conectividade forte e confiável será fundamental para que os gerentes de canteiro se beneficiem das muitas oportunidades disponíveis. A boa notícia é que, com a disponibilidade das redes Wi-Fi, móvel e via satélite, não faltam opções na hora de selecionar fontes de internet ou fornecedores de telemática. Não importa se são drones aéreos, diagnósticos remotos, eventos de atendimento virtual, operadores autônomos ou carregamento inteligente de equipamentos elétricos. Quando a conectividade é priorizada como um requisito do canteiro de obras, uma nova forma de trabalhar se torna possível.

Por exemplo, imagine a produtividade que você poderia alcançar se o equipamento nunca falhasse durante um trabalho porque seus motores estariam sendo monitorados remotamente por meio de sistemas de computação em nuvem capazes de detectar problemas antecipadamente e enviar atualizações de software (como no seu smartphone) para corrigir os problemas. Ou automaticamente acionar pedidos de peças de reposição on-line para que a manutenção preventiva possa ser feita com o mínimo de etapas ou no menor intervalo de tempo.

Ou, então, se você soubesse exatamente quanto trabalho poderia realizar com uma máquina elétrica antes que a bateria precisasse ser carregada e, daí, você pudesse planejar suas recargas durante o tempo de inatividade não só para economizar nos custos de energia elétrica, mas também garantir a disponibilidade durante os turnos regulares de trabalho? Da mesma forma, quanto risco você poderia reduzir se usasse operadores autônomos que controlassem os equipamentos a partir de salas de informática em vez de trabalhar no local? O elemento comum em todos esses exemplos é a conectividade.

Com hardware e sensores avançados cada vez mais adicionados aos equipamentos de construção, as máquinas estão, na verdade, coletando dados e aprendendo o modo como os canteiros funcionam. Esses insights anônimos aplicam o aprendizado de máquina para ajudar os fabricantes a projetar tecnologias cada vez mais avançadas. Mas é aí que está o cerne do desafio. Vamos pensar em um exemplo simples em que um canteiro de obras tem 12 equipamentos de 3 marcas de OEM.

Cada marca pode ter a própria solução de telemática instalada e pronta, o que significa que o gerente do canteiro talvez precise monitorar sua frota mista usando 3 portais diferentes. Isso poderia anular uma quantidade notável de ganhos de eficiência esperados. Para máquinas sem soluções de telemática instaladas de fábrica, provedores de serviços externos podem acessar sites e adicionar hardware de aftermarket para fazer upgrades no equipamento. É claro que essa solução deve se pagar no longo prazo.

E é natural que esses novos conjuntos de tecnologia exijam novas habilidades. Isso pode significar requalificar a mão de obra atual ou contratar novos talentos. O gerenciamento de dados será uma das principais habilidades, pois sem ele a quantidade de informações pode ser gigantesca.

Embora existam desafios, a Cummins está construindo soluções de tecnologia abertas e independentes que podem ser conectadas a uma variedade de provedores de serviços de telemática e sistemas específicos do cliente. Visto que nossos trens de força são usados em uma ampla variedade de equipamentos de construção, estamos desenvolvendo um conjunto de Connected Solutions™ (Soluções Conectadas) para ajudar apoiar os clientes durante a vida útil de seus equipamentos.

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A Cummins é líder mundial em energia que projeta, fabrica, vende e comercializa motores diesel e de combustível alternativo de 2,8 a 95 litros, grupos geradores elétricos movidos a diesel e alternativos de 2,5 a 3, 500 kW, bem como componentes e tecnologia relacionados. A Cummins atende a seus clientes por meio de sua rede de 600 instalações de distribuidores independentes e de propriedade da empresa e mais de 7, 200 locais de revendedores em mais de 190 países e territórios.

Equipe do SuperTruck II atinge 55% de eficiência térmica do freio, que nunca havia sido alcançada

DOE Cummins SuperTruck II

O departamento de energia dos EUA (DoE) reconheceu recentemente a equipe da Cummins SuperTruck II para pesquisa e desenvolvimento pioneiros em tecnologia de motores a diesel de serviço pesado. Essa honra, que foi apresentada à equipe durante a conferência anual de avaliação de mérito do DoE, celebra sua realização de 55% de eficiência térmica de freio (BTE) de um motor equipado com recuperação de calor de resíduos, uma métrica importante no programa SuperTruck II. A conferência foi realizada em 21 de junho.

"Chegar a 55% BTE era sobre a movimentação ideal da agulha em muitas áreas. As interações entre os subsistemas do motor complicaram a definição de como operar cada um desses subsistemas para alcançar o desempenho ideal do motor. Alcançar o objetivo final ocorreu com a cuidadosa seleção de hardware e um mês de otimização dos sistemas de recuperação de calor do motor e de resíduos na célula de teste ", disse Jon Dickson, investigador principal da iniciativa SuperTruck II da Cummins. "Havia muita gente na Cummins que se uniu para fazer isso acontecer, que nunca desistiu mesmo quando estávamos no fio, e estou emocionado em aceitar este prêmio em reconhecimento à sua perseverança."

A Cummins faz parte da iniciativa SuperTruck da DoE desde que começou em 2010 com o objetivo de melhorar a eficiência do frete de caminhão pesado. O BTE quantifica a fração da energia química do combustível que é convertida em trabalho útil pelo sistema do motor e age como uma medida importante da eficiência geral do motor. À medida que o programa SuperTruck II avança, o motor Cummins com 55% de BTE integrará um caminhão da Peterbilt para demonstrar, em última instância, melhoria na eficiência do frete.

"Toda essa invenção não aconteceu somente durante o projeto SuperTruck II-na verdade, muito deste trabalho foi posto em movimento com o SuperTruck I", acrescentou Tim Shipp, líder de desempenho do motor da equipe SuperTruck II da Cummins.

"O desafio do SuperTruck permitiu que esses anos se concentrassem em melhorar a eficiência, e a Cummins não parou de avançar desde então. Tudo o que aprendemos amarra-se tão estreitamente e alcançar 55% de BTE é o culminar de toda essa atividade focada. "

Mais de 200 funcionários da Cummins apoiaram a equipe de SuperTruck do núcleo de 25 inovadores, que se inatou em direção à meta de BTE de 55% com mudanças e melhorias incrementais até que, finalmente, em uma noite fria em Janeiro, eles atingiram seu objetivo.

O Sr. Shipp acrescenta: "quando foi tempo de jogo durante esses últimos meses, a pressão foi para encontrar a tecnologia para nos empurrar para a linha de chegada. Foi aí que a persistência da equipe realmente entrou em jogo, mas também o compromisso da empresa com a inovação. Sem um desejo real de oferecer esse experimento da equipe e da liderança da empresa, nunca teríamos chegado lá. "

Cummins DOE SuperTruck I
A Cummins e a Peterbilt se uniram para o SuperTruck I, retratado aqui, primeiro demonstrando mais de 50% de BTE e analisticamente definindo tecnologias necessárias para atingir 55% de BTE.

Em seu depoimento ao Senado dos Estados Unidos em março deste ano, o vice-presidente da Cummins, Tony Satterthwaite , confirmou o compromisso da empresa com o desenvolvimento das tecnologias do futuro e a importância das parcerias do setor e do governo, como a SuperTruck.

"A indústria de veículos pesados e não rodoviários está passando por mudanças significativas, e a Cummins está liderando o caminho investindo e inovando em um amplo portfólio de energia, incluindo diesel avançado, gás natural, hibridação, energia eletrificada, tecnologia de célula de combustível e combustíveis alternativos – para que nossos clientes possam ter a solução certa para fazer o trabalho", disse Satterthwaite. "No entanto, a indústria trabalhando por si só não nos levará onde precisamos estar em um período de tempo que seja viável. O Governo apoiou a inovação para atender aos nossos desafios ambientais e energéticos globais. "

When the technologies developed under the SuperTruck I initiative hit the market, they are projected to save 7.9 million gallons of diesel fuel per day and reduce CO2 emissions by 33% from the 2009 baseline. O SuperTruck II demonstra uma redução adicional de 50% nas emissões de CO2, dobrando a eficiência.

Daniel Mohr, líder de integração de sistemas para o projeto SuperTruck da Cummins, está animado para continuar aproveitando o sucesso da equipe. "Partimos para atender a alvos agressivos no nível do motor, mas não atendemos a todas as nossas metas simplesmente aumentando a eficiência do motor; Precisamos pensar em investigar o uso de combustíveis de baixo carbono – hidrogênio, gás natural e álcoois. Este é nosso próximo foco. "

A busca da Cummins pela eficiência do motor não termina com 55% de BTE.

"Maior eficiência do motor ainda é viável, e nosso trabalho continuará em direção a esse objetivo", disse Dickson. "Embora estejamos todos entusiasmados em celebrar esta conquista do SuperTruck II, continuaremos a nos esforçar para atender às necessidades de nossos clientes e nosso planeta."

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Os caminhões a gás natural da Califórnia tornaram-se negativos em carbono em 2020

Cummins Renewable Natural Gas - California

Os veículos na Califórnia movidos a gás natural renovável (RNG) removeram mais dióxido de carbono da atmosfera do que eles emitiram pela primeira vez em 2020, um resultado direto da queda contínua na intensidade de carbono do gás natural renovável.

A adoção de RNG em caminhões, ônibus e outros veículos cresceu 25% em todo o estado de 2019 a 2020, e o uso do RNG é até mais de 170% nos últimos cinco anos, de acordo com novos dados do Air Resources Board (CARB) da Califórnia.

Enquanto isso, a intensidade de carbono do gás natural derivada de fontes renováveis continua a cair. O RNG é cada vez mais feito usando metano capturado de resíduos agrícolas, aterros sanitários e estações de tratamento de efluentes. Ao captar os gases que podem ser liberados na atmosfera, o RNG pode até fornecer emissões de carbono abaixo de zero.

92 por cento de todos os combustíveis rodoviários usados em veículos a gás natural na Califórnia no ano passado foram de gás natural renovável.

"Esses dados verificados significam que os caminhões e ônibus da Califórnia deixam uma pegada de carbono zero enquanto praticamente eliminam os critérios de emissões poluentes que contribuem para a asma, doenças cardíacas e baixa qualidade do ar", disse Dan Gage, presidente da NGVAmerica .

Além de suas emissões negativas de gás de efeito estufa (GEE), motores a gás natural de NOx ultrabaixos executam em níveis que são 95 por cento abaixo do padrão de óxido de nitrogênio (NOx) Federal e 98 por cento abaixo do padrão de partículas federais (PM 2,5).

According to NGVAmerica, RNG used as a motor fuel in California in 2020 displaced 1.83 million tons of carbon dioxide equivalent (CO2e). Para colocar esses números em perspectiva, o uso de combustível de motor de Califórnia RNG:

  • lowered greenhouse gas emissions by the equivalent amount generated by driving the average passenger car 4.6 billion miles
  • eliminated CO2 emissions, equal to 205.7 million gallons of gasoline consumed, or the energy use of 220,118 California homes in one year
  • sequestered the amount of carbon captured by 2.24 million acres of U.S. forests in one year 

O sucesso do RNG na Califórnia é parte de uma tendência mais ampla que acontece nos Estados Unidos. De acordo com a coalizão para o gás natural renovável, 53% de todo o combustível de gás natural em estrada usado em 2020 era RNG. A maior disponibilidade em RNG levou grandes frotas nacionais como a UPS e a Amazon a fazer investimentos significativos no número de caminhões movidos a gás natural em sua frota.

Os veículos a gás natural se encaixam perfeitamente nos modelos atuais de transporte, pessoas e mercadorias, porque não exigem mudanças radicais na tecnologia do veículo, infraestrutura de transporte ou redes de suporte.

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A Cummins é líder mundial em energia que projeta, fabrica, vende e comercializa motores diesel e de combustível alternativo de 2,8 a 95 litros, grupos geradores elétricos movidos a diesel e alternativos de 2,5 a 3, 500 kW, bem como componentes e tecnologia relacionados. A Cummins atende a seus clientes por meio de sua rede de 600 instalações de distribuidores independentes e de propriedade da empresa e mais de 7, 200 locais de revendedores em mais de 190 países e territórios.

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