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EPS é usado no campo de testes de caminhões e ônibus da Mercedes-Benz

16/05/2019

Desenvolvido pela matriz, na Alemanha, o projeto envolveu investimentos de R$ 90 milhões. Foram construídas 16 pistas de testes, divididas em trechos de asfalto, concreto e terra. Um total de 12 km de extensão, em um terreno de 1,3 milhão de m²

A obra do campo de testes de ônibus e caminhões da Mercedes-Benz do Brasil, executada no município de Iracemápolis (SP), foi um dos maiores desafios enfrentados pela engenharia brasileira, especialmente a de pré-fabricados de concreto. Em operação desde maio, o sofisticado projeto desenvolvido pela matriz da empresa, na Alemanha, envolveu investimentos de R$ 90 milhões. Foram construídas 16 pistas de testes, divididas em trechos de asfalto, concreto e terra, num total de 12 km de extensão, em um terreno de 1,3 milhão de m².

“Os resultados atenderam integralmente às expectativas”, afirma o engenheiro Camilo A. Adas, gerente sênior de Desenvolvimento e gerente do projeto do campo de provas da Mercedes-Benz do Brasil.

Trata-se de uma obra de construção civil em que foi exigida precisão de 5 mm ao longo de trechos médios de 300 m de pistas de concreto pré-fabricado, moldado em placas de EPS usinadas. “Para as empresas Leonardi e Grupo Isorecort, fornecedoras de concreto pré-fabricado e de placas de EPS, respectivamente, as tolerâncias das placas de concreto montadas uma ao lado da outra nesse trecho eram bem menores”, destaca.

O campo de provas da Mercedes-Benz no Brasil integra o processo de desenvolvimento de caminhões e ônibus à rede mundial de testes e coloca a unidade brasileira em novo patamar junto à matriz. Utiliza ferramenta idêntica às empregadas na Alemanha, onde as pistas completam dez anos. Há um campo de provas nos Estados Unidos, porém 70% idêntico ao da matriz. “O complexo de pistas no Brasil, além de permitir testes de durabilidade, abrange os de acústica e de terra”, conta Adas.

Desafios


Foto: Divulgação/Grupo Isorecort

Como em todo projeto, a implantação do campo de provas foi submetida à pressão das três principais variáveis – prazo, custo e qualidade. “No quesito qualidade, tratou-se de tecnologia totalmente nova para a construção civil brasileira; no custo, houve a questão dos recursos limitados e da crise econômica do país; e no prazo, a pressão de um produto da empresa que tinha data para começar a ser testado”, comenta o gerente do projeto. Outro importante desafio foi a grande quantidade de stakeholders, especialmente de fornecedores de projetos e executores. E, ainda, dos stakeholders internos mundiais.

“A engenharia brasileira respondeu à altura aos desafios apresentados pelo projeto e se manteve apta a suportar um debate com os especialistas da Alemanha, que nos avaliavam em termos de realização da qualidade”, ressalta Adas. Por outro lado, a matriz garantiu total suporte, deixando seu know-how à disposição e compartilhando o que era preciso saber para realizar a obra.

Houve, portanto, transferência de tecnologia para a engenharia local, pois o projeto era inédito. “Mesmo na Alemanha ele foi executado uma única vez. O aprendizado foi muito grande. A parte importante é que esse aprendizado fica: fundir concreto com esse grau de precisão e com placas tão grandes (4 m x 5 m x 0,36 m) e muito pesadas, é uma tecnologia que, no futuro, poderá ser aplicada em outras frentes da construção civil”, afirma.

Camilo Adas ressalta o espírito de equipe e a união dos profissionais que atuaram no projeto. “Mesmo nos momentos de tensão e estresse, normais em qualquer projeto, conseguimos manter altíssimo nível de qualidade e interação entre os fornecedores e as empresas. O projeto acabou se tornando um fator de orgulho e de diferenciação entre as pessoas que o realizaram”, comemora.

O Projeto


Foto: Divulgação/Grupo Isorecort

De acordo com o engenheiro Alex Gabriel Marques Alves, gerente do Centro Operacional e de Planejamento da Leonardi Construções Industrializadas, responsável pelo concreto pré-fabricado, esse projeto teve particularidades desafiadoras. “Pela solução técnica em si e pela precisão exigida, além de, obrigatoriamente, serem idênticas às pistas da matriz”, afirma, lembrando que todos os testes de ônibus e caminhões feitos no campo de provas do Brasil têm que ser analisáveis e comparáveis com os realizados na Alemanha.

O escopo da Leonardi envolveu 5,5 km de pistas executadas com concreto pré-fabricado, divididos em 14 trechos, com comprimento médio entre 200 e 500 m cada. Deveriam ser reproduzidas imagens virtuais, projetadas pela equipe de engenharia da matriz da Mercedes-Benz, constituídas por um modelo matemático. “Fazendo uma analogia, essa superfície teórica, irregular e orgânica pode ser comparada a um papel amassado. O propósito é que o veículo, todo instrumentado e preparado, quando trafegasse pela pista, assimilasse os esforços gerados pelas irregularidades, apresentando dados para que a equipe de engenharia avaliasse. Por exemplo, durabilidade dos componentes, possibilidade de fratura, dano de alguma peça, frequência das vibrações, conforto, barulho, entre outras”, explica Alves.

Cada trecho de pista representava um tipo de característica, como uma irregularidade específica de determinada região do mundo ou um modelo de pista cujo dano fosse previamente conhecido. Cada superfície virtual representava uma área de 3,70 m de largura por 300 m de comprimento médio. “O desafio era recortar pedaços dessa imagem virtual a cada 5 m, criando, assim, placas de 5 m x 3,70 m, para replicar na superfície de concreto os detalhes como ondulações ou superfícies de formas orgânicas”, conta Alves.

Moldes de EPS


Foto: Divulgação/Grupo Isorecort

As fôrmas para o concreto representando essas superfícies virtuais, sem repetições ao longo de 5,5 km - portanto únicas -, resultaram num total de 844 peças. As opções de materiais para confeccionar estas fôrmas eram diversas, como resina, metal, madeira ou qualquer outro elemento moldável. Entretanto, elas seriam economicamente inviáveis. Até porque, além do seu custo de produção, as fôrmas seriam usadas uma única vez e descartadas. A solução foi o poliestireno expandido (EPS), já empregado na Alemanha. “O material tem custo mais baixo quando comparado aos demais; é leve e de fácil transporte; tem disponibilidade relativamente simples; e é moldável, podendo ser usinado com ferramentas mais simples. Portanto, o mais viável”, expõe Alves.

A partir daí o modelo virtual foi convertido para programas de usinagem, que comandavam máquinas fresadoras, reproduzindo com exatidão a superfície do modelo matemático idealizado e, com uma broca, usinavam grandes blocos de EPS. Depois de usinadas, essas peças eram transportadas para a fábrica da Leonardi, para serem utilizadas na produção das placas de concreto.

“Entretanto, essa etapa não foi tão simples. O EPS é composto por pérolas, que podem ser cortadas ou se desprender durante a usinagem. Para evitar esse efeito, utilizamos EPS de altíssima densidade, com 32 kg de material por metro cúbico. Sua resistência elevada suportou bem a usinagem, sendo possível reproduzir a superfície matemática com grande exatidão. Além disso, sua resistência à compressão era fundamental para suportar o peso do lançamento do concreto e sua abrasividade”, ressalta o engenheiro.

O processo exigiu, também, uma série de testes para definir os tempos de usinagem e as rotações da máquina. Isso era uma exigência para se obter moldes de EPS com rugosidade idêntica à utilizada na Alemanha. A espessura das peças de EPS variou em função da ondulação exigida no modelo matemático, com uma parte maciça mínima de 12 cm. “Porém, existiam protuberâncias no modelo matemático de até 55 cm. Por isso, chegamos a ter blocos com 70 cm de espessura final”, conta.

No Brasil, houve o cuidado extra de escaneamento de 100% das fôrmas de EPS momentos antes da concretagem, o que aumentou a garantia de fidelidade ao projeto. O procedimento considerou uma série de variáveis que poderiam interferir na qualidade da peça pós-concretagem. Entre elas, o processo de usinagem, o transporte, o manuseio e eventuais pequenas deformações do EPS decorrentes de umidade e temperatura. “Com isso, as peças de EPS com problemas poderiam voltar para a usinagem ou, então, realizávamos o processo com um novo bloco, descartando o anterior – sem o risco de identificar não conformidades apenas ao final do processo”, comenta Alves.

Uma parte das sobras de EPS foi reaproveitada no próprio processo de produção da Leonardi, em outras peças pré-fabricadas de concreto. O restante foi devolvido para o Grupo Isorecort incorporar à sua produção na forma de reciclagem, por meio de logística reversa.

Concretagem

Para garantir que a peça depois de concretada representasse o modelo matemático com exatidão, foi realizado escaneamento com laser scanner, equipamento que emite feixes de luz, criando uma “nuvem de pontos coordenados”. Essa foi uma técnica também empregada na Alemanha. A superfície da placa era escaneada, reproduzindo a superfície real que era comparada com o modelo original, sobrepondo uma à outra e avaliando as divergências.

“Dentro de um critério extremamente rigoroso de milímetros de precisão, a superfície real deveria estar completamente idêntica à virtual. A tolerância era de até 5 mm, mas, em áreas muito pequenas de 0,01 m², o ideal de variação buscado era de 1 mm. Todas as peças escaneadas geravam um relatório encaminhado à equipe técnica da Mercedes, que avaliava se a peça poderia prosseguir ou não. Cem por cento das peças passaram por este processo”, relata Alves.

Do desenvolvimento do processo até o canteiro, o projeto na Leonardi consumiu um ano de trabalho e obstáculos a vencer no que tange o conceito de logística de precisão. As 844 placas precisavam ser montadas de maneira sequencial, ou seja, não poderia haver troca de lugar uma com a outra, pois eram únicas. “As placas tinham peso médio de 15 toneladas, entretanto, chegamos a montar algumas peças na obra com 22 toneladas”, observa. O transporte das imensas placas, com 3,70 m de largura por 5 m de comprimento, se feito em carretas convencionais com largura de 2,5 m, tornaria a logística muito complexa, pois demandaria escolta policial e batedores, em um trajeto de 140 km da fábrica até a obra.

A solução adotada pela Leonardi foi o uso de carretas especiais in loader. “Foi a primeira aplicação no Brasil do transporte com esse tipo de carreta, que não tem eixo de ligação entre as rodas e é totalmente automatizada. Transportamos as placas na posição vertical, com sistema de fixação e estabilização extremamente seguros. Para essa função, foi desenvolvido um rack metálico, onde apoiávamos e travávamos a peça. A carreta acomodava o rack e prendia a peça com braços hidráulicos. Chegando ao canteiro, o rack era descarregado e a carreta voltava para buscar outra peça”, explica, acrescentando que, como não é fácil movimentar uma peça de 15 toneladas, o descarregamento era feito na posição exata, para que o guindaste movimentasse a peça até o ponto de montagem, sem necessidade de movimentações adicionais.

Finalizada a obra, foram contabilizadas perdas mínimas - ao todo foram perdidas cinco peças entre os processos de produção e montagem, número considerado extremamente positivo pela equipe da Mercedes-Benz se comparado com a experiência da construção da pista alemã.

Por que o Grupo Isorecort?

A escolha do fornecedor de EPS passou pelo sistema próprio de homologação da Leonardi e também pelo processo da Mercedes-Benz - este ainda mais rigoroso. “Contatamos quatro fornecedores de EPS que deveriam responder a critérios muito claros. Um deles era ter capacidade produtiva para assegurar o fornecimento do alto volume de EPS tipo 7, num total de 3.271,27 m³, a ser produzido no prazo inicialmente estabelecido de seis meses. Exigimos do fornecedor controle da qualidade total da matéria-prima e do produto para garantir a estabilidade do processo”, expõe Alves.

Ele acrescenta que o tempo de cura do EPS foi quesito essencial, visto que, o material recém produzido é instável, podendo ter reações. Assim, o fabricante deveria aceitar produzir no ritmo determinado, com a especificação de qualidade da matéria-prima e do produto final. Deveria, também, após a produção imediata, manter os blocos por 15 dias curando em local adequado em sua fábrica para, só então, movimentá-los.

Ele explica que o processo de usinagem da maioria das placas utilizaria painéis com espessura de 20 a 30 cm, chegando a no máximo 70 cm em algumas placas de EPS. Portanto, a espessura de 1 m - padrão médio entre os fabricantes - resultaria em elevada perda de material. “Solucionamos a possível perda de material utilizando uma técnica de corte dos blocos de EPS com uso de fio de aço aquecido, a partir de uma diagramação dos cortes dos blocos, visando a otimização máxima do produto. Além disso, o fornecedor deveria garantir uma precisão de mais ou menos 2 mm nas dimensões das placas cortadas”, diz Alves.

Havia um circuito diário a ser cumprido, no conceito milk run: o trajeto do caminhão iniciava-se na fábrica do Grupo Isorecort, as placas eram carregadas e transportadas para a empresa de usinagem, onde placas já usinadas aguardavam para serem coletadas e levadas até a Leonardi. Ao término desta entrega, era feito o transporte das placas já utilizadas no processo de concretagem, devolvendo-as ao Grupo Isorecort para que fossem recicladas e iniciando novamente o trajeto.

Assim como as placas de concreto não podiam ter sua sequência alterada, as sub-placas de EPS tinham que chegar na Leonardi num ordenamento vinculado à produção do concreto. “A logística de entrega das placas era, portanto, fundamental. A fábrica da Isorecort cumpria a diagramação de corte dos blocos feita por nós e preenchia fichas de controle de qualidade apontando as etapas do processo. Em conjunto, organizávamos a logística, de tal forma que o motorista e o ajudante tinham em mãos uma lista de carregamento precisamente definida”, explica. Cada sub-placa de EPS era rastreada com uma etiqueta específica, contendo dados na própria peça com data de produção, data de corte e sua identificação rastreada até a diagramação. Depois de usinada e enviada à Leonardi, outra etiqueta era aplicada à peça de concreto. Se na obra surgisse eventual dano em alguma peça, era possível rastrear até a matéria-prima que foi utilizada no bloco de EPS.

“Foi um processo espetacular, altamente racional, que visava a todo custo a garantia de total precisão. A exigência que nos impusemos era da certeza de que todas as variantes do processo estavam controladas. Havia um “plano B” para tudo. Por exemplo, o estoque de sub-placas que havia na Isorecort era sempre suficiente para a reposição diante de eventual problema ocorrido na máquina de usinagem. Da mesma forma, o estoque na empresa de usinagem cobria qualquer necessidade de alteração na produção das placas de concreto – planos de mitigação que eram estendidos até a etapa final de montagem”, revela Alves.

“O Grupo Isorecort atendeu a todos esses requisitos plenamente”, declara o engenheiro, acrescentando que a empresa apresentou diferenciais comerciais importantes e atendeu a Leonardi com total comprometimento com o projeto. “Para nós, as outras variáveis vêm em segundo plano. Na medida em que o fornecedor entende qual é a necessidade do cliente, como a Isorecort entendeu, fica mais simples resolver os outros interesses”, comenta. A empresa abriu as portas para a contratante, recebendo a visita da sua equipe técnica durante uma semana no período de especificação inicial dos controles e, depois, no acompanhamento da produção do EPS em inúmeras ocasiões.

Afinal, para o Grupo Isorecort também foi um grande desafio fornecer o material com essa especificação e precisão de corte, com requisitos de logística e de prazos tão rígidos. A empresa de usinagem, por sua vez, nunca tinha passado por esse processo de conversão de modelo matemático. E a Leonardi, nunca tinha realizado um projeto com o uso desse tipo de tecnologia e modernas técnicas de produção e controle, muito similares à indústria automotiva. “Foi uma escola, e contamos com total apoio técnico da equipe da Mercedes-Benz no Brasil e na Alemanha”, conclui Alex Alves, ressaltando a importância de outros players envolvidos no projeto.

Para conhecer mais sobre o Grupo Isorecort, acesse o site www.isorecort.com.br.

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