Desmontagem manual x reciclagem automatizada de geladeiras

Da YUXI’s Linha de reciclagem de refrigeradores usados já divide o projeto em pré-tratamento a montante e processamento mecânico a jusante. A seção mecânica pode receber gabinetes já preparados, enquanto um projeto de aparelhos completos inclui, a montante, as etapas de recebimento, manuseio de refrigerante, reparos no compressor e no óleo e desmontagem.

O que realmente significa “reciclagem automatizada de geladeiras”

A automação costuma ser descrita de forma muito vaga. Uma fábrica equipada com um PLC e várias esteiras transportadoras ainda pode depender fortemente da remoção manual de resíduos. Outra instalação pode adquirir carrocerias de refrigeradores pré-tratadas e operar uma seção de trituração e separação quase contínua, com poucas pessoas próximas aos equipamentos de processo.

É mais útil dividir a automação em três camadas:

• Automação de manuseio: Mesas rolantes, transportadores, alimentação dosada, transportadores de descarga e roteamento de silos reduzem a necessidade de levantar, arrastar e movimentos repetitivos de empilhadeiras.
• Automação de processos: A trituração, a liberação secundária, a extração por espuma, a separação magnética e a separação por correntes parasitas realizam um trabalho físico repetível, desde que o material alimentado esteja dentro de um intervalo pré-definido.
• Automação de controle: Intertravamentos, monitoramento de carga, alarmes, lógica sequencial de partida/parada e desligamento de emergência coordenam as máquinas conectadas. Na página da YUXI, o controle central é apresentado como uma forma de monitorar e coordenar o triturador, os trituradores, as esteiras transportadoras e os separadores, e não como um substituto para a inspeção a montante.

Nenhuma dessas etapas significa que uma geladeira inteira possa simplesmente ignorar o processo de descontaminação. Nos Estados Unidos, as normas de descarte seguro da EPA responsabilizam a última pessoa na cadeia de descarte por garantir que o refrigerante seja recuperado antes do descarte final.¹ A EPA também descreve a reciclagem de eletrodomésticos como a recuperação do refrigerante e a remoção de componentes perigosos, seguidas da trituração dos aparelhos com o gás extraído.² Na UE, as normas de tratamento de REEE também exigem o tratamento seletivo e a extração/tratamento adequados dos gases abrangidos pelos circuitos de refrigeração e espumas.³

Quando a desmontagem manual ainda faz sentido

É fácil criticar o trabalho manual, pois a mão de obra fica visível em todos os turnos. No entanto, algumas tarefas relacionadas a geladeiras continuam sendo altamente variáveis. A estrutura das portas muda. O acesso ao compressor muda. As unidades chegam danificadas. Prateleiras soltas, resíduos de alimentos e objetos fora do padrão surgem inesperadamente.

1. Recebimento e identificação de exceções

Uma câmera, um sistema de código de barras ou um banco de dados podem auxiliar na classificação, mas uma usina de reciclagem ainda precisa de um caminho a seguir para os eletrodomésticos que não se enquadram no fluxo esperado. O valor de um ponto de inspeção manual não reside no fato de que os seres humanos sejam “melhores do que a automação” em termos abstratos. Reside no fato de que o material recebido é imprevisível. Se um aparelho chegar com um componente inesperado, danos graves ou material não relacionado em seu interior, a linha precisa tomar uma decisão de rejeição ou retrabalho.

2. Descontaminação e remoção controlada de componentes

Este artigo não repete a lista completa de remoções, pois ela já foi abordada no guia de descontaminação de geladeiras. O ponto importante a se destacar é que essas tarefas têm um caráter operacional diferente da trituração posterior. Elas envolvem identificação, acesso, equipamentos de recuperação, registros e decisões relativas ao manuseio. A mecanização pode auxiliar o operador, mas a unidade ainda precisa verificar se o trabalho necessário foi de fato concluído.

3. Recuperação seletiva do valor acessível

Algumas operadoras removem a fiação acessível, os tubos de cobre, as placas de circuito ou peças reutilizáveis antes da trituração do gabinete. Se isso faz sentido do ponto de vista econômico depende do custo de mão de obra, do valor local dos materiais, das especificações do cliente e do nível de recuperação adicional que o sistema de processamento posterior já consegue alcançar. A decisão deve se basear no valor medido por minuto de trabalho da operadora, e não na suposição de que “quanto mais desmontagem, melhor”.”

4. Carga baixa ou irregular na usina

Se as chegadas de produtos refrigerados forem sazonais ou intermitentes, um grande sistema automatizado de recebimento pode ficar ocioso por muito tempo. Uma célula com grande quantidade de tarefas manuais pode ser mais fácil de organizar em termos de pessoal, de acordo com as entradas reais de mercadorias. Quando o volume aumenta, a capacidade manual geralmente é ampliada com a adição de estações de trabalho e pessoal, enquanto o manuseio mecânico pode aumentar o fluxo sem aumentar o manuseio direto na mesma proporção.

Onde a automação geralmente compensa o investimento

A automação se torna mais vantajosa quando a tarefa é repetitiva, fisicamente exigente e mais fácil de definir. É por isso que as melhores oportunidades de automação geralmente surgem depois que o aparelho atinge uma condição controlada de pré-tratamento.

Manuseio de materiais e sincronização da linha de produção

As geladeiras são volumosas. Transportá-las entre as estações pode exigir muito trabalho sem gerar nenhum valor de recuperação. Mesas com roletes, esteiras transportadoras e sequências de alimentação controladas podem reduzir o levantamento e a espera desnecessários. Mais importante ainda, elas podem garantir uma transferência mais constante para o triturador.

Trituração em caixas e liberação secundária

Assim que um gabinete é liberado para o processamento mecânico, a redução de tamanho passa a ser uma tarefa das máquinas. A trituração primária em baixa velocidade abre o gabinete; a trituração secundária ou liberação rompe ainda mais a ligação entre o revestimento de aço, o revestimento plástico e o isolamento. O objetivo não é simplesmente produzir pedaços menores, mas preparar um fluxo que o ar, os ímãs e as correntes parasitas possam separar de maneira consistente.

Separação de espuma, metais ferrosos e não ferrosos

Os sistemas pneumáticos aproveitam a densidade e o comportamento aerodinâmico. A separação magnética remove metais ferrosos. A separação por correntes parasitas ejeta pedaços não ferrosos condutores. A automação não garante a pureza do produto, mas pode proporcionar aos separadores uma camada de material mais uniforme do que a triagem manual irregular por si só.

Coleta de poeira e controle centralizado

Os equipamentos automatizados trazem riscos, além de aumentar a produtividade. Peças móveis, pontos de esmagamento e energia armazenada exigem proteções e procedimentos de manutenção seguros. A OSHA destaca que os riscos associados às máquinas devem ser protegidos e que o bloqueio e sinalização (lockout/tagout) são obrigatórios para controlar a energia perigosa durante a manutenção.⁴ Um sistema de controle central é, portanto, valioso quando coordena a sequência segura de operações e os alarmes, mas deve fazer parte de um programa mais amplo de segurança e manutenção.

Reciclagem manual x automatizada de geladeiras: comparação lado a lado

A linha híbrida costuma ser o projeto mais prático

As pessoas realizam as tarefas em que o fluxo de trabalho varia ou é necessário tomar uma decisão. As máquinas realizam as tarefas em que predominam a repetição, o uso de força, o movimento contínuo ou a separação controlada.

Um limite híbrido típico pode ter a seguinte aparência:

1. O operador recebe e identifica o aparelho.
2. A recuperação do refrigerante e o pré-tratamento necessário são realizados em estações específicas.
3. Os operadores removem os componentes definidos e encaminham as exceções.
4. Os armários já preparados são transferidos para uma esteira transportadora ou para um sistema de alimentação controlada.
5. A trituração, a liberação, a extração de espuma e a separação de metais ocorrem como uma seção mecânica integrada.
6. Os operadores avaliam a qualidade da produção, autorizam paradas aprovadas seguindo procedimentos de segurança e encaminham o material fora das especificações para retrabalho.

Se o gargalo for a depuração na parte inicial do processo, adicione ou reprojete essa capacidade. Se o triturador estiver parado, mas o circuito de espuma estiver sobrecarregado, aumentar a alimentação a montante só vai agravar o problema. Se os silos de material acabado estiverem interrompendo a produção, melhorar a logística de descarga pode gerar mais capacidade útil do que comprar um triturador maior.

Escolha com base no perfil da ração, e não na “porcentagem de automação”

Antes de solicitar uma linha automática, defina o fluxo de suprimentos. “Geladeiras descartadas” não é informação suficiente. A equipe de compras deve saber se serão recebidos aparelhos completos ou gabinetes pré-tratados, qual é a variação no mix de unidades, o tamanho normal e máximo dos gabinetes, a proporção de freezers ou unidades comerciais e quais componentes ainda estão acoplados.

O Guia de capacidade de reciclagem de geladeiras explica por que as unidades por hora e as toneladas por hora devem ser indicadas em conjunto. Esse ponto se torna ainda mais importante ao comparar sistemas de automação. Uma célula de depoluição inicial é naturalmente avaliada em aparelhos por hora, enquanto trituradores e separadores costumam ser avaliados pelo fluxo mássico. Um único número não descreve ambas as funções.

Calcule o valor da automação sem alegações falsas de retorno do investimento

As propostas de automação muitas vezes se tornam pouco confiáveis quando um período de retorno do investimento genérico é tratado como uma especificação do produto. Os custos de mão de obra, os turnos de trabalho, a taxa de utilização anual, o valor dos materiais, o preço da energia, o nível de qualificação da equipe de manutenção e os custos de descarte variam muito de uma fábrica para outra.

Um cálculo mais preciso começa com seus próprios dados operacionais:

Cada parâmetro deve ser avaliado com base nos mesmos limites de alimentação e operação. Se a fábrica atualmente gasta tempo do operador transportando equipamentos entre estações, a automação do manuseio pode ser vantajosa mesmo antes da troca do triturador. Se a mão de obra não for o gargalo, então a “economia de mão de obra” não deve ser a principal justificativa.

Para uma análise mais detalhada dos custos com mão de obra, desgaste, energia elétrica, tempo de inatividade e taxa de utilização, consulte o Guia de custos operacionais para a reciclagem de geladeiras. O ponto principal aqui é mais específico: automatizar uma restrição de custo ou de capacidade que realmente exista.

A automação pode eliminar o gargalo

Uma esteira de transferência mais rápida pode ficar sem material na etapa de depuração. Um triturador maior pode ficar parado aguardando a desmontagem manual. Uma taxa de alimentação mais agressiva pode sobrecarregar a extração de espuma. Uma separação mais rápida pode encher os compartimentos de produtos mais cedo e gerar mais interrupções causadas pelas empilhadeiras.

Meça cada etapa separadamente. Registre os minutos de trabalho do operador por unidade, o comprimento da fila, o tempo de parada, a causa do alarme, o tempo de desobstrução de atolamentos, as trocas de caixas de produto e as interrupções para manutenção. Em seguida, compare a linha como um todo, e não as placas de identificação de cada máquina individualmente.

A segurança e a conformidade não desaparecem com a automação

A automação pode reduzir a necessidade de levantamentos repetitivos e manter as pessoas afastadas de algumas zonas do processo, mas também introduz mais movimentos motorizados, pontos de transferência e energia armazenada. As proteções, paradas de emergência, controle de acesso, bloqueio e sinalização (lockout/tagout) e procedimentos seguros para desobstrução de atolamentos precisam ser projetados com base na linha de produção real.⁴

As orientações da EPA sobre o descarte de eletrodomésticos continuam válidas independentemente do nível de automação, pois a recuperação do refrigerante é uma responsabilidade da cadeia de descarte nos EUA.¹ Para compradores de outras regiões, a base de projeto deve identificar as normas locais relativas a refrigerantes, Resíduos de Equipamentos Elétricos e Eletrônicos (REEE), meio ambiente, incêndio e segurança do trabalhador antes que os limites do equipamento sejam definidos.

É também por isso que um fornecedor não deve prometer que um pacote de equipamentos esteja automaticamente “em conformidade em todos os lugares”. A linha de produção pode oferecer proteções, controles, interfaces de ventilação e gerenciamento de gases e poeira de acordo com as especificações acordadas para o projeto, mas o proprietário da instalação ainda precisa de um plano de conformidade específico para o local.

O que perguntar a um fornecedor antes de investir em mais automação

Erros comuns na hora de comprar

Adquirir a “automação total” antes de definir o feed

A palavra “automático” não pode compensar uma especificação de alimentação vaga. Quanto mais rígido for o fluxo automatizado, mais importante é definir o que a linha aceitará e como as exceções serão tratadas.

Partir do princípio de que um número menor de operadores sempre significa um custo menor

A automação pode substituir tarefas repetitivas de manuseio, ao mesmo tempo em que gera trabalhos nas áreas elétrica, de controles e de manutenção. Compare o total de horas de mão de obra por tipo de qualificação, em vez de contabilizar apenas as pessoas que estão na bancada de desmontagem.

Comparando a capacidade total do eletrodoméstico com a capacidade da linha de armários

Uma linha que recebe geladeiras inteiras tem mais trabalho a ser realizado antes do triturador do que uma linha que recebe gabinetes já esvaziados. Normalize o limite antes de comparar unidades por hora.

Automatizar em torno do gargalo errado

Se a depuração limitar o fluxo, instalar um separador mais rápido não resolve o problema. Utilize primeiro os dados de turno.

Esquecendo a rota de rejeição

Os fluxos reais de equipamentos contêm exceções. Uma linha altamente automatizada precisa de um desvio prático, uma área de retenção ou uma rota de retrabalho para que uma unidade atípica não interrompa todo o processo.

Como o YUXI pode definir os limites da automação

A YUXI pode configurar o projeto da unidade de refrigeração de acordo com as condições reais de pré-tratamento do comprador, em vez de impor o mesmo sistema de pré-tratamento a todas as instalações. Uma unidade que já receba gabinetes preparados pode precisar apenas da seção de trituração mecânica, coleta de espuma e separação. Uma unidade que receba geladeiras completas em fim de vida útil pode exigir uma área integrada a montante para recebimento, desmontagem, manuseio de refrigerante, manuseio de compressores e coleta de óleo antes do processamento mecânico.

No início de um projeto, é importante definir o tamanho e as condições do material, o método de pré-tratamento, a capacidade alvo, os requisitos de recuperação, o espaço disponível e o fornecimento de energia, bem como as normas locais de segurança e emissões. Também devem ser fornecidas fotos ou vídeos representativos do material de alimentação. Essas informações ajudam a determinar quais etapas devem ser realizadas manualmente e quais devem ser mecanizadas ou automatizadas.

Perguntas frequentes

Referências

1. Descarte seguro de acordo com a EPA — requisitos para o descarte de refrigerantes.
2. Eletrodomésticos EPA — orientações sobre o descarte de eletrodomésticos.
3. EUR-Lex REEE — regras de tratamento seletivo.
4. Proteções da OSHA — noções básicas sobre proteção de máquinas.