—Łącząc proces zgniatania i cięcia w jednym, recyklerzy mogą zmniejszyć wewnętrzne czynności przeładunkowe, wymagania dotyczące powierzchni podłogi i koszty przetwarzania na tonę

W tradycyjnej operacji przetwarzania złomu często używa się dwóch oddzielnych maszyn. Zgniatarka do metalu prasuje luźny złom w bele, a następnie hydrauliczna nożyca tnie bele lub długi złom na rozmiary nadające się do transportu lub do pieca.

Takie rozwiązanie jest jasne i skuteczne w wielu zastosowaniach. Jednak wraz ze wzrostem kosztów pracy, powierzchni podłogi, energii elektrycznej, konserwacji i wewnętrznego transportu, recyklerzy zadają sobie bardziej praktyczne pytanie:

Czy zawsze konieczne jest zakupienie zarówno zgniatarki do złomu, jak i oddzielnej nożycy, czy też jedna zgniatarka-nożyce do złomu może wykonać obie operacje?

Dla firm zajmujących się głównie lekkim i średnim złomem mieszanym, ścinkami blachy, profilami konstrukcyjnymi i złomem z demontażu, zintegrowana zgniatarka-nożyce może potencjalnie zastąpić dwie oddzielne maszyny, wyeliminować pośredni transport bel i stworzyć bardziej ciągły przepływ pracy.

Jednak zastąpienie dwóch maszyn nie oznacza, że zintegrowana jednostka jest automatycznie odpowiednia do każdego zastosowania. Prawdziwa decyzja polega na tym, czy jedna maszyna może przetworzyć najczęściej występujący materiał klienta, jednocześnie zmniejszając całkowity koszt na tonę.

Koszt procesu dwumaszynowego wykracza poza cenę sprzętu

Wielu kupujących porównuje jedynie ceny zakupu maszyn. Często pomijają koszty powstające między etapami zgniatania a cięcia.

Typowy przepływ pracy z oddzielnymi maszynami wygląda następująco:

Ładowanie luźnego złomu → zgniatanie → rozładunek beli → transport wewnętrzny → drugie ładowanie → cięcie → obsługa materiału gotowego

Każdy dodatkowy etap może generować więcej czynności przeładunkowych, oczekiwania i koordynacji.

Bale wymagają transportu wewnętrznego

Po zakończeniu zgniatania przez zgniatarkę, belę zazwyczaj trzeba przetransportować do nożycy za pomocą ładowarki, wózka widłowego, ładowarki lub przenośnika.

Jeśli maszyny są zainstalowane daleko od siebie lub plac ma ograniczoną przestrzeń ruchu, ten transfer może stać się wąskim gardłem produkcji.

Recykler może potrzebować:

• Dodatkowych operatorów
• Wózka widłowego lub ładowarki
• Obszaru pośredniego składowania bel
• Więcej przestrzeni do ruchu i bezpieczeństwa
• Dodatkowe sortowanie lub ważenie

Obie maszyny mogą być dostępne, ale cały proces niekoniecznie jest ciągły.

Wydajności dwóch maszyn mogą się nie pokrywać

Jeśli zgniatarka pracuje szybciej niż nożyca, bele gromadzą się między maszynami. Jeśli nożyca jest szybsza, często czeka na materiał.

Ta nierównowaga oznacza, że klient może kupić znamionową wydajność dwóch maszyn, ale osiągnąć tylko wydajność wolniejszego etapu.

Wymagania operacyjne i konserwacyjne rosną

Dwie maszyny zazwyczaj oznaczają:

• Dwa układy hydrauliczne
• Dwa układy sterowania elektrycznego
• Więcej cylindrów, zaworów i węży
• Więcej części zużywających się
• Więcej punktów smarowania i inspekcji
• Większy zapas części zamiennych
• Bardziej skomplikowane rozwiązywanie problemów

Duże place złomu mogą pokryć te koszty dzięki wysokiej przepustowości. Jednak dla średnich recyklerów więcej maszyn niekoniecznie oznacza więcej zysków.

Zapotrzebowanie na powierzchnię podłogi staje się znaczące

Oddzielne maszyny do zgniatania i cięcia wymagają więcej niż tylko ich fizycznej powierzchni. Teren wymaga również miejsca na:

• Ładowanie
• Rozładunek beli
• Pośrednie składowanie
• Drugie ładowanie
• Dostęp serwisowy
• Bezpieczne oddzielenie między maszynami

Tam, gdzie ziemia jest droga lub istniejący obiekt nie może być rozbudowany, ograniczenia układu mogą ograniczać wzrost produkcji.

Hydrauliczna zgniatarka-nożyce zazwyczaj łączy skrzynię zgniatającą, mechanizm bocznego zgniatania, pokrywę górną, system popychacza i jednostkę tnącą w jednej maszynie.

Zamiast produkować kompletną belę i przenosić ją do innej maszyny, zintegrowany proces zazwyczaj wygląda następująco:

Ładowanie → wstępne zgniatanie → zgniatanie boczne lub górne → popychanie → kontrolowane cięcie → rozładunek materiału gotowego

Główną zaletą jest redukcja przerw między zgniataniem a cięciem.

Zgniatanie tworzy stabilniejsze warunki cięcia

Luźny złom jest nieregularny i może być trudny do spójnego cięcia. Bezpośrednie cięcie może prowadzić do:

• Nieuporządkowanej orientacji materiału
• Tworzenia się mostków w obszarze podawania
• Nierównej gęstości
• Niestabilnej objętości cięcia
• Długich kawałków odsuwających się od ostrza

Skrzynia zgniatająca najpierw koncentruje i kształtuje materiał w gęstszy pakiet. Nożyca przetwarza więc wstępnie zgniatany złom, a nie całkowicie luźny materiał.

Może to poprawić stabilność podawania i powtarzalność.

Popychacz redukuje ręczne repozycjonowanie

Hydrauliczna zgniatarka-nożyce wykorzystuje hydrauliczny popychacz do przesuwania zgniatanego złomu w kierunku ostrza.

Sekwencja podawania i cięcia może być wybierana zgodnie z wymaganym rozmiarem gotowego produktu. Zmniejsza to potrzebę używania ładowarki do wielokrotnego repozycjonowania kompletnej beli przed oddzielną nożycą.

Maszyna może bezpośrednio produkować złom gotowy do pieca

Dla klientów, którzy nie potrzebują sprzedawać kompletnych bel, bela wyprodukowana przez oddzielną zgniatarkę jest tylko produktem pośrednim.

Zintegrowana zgniatarka-nożyce do złomu może zgniatać materiał, a następnie ciąć go bezpośrednio na wymiary odpowiednie do:

• Ładowania do pieca stalowniczego
• Surowca do odlewni
• Transportu samochodowego
• Ładowania do kontenerów
• Specyfikacji złomu dla dalszego przetwarzania

Eliminuje to pośredni etap, który może nie generować dodatkowej wartości sprzedaży.

Wartość zintegrowanej maszyny nie powinna być oceniana tylko na podstawie liczby ton ciętych na godzinę. Klienci powinni porównywać kompletny przepływ pracy.

Można wyeliminować jeden etap ładowania

System dwumaszynowy zazwyczaj wymaga dwukrotnego ładowania materiału:

Luźny złom jest ładowany do zgniatarki, a gotowa bela jest później ładowana do nożycy.

W przypadku zintegrowanej zgniatarki-nożyc, materiał zazwyczaj wchodzi do głównej skrzyni zgniatającej raz. Maszyna następnie wykonuje zgniatanie, popychanie i cięcie, zanim gotowy złom trafi do magazynu lub transportu.

Może to zmniejszyć:

• Ruchy ładowarki
• Koordynację operatorów
• Pośrednie składowanie bel
• Oczekiwanie przed drugim etapem ładowania
• Rozsypywanie i przekładanie materiału

Złom spędza mniej czasu na placu

Oddzielne maszyny mogą tworzyć zapasy pośrednie. Bele mogą czekać na dostępność nożycy lub pozostawać w magazynie do czasu przetworzenia konkretnego zamówienia.

Zintegrowany system może przetwarzać przychodzący złom bezpośrednio na wymagany gotowy długość, skracając czas między odbiorem a produktem końcowym.

Koszt wewnętrznego transportu na tonę może zostać zredukowany

Wielu recyklerów śledzi koszty transportu zewnętrznego, ale nie oblicza kosztów wewnętrznego transportu materiałów.

Przenoszenie bel między maszynami zużywa:

• Paliwo lub energię elektryczną
• Godziny pracy ładowarki
• Opony i konserwację wózka widłowego
• Czas operatora
• Przepustowość placu

Przy wysokich miesięcznych wolumenach, wyeliminowanie jednego transferu może przynieść znaczące roczne oszczędności.

Można zredukować czas oczekiwania sprzętu

Ruchy zgniatania i cięcia są koordynowane przez jeden system sterowania. Chociaż każdy ruch hydrauliczny nadal wymaga czasu, maszyna nie musi czekać na inną niezależną maszynę lub oddzielne zlecenie produkcyjne.

Planowanie produkcji można zorganizować wokół jednego ciągłego procesu.

Obsługa i konserwacja są bardziej scentralizowane

Klienci mogą zbudować jeden system obsługi i konserwacji wokół zintegrowanej maszyny, w tym:

• Szkolenie operatorów
• Codzienne inspekcje
• Zarządzanie olejem hydraulicznym
• Smarowanie
• Planowanie części zamiennych
• Rejestrowanie usterek
• Procedury konserwacyjne

Może to zmniejszyć złożoność zarządzania dla recyklerów z ograniczonym personelem technicznym.

Zgniatarka-nożyce jest zazwyczaj odpowiednia do lekkiego i średniego złomu mieszanego, który korzysta ze zgniatania przed cięciem, w tym:

• Ścinki blachy stalowej
• Złom z tłoczenia
• Zużyte profile
• Lekki złom konstrukcyjny
• Złom z demontażu
• Mieszane rury i pręty
• Zbrojenie i wybrane materiały długie
• Złom stalowy z demontażu urządzeń i maszyn

Materiały te mogą mieć niską gęstość ładowania na luźno i niestabilne podawanie przy bezpośrednim cięciu. Zintegrowane zgniatanie i cięcie może zatem przynieść praktyczne korzyści.

W przypadku grubej blachy, dużych odlewów, ciężkiej blachy okrętowej lub materiałów litych o wysokiej wytrzymałości, klienci muszą dokładnie potwierdzić szerokość ostrza, siłę cięcia i dopuszczalne wymiary podawania.

Integracja nie zawsze jest lepsza. Oddzielne maszyny mogą być bardziej odpowiednie w następujących sytuacjach.

Klient potrzebuje sprzedawać kompletne bele

Jeśli głównym produktem recyklera jest standardowa bela metalowa kupowana bezpośrednio przez klientów dalszego przetwarzania, dedykowana zgniatarka do metalu może być bardziej odpowiednią maszyną.

Siłą zgniatarki-nożyc jest to, że przechodzi od zgniatania do cięcia. Jeśli większość materiału nie wymaga cięcia, część możliwości maszyny może pozostać niewykorzystana.

Zgniatarka i nożyca przetwarzają różne materiały

Niektórzy recyklerzy używają zgniatarki do lekkiego złomu blachy i nożycy do ciężkiego materiału długiego. Dwie maszyny obsługują różne rodzaje surowców, więc jedna zintegrowana maszyna może nie pokrywać obu wymagań.

Bardzo wysoka przepustowość wymaga równoległego działania

Duży plac złomu może potrzebować jednej zgniatarki do ciągłego produkowania bel, podczas gdy oddzielna nożyca jednocześnie przetwarza długi złom.

Oddzielne maszyny mogą działać równolegle, podczas gdy funkcje zintegrowanej maszyny są zazwyczaj organizowane wokół jednej głównej sekwencji. W przypadku projektów o bardzo dużej objętości, przetwarzanie równoległe może być cenniejsze niż zmniejszenie liczby maszyn.

Klient wymaga redundancji produkcji

Przy dwóch oddzielnych maszynach, jedna jednostka może kontynuować przetwarzanie niektórych materiałów, podczas gdy druga jest w konserwacji.

Jeśli kluczowy element hydrauliczny lub tnący zintegrowanej maszyny ulegnie awarii, może to wpłynąć zarówno na zgniatanie, jak i cięcie. Klienci o wysokiej przepustowości powinni ocenić dostępność części zamiennych, reakcję serwisu i opcje przetwarzania awaryjnego.

Poniżej przedstawiono ilustracyjny scenariusz operacyjny, a nie gwarantowany wynik projektu.

Średniej wielkości plac złomu przyjmuje głównie ścinki blachy, zużyte profile, zbrojenie i złom z demontażu maszyn. Pierwotny plan zakładał zakup zgniatarki do metalu i nożyc aligatorowych oraz użycie ładowarki do przenoszenia bel między nimi.

Podczas planowania układu firma zidentyfikowała kilka ograniczeń:

• Ograniczona dostępna powierzchnia podłogi
• Tylko jedna ładowarka
• Niewielka liczba operatorów
• Dalszy odbiorca stalowni wymagał krótkiego złomu gotowego do pieca, a nie kompletnych bel
• Większość surowca składała się z lekkiego i średniego złomu mieszanego
• Materiał wymagał zgniatania przed stabilnym cięciem

W tych warunkach jedna zgniatarka-nożyce do złomu może lepiej odpowiadać rzeczywistemu przepływowi pracy. Złom trafia do skrzyni zgniatającej, jest prasowany, popychany i cięty na długości gotowe do pieca.

Oszczędności mogą wykraczać poza cenę drugiej maszyny i obejmować:

• Fundament pod drugą maszynę
• Dodatkowa dystrybucja zasilania i okablowanie
• Obszar pośredniego składowania bel
• Drugi etap chwytania i ładowania
• Konserwacja dwóch oddzielnych systemów
• Dodatkowe wymagania dotyczące pracy

Jednakże, jeśli firma zacznie później przyjmować duże ilości grubej blachy lub ciężkiego złomu konstrukcyjnego, może nadal potrzebować dedykowanej nożycy bramowej o dużej sile. Wybór sprzętu powinien być zatem oparty na dominującym surowcu, z uwzględnieniem prawdopodobnych przyszłych zmian.

Model całkowitego kosztu na trzy lub pięć lat jest bardziej użyteczny niż samo porównywanie ofert zakupu.

Inwestycja początkowa

Klienci powinni porównać:

• Cena sprzętu
• Transport morski i lądowy
• Cła importowe
• Fundamenty
• Instalacja i uruchomienie
• Dystrybucja elektryczna
• Ładowarki lub wózki widłowe
• Przenośniki
• Urządzenia do składowania pośredniego

Roczne koszty operacyjne

Model powinien obejmować:

• Wynagrodzenia operatorów
• Energia elektryczna lub paliwo
• Olej hydrauliczny
• Smary i filtry
• Konserwacja ostrzy
• Uszczelki cylindrów
• Godziny pracy ładowarki
• Straty z powodu przestojów
• Koszt powierzchni podłogi

Efektywność procesu

Klienci powinni mierzyć:

• Liczba chwytów wymaganych na tonę
• Czas od luźnego złomu do produktu gotowego
• Obszar składowania pośredniego
• Operatorzy wymagani na zmianę
• Rzeczywiste godziny pracy maszyny dziennie
• Czy kupujący potrzebuje bel, czy ciętego złomu do pieca
• Częstotliwość zmian surowca

Praktyczny model kosztu jednostkowego to:

Koszt przetwarzania na tonę = roczna amortyzacja, praca, energia, konserwacja, koszty transportu wewnętrznego i powierzchni podłogi ÷ rzeczywista roczna przetworzona tonaż

Znaczące porównanie to koszt na tonę zintegrowanej maszyny w porównaniu do kosztu na tonę systemu dwumaszynowego.

Wymiary i grubość złomu

Klienci powinni podać:

• Maksymalna długość
• Maksymalna szerokość
• Maksymalna grubość
• Średnica materiału litego
• Klasa i wytrzymałość materiału
• Procent złomu mieszanego
• Zdjęcia i filmy

„Złom mieszany” sam w sobie nie wystarczy do wiarygodnego wyboru modelu.

Wymagana przepustowość

Znamionowa wydajność jest zazwyczaj oparta na konkretnych materiałach i ciągłym podawaniu. Klienci powinni wyjaśnić, czy wymagana wydajność jest średnim czy szczytowym celem i czy dostępna ładowarka może ją wspierać.

Długość cięcia gotowego produktu

Długość gotowego produktu wpływa na skok popychacza, częstotliwość cięcia, ładowanie ciężarówki i akceptację przez stalownię. Rzeczywiste wymagania klienta dotyczące podawania do pieca powinny być najpierw potwierdzone.

Rozmiar skrzyni zgniatającej

Skrzynia powinna pomieścić najczęściej występujący materiał klienta. Komora zbyt mała zwiększa potrzebę wstępnego cięcia, podczas gdy niepotrzebnie duża komora może zwiększyć inwestycję i zainstalowaną moc.

Siła cięcia i szerokość ostrza

Nominalna siła cięcia nie jest jedynym wskaźnikiem wydajności. Pozycja materiału, szerokość ostrza, ilość podawanego materiału i wytrzymałość materiału wpływają na rzeczywistą zdolność cięcia.

Automatyzacja i sterowanie

Klienci powinni potwierdzić, czy maszyna zawiera:

• Sterowanie PLC
• Zdalne sterowanie
• Automatyczne smarowanie
• Regulacja ciśnienia i skoku
• Alarmy usterek
• Blokady bezpieczeństwa
• Urządzenia do przenoszenia lub rozładunku

Automatyzacja powinna być dopasowana do możliwości kadrowych i konserwacyjnych klienta, a nie tylko być jak najbardziej złożona.

Zgniatarka-nożyce integruje dwa procesy, ale nadal ma określony zakres działania.

Klienci powinni unikać trzech powszechnych błędów.

Wybór tylko na podstawie maksymalnej siły cięcia

Maszyna może działać bardzo różnie na cienkiej mieszanej blasze i grubym litej stali, nawet przy tej samej nominalnej sile. Należy również wziąć pod uwagę rozmiar ostrza, konstrukcję zgniatania i wytrzymałość materiału.

Traktowanie teoretycznej wydajności jako rzeczywistej produkcji

Rzeczywista produkcja obejmuje ładowanie, zgniatanie, popychanie, cięcie, rozładunek i opóźnienia operacyjne. Kształt surowca i wydajność ładowarki mogą mieć większy wpływ na produkcję niż czas cyklu hydraulicznego.

Oczekiwanie, że jedna maszyna pokryje każdy przyszły materiał

Recykler może ostatecznie przyjmować blachę okrętową, ciężką stal konstrukcyjną, nadwozia pojazdów i lekkie ścinki. Jedna maszyna prawdopodobnie nie będzie działać optymalnie w każdej kategorii.

Bardziej praktyczne podejście polega na zidentyfikowaniu surowca stanowiącego około 70% do 80% dziennego wolumenu i wyborze maszyny wokół tego podstawowego biznesu.

Zgniatarka-nożyce zastępuje oddzielną zgniatarkę i nożycę nie tylko przez zainstalowanie dwóch funkcji na jednej ramie, ale przez wyeliminowanie czynności przeładunkowych, oczekiwania i powtarzalnego ładowania między zgniataniem a cięciem.

Dla firm z ograniczoną przestrzenią i siłą roboczą, sprzedających głównie krótki złom gotowy do pieca i przetwarzających lekki do średniego złomu mieszanego, zgniatarka-nożyce do złomu, hydrauliczna zgniatarka-nożyce lub zgniatarka-nożyce do złomu mogą uprościć przepływ pracy, zmniejszyć wewnętrzne czynności przeładunkowe i poprawić ogólną koordynację sprzętu.

Dla dużych placów, które muszą produkować kompletne bele, przetwarzać ciężki gruby złom lub prowadzić wiele procesów równolegle, oddzielne maszyny mogą nadal oferować większą elastyczność.

Właściwe pytanie brzmi zatem nie tylko, czy jedna zgniatarka-nożyce może zastąpić dwie maszyny. Brzmi ono:

Czy zintegrowany przepływ pracy może zapewnić niższy rzeczywisty koszt przetwarzania na tonę i bardziej stabilną produkcję dla rzeczywistego materiału, placu, siły roboczej i wymagań klienta dalszego przetwarzania?