Como os OEMs de construção estão se adaptando à economia circular?

No final de 2021, Sarah Jones, diretora administrativa da Stokey, empresa de aluguel de fábricas com sede no Reino Unido, começou a explorar as opções para substituir o venerável trator Caterpillar D9 da empresa, que a empresa comprou originalmente 14 anos antes e que registrou 22.000 horas de trabalho. em pedreiras ao redor das Midlands britânicas.

Preocupada em garantir que os clientes evitassem as chances de quebras associadas a máquinas mais antigas, a empresa planejou inicialmente substituir a máquina de esteiras de 50.000 kg por uma versão mais nova e vender ou descartar a antiga.

Mas, inspirado por uma tendência crescente nos negócios para reduzir as emissões de carbono e melhorar seu impacto no meio ambiente - bem como o desejo de cortar custos - Jones, como um número crescente de outros clientes, optou por fazer com que Finning, revendedor local da Caterpillar, retirasse e, em vez disso, reconstrua a máquina, substituindo as peças gastas por peças usadas que foram devolvidas a uma fábrica da Caterpillar e restauradas ou ‘remanufaturadas’.

A equipe Stokey posa para uma foto com a equipe Finning UK, que completou a reconstrução certificada. Foto: Finning

A decisão da Stokey de escolher um recondicionamento do trem de força certificado (CPT), que inclui a substituição da transmissão, motor, diferencial e comandos finais por alternativas remanufaturadas sempre que possível, economizou para o cliente £ 550.000 em comparação com os custos de compra de uma nova máquina e economizou o planeta milhares de toneladas de carbono em termos de energia e recursos.

“Estamos dando a uma máquina velha uma vida completamente nova, em vez de enviá-la para revenda ou, pior ainda, para ser desmontada e descartada”, diz Jones, posando orgulhosamente com a máquina reconstruída e usando um capacete e óculos de sol. vis jaqueta laranja.

Obviamente, reutilizar, reparar e recondicionar máquinas caras não é novidade na indústria de equipamentos de construção. Oficinas de reparo independentes, revendedores de equipamentos e fabricantes oferecem vários níveis de reparo há mais de um século.

Mas, nos últimos anos, as empresas começaram a adotar o que se tornou uma norma do setor e a fazer uma conexão direta com o cumprimento dos objetivos de sustentabilidade em toda a empresa. As organizações podem obter valor de curto prazo mais rápido ao trazer de volta produtos existentes e reutilizá-los e incorporar inovações que ajudam a atingir metas líquidas zero e líquidas neutras nas cadeias de suprimentos.

Os revendedores da Caterpillar têm executado um programa de recondicionamento certificado desde 1985, realizando em cada máquina mais de 350 testes e examinando 7.000 peças para fornecer aos clientes uma máquina como nova, completa com garantia Cat.

Reconstruções certificadas Mark Holden, gerente de contas de suporte ao produto da Finning UK & Ireland, diz que, ao reutilizar as peças mais resistentes da máquina e substituir apenas as peças necessárias, a reforma da Stokey custou à empresa £ 300.000 (€ 339.500) em comparação com os £ 850.000 para comprar um novo trator D9 equivalente. E o trator reconstruído também custa menos ao planeta em termos de quantidade de matéria-prima e carbono usados para produzi-lo. “Embora o motor, a transmissão e outros componentes-chave eventualmente precisem ser substituídos antes que falhem e causem problemas operacionais, o chassi principal e a carroceria da máquina são estruturalmente sólidos, portanto podem ser retirados e restaurados à sua antiga glória e usados repetidamente, “ ele diz. No caso da reconstrução do bulldozer D9 da Stokey, todo o processo durou de abril a junho de 2022, começando com uma inspeção pré-reparo realizada pelo engenheiro de serviço líder da Finning, Lane Armstrong, e foi seguido por uma oficina de um mês durante a qual dois engenheiros desmontou meticulosamente todos os componentes externos e internos e os classificou.Uma terceira etapa compreende uma inspeção aprofundada da máquina, olhando ao longo do chassi, inspecionando o estado da mangueira e identificando qualquer dano nos coxins ou freios.Somente depois disso, os técnicos são capazes de fornecer uma recomendação para um escopo completo de trabalho necessário e fornecer um custo e cronograma ao cliente.Uma vez acordado, o controlador de serviço Simon Benton supervisionou o projeto, encomendando os componentes principais, incluindo um motor remanufaturado da Caterpillar, bem como usando unidades de troca de serviço Finning para componentes como unidades de transmissão final. Foto: Finning

A remanufatura está se tornando cada vez mais importante dentro das metas de sustentabilidade dos OEMs e seus revendedores.

Isso significa que, em vez de substituir o motor desgastado do D9 por um novo, consumindo materiais e recursos mais valiosos, os engenheiros podem obter um motor usado de um cliente anterior que foi enviado de volta ao fabricante e restaurado às condições originais de fábrica antes sendo devolvido ao revendedor e revendido a um preço mais barato do que um novo, mas oferecendo o mesmo desempenho e com garantia do fabricante correspondente.

Além de ser a maior fabricante mundial de equipamentos de construção, a Caterpillar também é uma das maiores remanufaturadoras do mundo, oferecendo oficialmente o serviço desde 1973. E antes disso, a empresa se gaba de realizar reformas e reparos. Ele aponta que um dos tratores originais construídos pela empresa predecessora da Cat, a Holt Manufacturing Company em 1917, ainda está em operação hoje. Os componentes podem ser remanufaturados até seis vezes.

O que é remanufatura?

Nos últimos 40 anos, a Cat diz que seus revendedores reconstruíram cerca de 37.000 máquinas, trens de força e componentes e, somente em 2021, devolveram 127 milhões de libras de material às instalações de remanufatura da Cat para processamento. O preço de venda dos produtos Cat Reman inclui um ‘depósito de núcleo’ no valor de aproximadamente o mesmo que o valor dos próprios materiais, que o fabricante diz fornecer um incentivo econômico para eventualmente devolver o componente.

Em 2021, a empresa anunciou uma meta de sustentabilidade para aumentar as vendas e a receita do Cat Reman em 25% até 2030 em relação aos níveis de 2018.

As razões por trás disso são ambientais e estratégicas.

A Cat diz que restaurar um cabeçote de cilindro às condições de fábrica requer 85% menos energia do que fabricar um novo, gerando 61% menos gases de efeito estufa. Ele também usa 86% menos água e requer 85% menos material. Os motores remanufaturados são enviados para revendedores que os utilizam como parte de uma reforma abrangente.

Além disso, a empresa estima que cerca de 35% de seus custos sejam de despesas gerais, enquanto a maioria (65%) são custos de materiais. Portanto, a recuperação de materiais oferece uma vantagem comercial maior para a empresa em relação aos concorrentes.

Ellen MacArthur faz um discurso durante a assembleia geral de acionistas do Grupo Renault Nissan em Paris, França. Foto: Stephane Lemouton

A Fundação Ellen MacArthur, uma instituição de caridade com sede no Reino Unido criada pela ex-atleta britânica para promover a economia circular, destaca a Caterpillar e a fabricante de plataformas aéreas JLG como exemplos de empresas que estão se movendo com sucesso em direção a uma economia circular adotando modelos de negócios inovadores.

A fundação cita a Caterpillar por fornecer aos clientes “múltiplas opções de extensão da vida útil do produto”, incluindo remanufatura, reconstrução e vendas de segunda mão.

“A estrutura da economia circular enfatiza a importância de projetar produtos e sistemas eficazes, em vez de buscar apenas a eficiência.

“A Caterpillar empregou essa estratégia em seu próprio projeto de produto e, em vez de tentar usar cada vez menos material, considera cada vez mais a criação de um produto que deve ser remanufaturado várias vezes”, diz a fundação.

A Cat se gaba de que seu equipamento é ‘construído para ser reconstruído’. Um de seus exemplos mais citados é um bloco de motor com manga removível no furo do cilindro. Quando o componente é recuperado, esse material pode ser removido e substituído para devolver o desempenho do motor ao estado de novo. Técnicas anteriores para a remanufatura de blocos de motor envolviam remanufaturar o cilindro do motor e usar um pistão maior, mas isso só pode ser feito até três vezes antes que a qualidade do produto seja afetada.

E não é apenas a Caterpillar que tem grandes planos para aproveitar mais a economia circular. Outros fabricantes também anunciaram recentemente metas ambiciosas de crescimento para suas próprias operações de remanufatura e reconstrução.

A Volvo Construction Equipment tem como meta aumentar seus negócios de remanufatura em 60% até 2025 em comparação com a linha de base de 2018. A empresa também diz que espera ver um grande crescimento em suas reformas certificadas, impulsionadas por metas de sustentabilidade, iniciativas de economia de custos e pela recente crise na cadeia de suprimentos que dificultou o acesso a novas máquinas.

Aproveitando a economia circular

“Esperamos ver um aumento significativo no número de recondicionamentos certificados realizados em 2023 em comparação com 2022”, diz Hilton Wood, gerente de produto com sede na Pensilvânia para desenvolvimento de vendas e produtos e serviços de pós-venda na Volvo CE. Em comparação com os anos anteriores, os recondicionamentos estão recebendo mais atenção e a atividade de cotação está aumentando devido à disponibilidade restrita e à alta demanda por máquinas. Um benefício adicional é o aspecto da sustentabilidade.”

A Hitachi Construction Machinery também relata que os clientes estão considerando cada vez mais a reforma de seus próprios equipamentos. A empresa possui instalações de remanufatura em 21 locais ao redor do mundo em dez países, empregando aproximadamente 400 pessoas.

Remanufatura em uma instalação de remanufatura da Hitachi na Zâmbia. Foto: Hitachi CM

“O custo é, sem dúvida, um fator importante, mas estamos percebendo um interesse crescente na economia circular, especialmente nos países escandinavos”, diz Rob Feskens, representante de vendas de peças da Hitachi Construction Machinery.

“Isso geralmente é estimulado e impulsionado por regulamentações governamentais implementadas para incentivar os empreiteiros a trabalhar de maneira mais ambiental e sustentável”.

A Fundação Ellen MacArthur elogia a parceria da JLG com a empresa financeira DLL, que incentiva os clientes a devolver o equipamento à JLG no final de seus contratos de locação, permitindo que a JLG planeje e preveja quando os ativos chegarão à sua oficina para recondicionamento.

“O pipeline de negócios recondicionados da JLG para 2023 é muito forte”, diz Chris Mellott, vice-presidente de vendas e serviços da JLG. “Desde o programa lançado em 1997, ele cresceu em todas as condições econômicas, independentemente das condições de mercado (restrições da cadeia de suprimentos, recessão iminente etc.).”

Os fabricantes também estão destacando os serviços de modernização como outra forma de prolongar a vida útil do maquinário e, ao mesmo tempo, reduzir as emissões de carbono.

Em fevereiro, a OEM francesa Manitou anunciou que havia assinado um acordo com a empresa de aluguel Kiloutou para investigar kits de eletrificação de retrofit para manipuladores telescópicos movidos a diesel do fabricante. Os kits, que incluirão baterias de íon-lítio, abrirão a porta para a mudança de combustão interna para motores elétricos de baixo carbono.

“A possibilidade de dar uma segunda vida às máquinas de nossa frota e reduzir suas emissões é uma alavanca fundamental em nosso esforço para reduzir nossas emissões indiretas”, disse François Renault, diretor de frota e sustentabilidade do Grupo Kiloutou. “Estamos trabalhando muito hoje em dia para acelerar essa solução de economia circular.”

Prolongando a vida útil dos equipamentos de construção

A fabricante alemã de equipamentos de construção Liebherr relata uma tendência semelhante. “Desde 2022, notamos um aumento nas solicitações de atualizações e revisões dos clientes”, diz Wolfgang Pfister, chefe de marketing estratégico e comunicações da Liebherr.

“O que chama a atenção é que os clientes procuram aplicar suas máquinas em uma gama mais ampla de operações. Para se manterem competitivos, nossos clientes exigem máquinas mais versáteis e multifuncionais. A linha de pensamento atual definitivamente também está caminhando para a longevidade e sustentabilidade. A consciência global do pensamento verde está crescendo constantemente.”

No entanto, apesar desses planos grandiosos, alguns permanecem céticos se o crescimento dos negócios de remanufatura é alcançável – ou mesmo desejável – para OEMs.

Uma das principais razões para isso é que as práticas atuais de reconstrução e remanufatura exigem muita gente. Embora grande parte do processo de construção de novas máquinas seja automatizado e feito por robótica, a desmontagem ainda é feita à mão, com engenheiros inspecionando cada peça para decidir quais podem ser reutilizadas ou recuperadas para remanufatura e quais podem ser descartadas.

A natureza do processo significa que a remanufatura atualmente só é lucrativa para os componentes mais valiosos, como componentes de aço para motores ou engrenagens. Mesmo entre este grupo, nem todos os componentes são adequados para remanufatura, com muitos muito desgastados ou degradados para serem considerados reparos que valem a pena.

A Liebherr implantou um novo sistema de elevação patenteado para extensões de altura de elevação em 2022 como parte de seu programa Liebherr Transform. Foto: Liebherr

A Liebherr estima que a remanufatura resulta em economia de material entre 75% e 78%, resultando em uma redução na pegada de carbono de um virabrequim em 66% e de um cárter em 61%.

No entanto, os pesquisadores calculam que, quando os rejeitos são levados em consideração, as reduções na pegada de carbono para ambos os elementos remanufaturados caem para cerca de metade do seu equivalente recém-fabricado.

Da mesma forma, os processos reais de remanufatura também podem ser ineficientes e intensivos em carbono, com componentes de ferro fundido frequentemente exigindo soldagem em temperaturas de pré-aquecimento superiores a 315°C.

E, com a maioria dos fabricantes usando apenas algumas instalações para fornecer o serviço globalmente, muitos componentes pesados devem ser transportados por longas distâncias, o que também aumenta sua pegada de carbono.

Projetos de pesquisa em remanufatura

A fim de encontrar maneiras de aumentar a quantidade de material que pode ser facilmente remanufaturado - e maneiras mais eficazes e eficientes de fazê-lo - OEMs e governos estão investindo pesadamente em pesquisa e desenvolvimento.

O REMADE Institute, uma parceria público-privada estabelecida pelo departamento de energia dos EUA, bem como OEMs, incluindo Caterpillar, John Deere, Michelin e Nike e instituições de pesquisa acadêmica como MIT, Rochester Institute of Technology e Yale, desde 2017 distribuiu milhões de dólares em bolsas de pesquisa destinadas a examinar apenas essas questões.

Os projetos atuais incluem trabalhar com empresas de remanufatura para criar um conjunto de diretrizes de projeto que permitiriam aos engenheiros de projeto integrar considerações de remanufatura em seus componentes em primeiro lugar, bem como usar técnicas de aprendizado de máquina para reconhecer diferentes tipos de danos aos componentes e desenvolver uma estimativa em tempo real dos custos de remanufatura.

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Rochester e da Universidade de Pittsburgh estão colaborando com a Caterpillar em uma ampla gama de projetos destinados a aumentar a proporção de componentes de aço desgastados que podem ser remanufaturados, como o desenvolvimento de técnicas práticas de reparo de alta tecnologia para aliviar a tensão em componentes que estão atualmente inutilizáveis e usando revestimento a laser de alta velocidade para virabrequins e eixos de comando remanufaturados, o que deve aumentar a taxa de reutilização de 70% para 95%. Os parceiros também estão desenvolvendo um processo robusto de reparo por solda que pode ser obtido em temperaturas mais baixas.

Além disso, o instituto está financiando pesquisas destinadas a aumentar a gama de materiais que podem ser reparados ou remanufaturados. Isso inclui o uso de técnicas de microabrasão ou abrasão a laser para remover o material de encapsulamento ao redor das placas de circuito e o uso de métodos automatizados para detectar juntas de solda e falhas de interconexão em eletrônicos usados.

E ainda, apesar de tudo isso, a remanufatura compreende apenas uma fração do negócio, com a maioria dos OEMs firmemente focados no processo mais lucrativo de fabricação e venda de máquinas.

A meta da Caterpillar de aumentar as vendas e a receita do Cat Reman em 25% até 2030 em relação aos níveis de 2018 ocorre depois que a empresa não cumpriu uma meta de sustentabilidade anterior de aumentar a receita de remanufatura em 20% de 2013 a 2020 - algo que a empresa explicou em uma queda geral demanda durante o primeiro ano da pandemia de Covid e na decisão da empresa de parar de fabricar motores para caminhões rodoviários. A empresa não divulga receitas separadas de remanufatura.

A fabricante de equipamentos agrícolas e de construção Deere & Co, que divulga os números de sua divisão de remanufatura, disse que a receita foi de US$ 360,4 milhões em 2021 – menos de 1% do total da empresa durante o período.

De acordo com as últimas metas de sustentabilidade da Deere, ela planeja aumentar esse número em 50% para chegar a US$ 540,6 milhões até 2030. O progresso até agora é modesto: em 2022, a empresa disse que as receitas da divisão cresceram 2%, para £ 367,6 milhões.

Bert Avezaat, diretor da especialista holandesa em reparos de guindastes Avezaat, especializada em reparos de guindastes de qualquer fabricante, diz que, embora a demanda por reparos, reformas e remanufatura esteja ficando mais forte, empresas como a sua veem pouco em termos de concorrência de OEMs, que ainda estão preocupados com um modelo de economia linear de fabricação e venda de tantas máquinas novas quanto possível com fins lucrativos.

“Em geral, os OEMs estão mais focados em fornecer novos guindastes ou peças”, diz ele. “Eles fazem reparos, mas não é o seu negócio principal.”

Foco dos fabricantes ainda é a economia linear

Alguns clientes também desconfiam de produtos remanufaturados, preferindo a segurança e o prestígio de um novo produto. De acordo com Alexander Pajari, diretor de suporte ao produto da Volvo CE, aumentar a conscientização sobre o processo de remanufatura é um desafio para o fabricante na China, por exemplo, onde qualquer item de segunda mão é tradicionalmente visto com desconfiança.

Além disso, alguns podem se preocupar com o fato de que, ao focar tanto no sucesso da remanufatura em suas metas de sustentabilidade, os OEMs podem desviar a atenção do estabelecimento de metas para reduzir suas próprias pegadas de carbono significativas. Os fabricantes estão sob pressão crescente para reduzir as emissões de acordo com o Acordo de Paris – um processo que provavelmente causará perturbações significativas nas práticas de trabalho atuais.

Mas de volta à oficina de Finning em West Midlands, a Sarah Jones de Stokey foi convertida.

“Esta experiência certamente abriu nossos olhos para a perspectiva de considerar mais reformas – tanto em termos de ganhos financeiros sobre a substituição por uma nova máquina, mas também com a sustentabilidade em mente”, diz ela.