Digitalisierung verhindert Störfälle in der Produktion

Eine klare und präzise Kommunikation zwischen Betriebsleitung und Schichtpersonal ist insbesondere bei 24/7-Schichtmodellen in der chemischen Produktion essenziell wichtig. Hier arbeiten unterschiedlichste Mitarbeiter – darunter Betriebsleiter, Ingenieure, Schichtleiter, Anlagenführer etc. Laut einer Studie von 451 Research ereignen sich 40 % der Zwischenfälle kurz nach der Schichtübergabe oder beim An- oder Herunterfahren der Anlagen. Diese entscheidenden Minuten, bei der Schichtübergabe etwa 15 Minuten, bilden weniger als 5 % der gesamten Betriebszeit. Oft begegnen Chemiebetriebe dieser Herausforderung mit Excel-Dateien, in der alle Vorkommnisse erfasst werden sollen. Manche Betriebe führen noch ein handschriftliches Schichtbuch. Doch auf diesen Wegen bleibt viel Potenzial ungenutzt. Denn Berichten zufolge liegen die Ursachen für Zwischenfälle häufig in fehlenden oder ungenauen Informationen bei der Schichtübergabe. Auch Missverständnisse sind oft Auslöser für Betriebsstörungen. Die Lösung liegt in einer speziell für die chemische Industrie entwickelten digitalen Enterprise Plattform.

Das wichtigste Zeitfenster: 15-Minuten-Schichtübergabe

Nehmen wir die Schichtübergabe in einem typischen Chemiewerk unter die Lupe: Die Verfahrenstechniker starten jeden Morgen um 3:00 Uhr ihre Schicht. Sie müssen sich auf die Informationen verlassen, die ihnen während der Frühbesprechung mitgeteilt wurden – vor allem auf kritische Details, die den Betrieb während ihrer aktuellen Schicht und nachfolgenden Schichten beeinflussen können. Genau diese Informationen beeinflussen, wie sicher und effizient der Betrieb läuft und ob KPIs erfüllt werden können – oder nicht. Innerhalb von diesem sehr begrenzten Zeitfenster von nur 15 Minuten müssen die Schichtarbeiter nicht nur viel Wissen weitergeben, sondern gleichzeitig auch aufnehmen können. Auch Betriebsstörungen sind Teil der Übergabe. Denn nicht immer können Zwischenfälle vollends während einer Schicht behoben werden. Genauso betroffen sind sicherheitsrelevante Aufgaben. Nicht selten kommuniziert der Werksleiter neue Aufgaben, von denen der Schichtführer zu Schichtbeginn noch nichts weiß. Die Frage ist also: Wie kann in einem Zeitfenster von nur 15 Minuten so viel kritisches und ausschlaggebendes Wissen weitergegeben werden?

Chemieindustrie braucht digitale Transformation

In der chemischen Industrie dauern Produktionskampagnen oft Tage oder gar Wochen. Ein transparenter Informationsaustausch zwischen den Schichtteams und ein reibungsloser Schichtwechsel sind deshalb unabdingbar. Bei einem Chemieunternehmen, das polymere Werkstoffe verarbeitet, war die digitale Transformation unumgänglich. Grund dafür waren zahlreiche Verantwortlichkeiten in einem komplexen Produktionsablauf. Hier entwickeln Techniker neueste Polymerprozesse, kümmern sich um neue Produktionsabläufe und verbessern die Fehlersuche bei Störfällen. Gemeinsam mit Chemikern optimieren sie Verfahren und finden Lösungen für Herstellungsfehler und Prozessstörungen. Das Schichtpersonal wurde in den kontinuierlichen Verbesserungsprozess integriert und damit beauftragt, die Qualität der verwendeten Rohstoffe zu bewerten.

Eine digitale Enterprise Plattform für Plant Process Management, die neben einer effizienten Kommunikation und Dokumentation prozessrelevanter Informationen ermöglicht, unterstützt das Betriebspersonal. Ereignisse werden in einer intuitiven Plattform einfach dokumentiert und sind an allen Arbeitsplätzen sichtbar. Damit behalten Schichtarbeiter und Betriebsleitung stets den Überblick über alle Vorkommnisse und den aktuellen Zustand der Anlagen. Die Mitarbeiter können bei Vorfällen Aufgaben und Weisungen über die Plattform erteilen und steuern damit den Betrieb interkativ – ein Austausch zwischen Anlagenfahrer, Schichtführer und Betriebsleiter trägt dazu bei, dass auf Vorkommnisse schnell reagiert werden kann und prozessrelevante Informationen schnellstmöglich zur richtigen Person finden. Berichten zufolge identifizierten Betriebsleiter Transparenz in den Abläufen und gut vorbereitete Schichtübergaben als Grundstein für Effizienzsteigerungen. Mit Blick auf die Operational Excellence stellte die Betriebsleitung fest, dass Schichtteams, die insgesamt besser zusammenarbeiten können, die komplette Performance des Unternehmens stärken. Genau hier treffen wir auf die Vorteile, die die digitale Transformation mit sich bringt.

Unser Unternehmen, das polymere Werkstoffe verarbeitet, legt einen besonderen Fokus auf Neuerungen und Innovationen. Die besondere Unterstützung von Mitarbeitern, die neue Produkt- und Verfahrensinnovationen vorantreiben, ist bereits in den Unternehmensrichtlinien verankert. Für Innovationen ist eine abteilungsübergreifende Zusammenarbeit notwendig und betrifft neben Produktentwicklung, Technik und Marketing natürlich auch die Produktion. Eine Software-Lösung für die Prozessindustrie unterstützt das Innovationsteam dabei, Prozesse und Produkte schneller und einfacher aus dem Teststadium in eigentliche Produktionsabläufe zu überführen.
Werke über den Globus verstreut – das finden wir bei Chemiekonzernen häufig. Unternehmen, die Polymerwerkstoffe verarbeiten, sind mit ihren Werken vor allem in den USA und über Europa verteilt ansässig. Daher wurden Software-Lösungen entwickelt, die länderspezifisch an die verschiedenen Unternehmenskulturen und Schichtmodelle angepasst wurden.

Neue Produktionsverfahren werden im unserem Unternehmen für Polymerwerkstoffe streng überwacht: Prozessrelevante Daten und Informationen werden während jeder Schicht in einer digitalen Enterprise Plattform erfasst. Für Kontrollgänge zur Überprüfung der Anlagen nutzen die Mitarbeiter Checklisten der Software-Lösung. Diese Checklisten können zusätzlich mit E-Signaturen verifiziert werden, um die Berichte im Falle eines internen oder externen Audits zu authentifizieren. Verschiedene Ansichten für bestimmte Rollen stellen sicher, dass die Personen, die eine Kontrolle durchführen, auch die Berechtigung dafür innehaben. Neben einer strukturierten Durchführung ermöglicht die Software eine transparente Dokumentation. Alle Informationen sind zu jeder Zeit besprechungsgerecht und mit Status übersichtlich aufbereitet sichtbar. Die automatisierte Dokumentation der Abläufe muss nicht im Nachgang manuell für die Einhaltung von Vorschriften und Audits nachgeholt werden.

Darüber hinaus werden mithilfe von vordefinierten und gleichzeitig konfigurierbaren Analysen und OEE-Echtzeitansichten die Daten automatisiert ausgewertet. Diese Prozessoptimierung sorgt für Transparenz in der Schichtkommunikation und vereinfacht Entscheidungsfindungen und Schichtübergaben. Die Effizienz der Produktion wird Berichten zufolge durch den automatisierten Kommunikationsfluss mit der digitalen Plattform um 20 % gesteigert. Ein weiterer Vorteil liegt in der Zeitersparniss, die dem Team ermöglicht, den Fokus stärker auf Prozessoptimierungen zu lenken. Gleichzeitig steigert das Tool werksübergreifend die Beteiligung an Trainings und Schulungen zur kontinuierlichen Verbesserung, zum Vorantreiben von Innovationen und zur Kostensenkung.

Dominoeffekte vermeiden

Die Anlagenfahrer der Betriebsteams, die Produktionsleitern unterstellt sind, haben viele Verantwortlichkeiten: z. B. die Einhaltung von Sicherheitsvorkehrungen, die Befolgung von PSA-Anweisungen und ihrem Beitrag für eine sichere Arbeitsumgebung. Das erschwert den Mitarbeitern, nur 15 Minuten für die Schichtübergabe einzuhalten – insbesondere dann, wenn Probleme und Störungen auftreten, die einen Einfluss auf die Qualität der Produkte haben.

Eine Schichtübergabe, die unter Zeitdruck stattfindet, führt zu Stress in unserer Polymerfabrik. Während der Schichtübergabe muss das Betriebspersonal aufpassen, nicht wichtige Informationen zu verpassen. Darüber hinaus ist den Mitarbeitern bewusst, dass sie Weisungen strikt befolgen müssen. Routineaufgaben und Kontrollgänge müssen laut Anweisung durchgeführt werden. Risikoanalysen sind sofort ernst zu nehmen. Denn nur ein einziger Fehler kann einen Dominoeffekt auslösen. Eine fehlerhaft laufende Anlage kann die komplette Produktion lahmlegen oder fehlerhafte Endprodukte herstellen. Werden Vorkommnisse erst kurz vor Schichtende entdeckt, ist eine detaillierte Information an die nächste Schicht erforderlich. Nur damit kann das Folge-Team auf die neuen Bedingungen reagieren. Mit den bisherigen Hilfsmitteln war es schwer, eine umfassende Übergabe in nur 15 Minuten zu realisieren. Das Management reagierte an dieser Stelle und integrierte die Enterprise Plattform, die das Betriebspersonal heute unterstützt.

Die Anlagenfahrer können nun durch einen soliden Informationsfluss qualifizierte Entscheidungen treffen, die Anlagen optimal steuern und Produktionspläne besser einhalten. Neben KPIs können auch Produktneueinführungen, bei mindestens gleichbleibender Qualität und Lieferzeit, schneller und besser realisiert werden. Wo zuvor innerhalb der 15-minütigen Schichtübergabe, Chargenblätter und Übergabeprotokolle genaustens ausgefüllt werden mussten, werden die Mitarbeiter durch digitalisierte Abläufe unterstützt. Digital aufbereitete Übersichten, auf die zu jeder Zeit zugegriffen werden kann, sparen nicht nur Schreibarbeit, sondern auch die Suche nach Informationen. Der Schlüssel zur erfolgreichen Produktion – ein reibungsloser Informationsfluss über prozessrelevante Daten.

Die Anlagenbediener arbeiten mit der neuen Lösung nicht nur enger mit ihren Kollegen zusammen, sondern befolgen die 5S-Standards (Sort, Set, Shine, Standardize, Sustain). Damit wird sichergestellt, dass der Betrieb kontinuierlich verbessert wird und optimale Abläufe standardisiert werden. Neben dem frühzeitigen Erkennen und Melden von Problemen innerhalb der Anlage trägt eine gezielte Ursachenforschung zur Optimierung der Prozesse bei. Basis für die Umsetzung ist eine Softwarelösung, die Prozesse und Abläufe automatisiert. Noch bevor es zu Störungen und Vorfällen kommen kann, stellt die intuitive Enterprise Plattform sicher, dass Wartungsarbeiten durchgeführt werden. Insgesamt werden unsichere Bedingungen und potenzielle Gefahren frühzeitig kommuniziert.

Tücken von E-Mails, Office-Tools und Papier überwinden

Prozesse und Vorfälle beeinflussen den Anlagenbetrieb schichtübergreifend. Störungen können oft nicht allein von einer Person bearbeitet oder besser gesagt in einer einzigen Schicht behoben werden. Probleme müssen gemeinsam bzw. schichtübergreifend in Angriff genommen werden. Das verdeutlicht, wie komplex die Abläufe in der Prozessindustrie sind. Auf Tabellenkalkulationen zurückzugreifen, kann dabei nur bis zu einem gewissen Grad effizient funktionieren und birgt das Risiko von Sicherheitsvorfällen, Ausfällen von Anlagen und Maschinen oder der Minderung der Anlageneffizienz. Dafür wird eine Kommunikations- und Kollaborationsplattform, die speziell für die Prozessindustrie entwickelt wurde, erforderlich. Sie ermöglicht klare und präzise Schichtübergaben.

Herausforderungen und Probleme im Ablauf sollten weder durch das Versenden von E-Mails noch durch die Erfassung in Word-Dokumenten, Excel und/oder Haftnotizen bewältigt werden. Vor allem bei der Übermittlung von Informationen per E-Mail geht viel Zeit verloren. Gleichzeitig werden Vorfälle häufig unterschiedlich und mit verschiedener Präzision beschrieben. So äußern Schichtleiter oft, dass sie nach vier freien Tagen bei ihrer Rückkehr mühsam herausfinden müssen, welche der
E-Mails aktuell gültige Informationen enthalten. Missverständnisse sind vorprogrammiert und nicht im Sinne der Prozesse. In der chemischen Industrie sollte nicht auf Office-Tools zurückgegriffen werden, sondern vielmehr auf eine erfolgreiche Digitalisierungsstrategie gesetzt werden, die industrielle Kommunikations- und Kollaborationsprozesse betrachtet.

Wenn Schichtübergaben auf handschriftlichen Notizen, mündlichen Anweisungen und Office-Lösungen basieren, kommt es häufig zu Fehlern durch Missverständnisse und Informationslücken. Auf diesen Wegen bleibt viel Potenzial ungenutzt. Eine innovative Softwarelösung hingegen schafft Transparenz im Bezug auf Ereignisse und prozessrelevante Daten. So trägt die Digitalisierung dazu bei, KPIs bestmöglich zu erreichen. Darüber hinaus sorgt die Digitalisierung des Schichtbetriebs und der Schichtübergabe dafür, dass insgesamt die Anlagenperformance verbessert wird und das Risiko für meldepflichtige Sicherheitsvorfälle verringert wird. Ein weiterer Nebeneffekt ist die Zeitersparnis, die für Innovationen und Optimierungen genutzt werden kann.

In großen Chemie-Konzernen weiß häufig ein Werk nicht, welche Software-Infrastruktur in anderen Werken erfolgreich etabliert wurde. Betriebe, denen Implementierungen von anderen Werken der gleichen Unternehmensgruppe mitgeteilt werden, erkennen oft schnell das Potenzial der neuen Lösung. Herkömmliche Hilfsmittel, wie Papierformulare oder selbst entwickelte Lösungen in Office-Tools, können mit digitalen Lösungen für die Prozessindustrie auf Dauer nicht mithalten und erschweren künftig die Umstellung auf eine vollautomatische digitale Prozessindustrie.

Optimierte Kommunikation für effiziente Produktion

Die Software verbindet alle Mitarbeiter im Schichtbetrieb. Eine einfache Bedienung durch eine intuitive Oberfläche stellt den Nutzer in den Mittelpunkt. Die verständliche Oberfläche verringert den Schulungsaufwand und motiviert zur Arbeit mit dem System. Intelligente Eingabehilfen sparen Klicks und Schreibaufwand. Insgesamt erleichtert die Verbesserung der Kommunikationsabläufe dem Betriebspersonal den Zugriff auf prozessrelevante Daten. Die Schichtkommunikation auf einen globalen Standard zu konsolidieren und Informationen transparent zu verwalten, bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Wichtige Aktivitäten wie Schichtübergaben, Ereignisprotokollierung, Wartungsaufträge und Sicherheitsinspektionen werden ordnungsgemäß dokumentiert und einheitlich durchgeführt. Die zentrale Informationsablage ermöglicht eine lückenlose, nachvollziehbare und revisionssichere Dokumentation. Gleichzeitig wurde eine Teamkultur aufgebaut, die gemeinsam mit den Zielen des Unternehmens wachsen konnte.