Wie wir die Probenahme bei SIBUR auf neue Gleise stellten

Und was ist dabei herausgekommen?

Hallo!

In der Produktion ist es wichtig, die Qualität der Produkte zu überwachen, sowohl die von den Lieferanten kommenden als auch die, die wir ausgeben. Zu diesem Zweck führen wir häufig Probenahmen durch – speziell geschulte Mitarbeiter nehmen Proben und sammeln gemäß den vorhandenen Anleitungen die Proben, die dann in ein Labor übergeben werden, wo sie auf Qualität überprüft werden.

Ich heiße Katja, ich bin Produktinhaberin eines Teams bei SIBUR, und heute werde ich erzählen, wie wir das Leben (zumindest während der Arbeitszeit) der Spezialisten, die Proben entnehmen, und anderer Teilnehmer dieses spannenden Prozesses verbessert haben. Unter dem Cut erfahren Sie etwas über Hypothesen und ihre Überprüfung, über den Umgang mit den Nutzern Ihres digitalen Produkts und ein bisschen darüber, wie bei uns alles funktioniert.

Hypothesen

Hier sollte man damit beginnen, dass unser Team ziemlich jung ist. Wir arbeiten seit September 2018, und eine unserer ersten Herausforderungen im Rahmen der Digitalisierung von Prozessen ist die Produktionsüberwachung. De facto ist das die Überprüfung alles zwischen dem Eingang von Rohstoffen und dem Ausgang des Endprodukts aus unseren Produktionen. Wir entschieden uns, den Elefanten in Stücken zu essen und begannen mit der Probenentnahme. Denn um Laboruntersuchungen von Proben auf digitale Gleise zu setzen, müssen diese Proben zunächst jemand sammeln und bringen.

Die ersten Hypothesen bezogen sich auf den Verzicht auf Papier und manuelle Arbeit. Früher sah der Prozess folgendermaßen aus: Eine Person musste auf ein Blatt Papier schreiben, was genau sie im Probenehmer sammeln wollte, sich selbst identifizieren (sprich – ihre vollständigen Namen und die Zeit der Probenentnahme auf das Papier schreiben), dieses Papier auf das Reagenzglas kleben. Dann musste sie zur Rampe gehen, eine Probe aus mehreren Waggons nehmen und in den Bedienraum zurückkehren. Im Bedienraum musste die Person diese gleichen Daten ein zweites Mal in das Probenahmeprotokoll eingeben, mit dem die Probe ins Labor geschickt wird. Und dann noch ein Journal für sich selbst führen, um im Zweifelsfall nachsehen zu können, wer wann welche Probe entnommen hat. Und der Chemiker, der die Probe im Labor registriert, übertrug die Aufzeichnungen von den Zetteln in spezielle Laborsoftware (LIMS).

Die Probleme sind offensichtlich. Erstens dauert es lange, außerdem beobachten wir eine Wiederholung derselben Operation. Zweitens ist die Genauigkeit niedrig – die Zeit für die Probenentnahme wurde teilweise nach Augenmaß angegeben, denn es ist ein Unterschied, wenn man auf Papier eine ungefähre Entnahmezeit notiert, und wenn man dann zum Waggon geht und mit dem Proben sammeln beginnt, ist das schon eine etwas andere Zeit. Für die Datenanalyse und die Überwachung des Prozesses ist dies wichtiger als es scheint.

Wie Sie sehen können, gibt es im Prozess wirklich ein großes Potenzial zur Optimierung.

Wir hatten nur wenig Zeit und mussten alles schnell umsetzen, und zwar innerhalb des Unternehmensrahmens. Etwas in der Cloud in der Produktion zu machen, ist nicht wirklich ideal, weil man mit vielen Daten arbeitet, von denen ein Teil Geschäftsgeheimnisse enthält oder personenbezogene Daten. Für die Erstellung des Prototyps benötigten wir nur die Waggonnummer und den Produktnamen – diese Daten wurden von der Sicherheitsabteilung genehmigt, und wir konnten beginnen.

In meinem Team arbeiten derzeit 2 externe Entwickler, 4 interne, ein Designer, ein Scrum-Master und ein Junior Produktmanager. Übrigens, das sind die aktuellen Stellenangebote insgesamt.

Innerhalb einer Woche haben wir mit Django eine Admin-Oberfläche für das Team und eine einfache mobile Anwendung für die Nutzer erstellt. Danach haben wir eine weitere Woche daran gearbeitet und optimiert, und dann haben wir sie den Nutzern übergeben, sie geschult und mit den Tests begonnen.

Prototyp

Hier ist alles einfach. Es gibt einen Webbereich, der es ermöglicht, eine Aufgabe zur Probenentnahme zu erstellen, und es gibt eine mobile Anwendung für die Mitarbeiter, in der alles anschaulich dargestellt ist, zum Beispiel: Geh zu dieser Rampe und nimm Proben aus diesem Waggon. Auf den Probenentnehmer haben wir zunächst QR-Codes geklebt, um das Rad nicht neu zu erfinden, denn eine ernstere Anpassung des Probennehmers hätte genehmigt werden müssen, und hier war alles harmlos: klebte ein Blatt Papier auf und ging zur Arbeit. Der Mitarbeiter musste nur die Aufgabe in der Anwendung auswählen und das Etikett scannen; danach wurden die Daten in das System eingegeben, dass er (der spezifische Mitarbeiter) zu einem bestimmten Zeitpunkt Proben aus dem Waggon mit einer bestimmten Nummer entnommen hat. Bildlich gesprochen: „Ivan hat um 13:44 Uhr eine Probe aus Waggon Nr. 5 entnommen“. Bei seiner Rückkehr ins Operatorkontrollzentrum musste er nur noch das bereits fertige Protokoll mit denselben Daten ausdrucken und darauf seine Unterschrift setzen.

Die alte Version der Admin-Oberfläche

Aufgabe in der neuen Admin-Oberfläche erstellen

Für die Mädchen im Labor wurde es in diesem Stadium auch einfacher – jetzt können sie die Beschriftungen auf dem Papier nicht mehr auseinandernehmen, sondern einfach den Code scannen und sofort verstehen, was genau sich im Probennehmer befindet.

Hier stießen wir auf ein ähnliches Problem bereits seitens des Labors. Auch die Frauen hier haben ihre komplexe Software, LIMS (Laboratory Information Management System), in die sie alle Daten von den Entnahmeberichten manuell eingeben mussten. In diesem Stadium konnte unser Prototyp ihre Schmerzen nicht lösen.

Deshalb beschlossen wir, eine Integration zu erstellen. Ideal wäre eine Situation, in der die gesamte Ausstattung, die wir für die Integration dieser Schnittstellen entwickelt haben, vom Probennehmen bis zur Laboranalyse, dabei hilft, das Papier ganz zu vermeiden. Die Webanwendung wird die Papierprotokolle ersetzen, und der Probenentnahmebericht wird automatisch ausgefüllt, mit einer elektronischen Unterschrift. Dank des Prototyps haben wir verstanden, dass das Konzept anwendbar ist, und haben mit der Entwicklung des MVP begonnen.

Prototyp der vorherigen Version der mobilen Anwendung

MVP der neuen mobilen Anwendung

Fingerspitzen und Handschuhe

Hier muss auch der Fakt berücksichtigt werden, dass die Arbeit in der Produktion nicht +20 und ein leichter Wind ist, der die Felder des Strohhuts zerzaust, sondern manchmal -40 und es herrscht ein echter Wind, bei dem man die Handschuhe nicht ablegen möchte, um auf den Touchscreen des explosionsgeschützten Smartphones zu tippen. Gar nicht. Selbst unter Androhung, Papierberichte ausfüllen zu müssen und Zeit zu verlieren. Aber die Finger sind bei dir.

Deshalb haben wir den Arbeitsprozess der Jungs ein wenig geändert – erstens haben wir eine Reihe von Aktionen auf die seitlichen Hardwaretasten des Smartphones gelegt, die man problemlos mit Handschuhen drücken kann, und zweitens haben wir die Handschuhe selbst verbessert: Unsere Kollegen, die für die Bereitstellung von persönlichen Schutzausrüstungen zuständig sind, haben uns Handschuhe gefunden, die allen notwendigen Standards entsprechen und zudem die Möglichkeit bieten, mit Touchscreens zu arbeiten.

Hier ist ein kurzes Video darüber.

Es gab auch Rückmeldungen zu den Etiketten auf den Probennehmern. Das Problem ist, dass es verschiedene Probennehmer gibt – aus Kunststoff, Glas, in gebogener Form, kurz gesagt, in verschiedenen Varianten. Es ist unpraktisch, einen QR-Code auf gebogene Probennehmer zu kleben, das Papier biegt sich und kann nicht so gut gescannt werden, wie man es sich wünschen würde. Zudem wird es unter dem Klebeband schlechter gescannt, und wenn man das Klebeband im Übermaß verwendet – wird es überhaupt nicht gescannt.

Wir haben all dies durch NFC-Tags ersetzt. Das ist deutlich bequemer, aber wir haben es bisher noch nicht ganz benutzerfreundlich gemacht — wir möchten auf flexible NFC-Tags umsteigen, sind jedoch bisher auf die Zustimmung zur Explosionssicherheit gestoßen, weshalb unsere Tags groß, aber explosionsgeschützt sind. Wir werden jedoch an diesem Thema mit unseren Kollegen für Arbeitssicherheit arbeiten, sodass noch alles bevorsteht.

Noch zu den Tags

LIMS als System sieht selbst das Drucken von Barcodes für solche Zwecke vor, hat jedoch einen wesentlichen Nachteil — sie sind Einwegprodukte. Das heißt, man klebt sie auf den Probennehmer, beendet die Arbeit und muss sie abreißen und wegwerfen, um dann ein neues zu kleben. Erstens ist das nicht unbedingt umweltfreundlich (es wird deutlich mehr Papier verbraucht, als es auf den ersten Blick scheint). Zweitens dauert es lange. Unsere Tags sind wiederverwendbar, mit wiederbeschreibbarer Funktion. Wenn ein Probennehmer ins Labor geschickt wird, reicht es aus, ihn zu scannen. Dann wird der Probennehmer sorgfältig gereinigt und zurückgegeben, um die nächsten Proben zu entnehmen. Der Mitarbeiter in der Produktion scannt ihn erneut und trägt die neuen Daten auf das Tag ein.

Dieser Ansatz hat sich ebenfalls als recht erfolgreich erwiesen; wir haben ihn gründlich getestet und versucht, alle schwierigen Stellen zu bearbeiten. Infolgedessen befinden wir uns derzeit in der Entwicklungsphase des MVP im Industrieumfeld mit vollständiger Integration in die Unternehmenssysteme und Konten. Hierbei hilft es, dass wir vieles damals auf Mikrodienste umgestellt haben, sodass es hinsichtlich der Arbeit mit Konten keine Probleme gab. Im Gegensatz zu dem gleichen LIMS — für dieses hat niemand etwas unternommen. Hier hatten wir einige Schwierigkeiten, es ordentlich in unsere Entwicklungsumgebung zu integrieren, aber wir haben sie gemeistert, und im Sommer werden wir alles in die Tat umsetzen.

Kontrollen und Schulungen

Ein Fall, der aus einem recht alltäglichen Problem entstanden ist, war einmal die Annahme, dass Prüfungen von Proben manchmal abweichende Ergebnisse liefern, weil Proben einfach schlecht entnommen werden. Die Hypothesen über das Geschehen waren folgende.

1. Proben werden einfach falsch entnommen, weil die Mitarbeiter vor Ort den technologischen Prozess nicht einhalten.
2. In der Produktion kommen viele Neueinsteiger, die möglicherweise nicht alles im Detail erklärt bekommen, was zu nicht ganz korrekten Probenentnahmen führt.

Die erste Option haben wir von Anfang an kritisiert, aber zur Sicherheit haben wir auch damit begonnen zu überprüfen.

Hier möchte ich eine wichtige Sache hervorheben. Wir lehren aktiv das Unternehmen, die Denkweise in Richtung der Kultur der Entwicklung digitaler Produkte umzustrukturieren. Früher war das Denkmuster so, dass es einen Anbieter gibt, der nur einmal ein klares Lastenheft mit Lösungen schreiben muss, es abgibt und dann soll er alles machen. Das bedeutete, dass die Leute de facto sofort von potenziellen fertigen Lösungen ausgingen, die als Gegebenheit ins Lastenheft aufgenommen werden mussten, anstatt sich aus den bestehenden Problemen, die gelöst werden sollten, zu orientieren.

Und wir verschieben jetzt den Fokus von so etwas wie einem "Ideegenerator" hin zur Formulierung klarer Probleme.

Deshalb haben wir, als wir die Beschreibung dieser Probleme gehört haben, begonnen, Möglichkeiten zu entwickeln, um diese Hypothesen zu überprüfen.

Die Qualität der Arbeit der Probenahmer zu überprüfen, ist am einfachsten mit Hilfe von Videoüberwachung. Es ist klar, dass es für die Überprüfung einer weiteren Hypothese nicht so einfach ist, die gesamte Rampe mit explosionsgeschützten Kameras auszurüsten; die Kostenschätzung kam sofort auf mehrere Millionen Rubel, und wir haben davon abgesehen. Es wurde beschlossen, uns an unsere Kollegen aus der Industrie 4.0 zu wenden, die derzeit die Verwendung der einzigen explosionsgeschützten WLAN-Kamera in Russland testen. Laut Beschreibung sollte es etwa die Größe eines Wasserkochers haben, aber in Wirklichkeit ist dieses Gerät nicht größer als ein Marker für Whiteboards.

Wir haben dieses kleine Gerät genommen und sind zur Rampe gegangen, wobei wir den Mitarbeitern so detailliert wie möglich erklärt haben, was wir hier bereitstellen, wie lange und wofür genau. Es war wichtig, sofort klarzustellen, dass dies tatsächlich zur Überprüfung des Experiments und vorübergehend ist.

Ein paar Wochen arbeiteten die Leute im regulären Modus, es wurden keine Verstöße festgestellt, und wir beschlossen, die zweite Hypothese zu überprüfen.

Für ein schnelles und detailliertes Training haben wir das Format von Videoanleitungen gewählt, da wir vermutet haben, dass ein angemessener Video-Tutorial, dessen Betrachtung einige Minuten in Anspruch nimmt, alles viel anschaulicher zeigen wird als ein 15-seitiges Dienstanweisung. Zumal eine solche Anleitung bei ihnen bereits vorhanden war.

Gesagt, getan. Ich bin nach Tobolsk gefahren, habe mir angesehen, wie sie Proben entnehmen, und es stellte sich heraus, dass die Probeentnahme dort seit 20 Jahren gleich ist. Ja, es ist ein ziemlich routinierter Prozess, der bei häufigem Wiederholen automatisiert werden kann, aber das bedeutet nicht, dass er nicht automatisiert und vereinfacht werden kann. Zunächst wurde die Idee eines Video-Tutorials vom Personal abgelehnt, denn warum sollten wir Videos drehen, wenn wir das schon seit 20 Jahren gleich machen.

Wir haben mit unserer PR-Abteilung vereinbart, den geeignetsten Typen für die Videoaufnahmen auszusuchen, ihm einen glänzenden, tollen Schraubenschlüssel gegeben und den Prozess der Probeentnahme unter idealen Bedingungen aufgenommen. Es entstand eine vorbildliche Version. Ich habe das Video dann auch noch vertont, um es anschaulicher zu machen.

Wir haben Mitarbeiter aus acht Schichten versammelt, eine Kinovorstellung organisiert und gefragt, wie es ihnen gefällt. Es stellte sich heraus, dass es wie bei der dritten Sichtung der ersten „Avengers“ war: toll, schön, aber nichts Neues. Sie sagten, dass wir das die ganze Zeit so machen.

Dann haben wir die Leute direkt gefragt, was ihnen an diesem Prozess nicht gefällt und was unbequem ist. Und hier brach der Damm — nach einer solchen improvisierten Design-Session mit den Produktionsmitarbeitern haben wir dem Management einen ziemlich umfangreichen Backlog präsentiert, der auf die Veränderung der operativen Prozesse abzielt. Denn es sollte zunächst eine Reihe von Anpassungen in den Prozessen selbst vorgenommen werden, bevor wir ein digitales Produkt entwickeln, das unter den neuen Bedingungen richtig verstanden werden kann.

Ehrlich gesagt, wenn jemand einen großen, unbequemen Probennehmer ohne Griff hat, muss er ihn mit beiden Händen tragen, und du sagst: „Hier, Ivan, nimm das Handy, scanne dort“ — das ist irgendwie nicht gerade inspirierend.

Die Menschen, für die Sie ein Produkt erstellen, müssen verstehen, dass Sie sie hören und nicht nur darauf vorbereitet sind, etwas Trendiges zu präsentieren, das sie gerade nicht brauchen.

Über Prozesse und Effekte

Wenn du ein digitales Produkt entwickelst und dein Prozess nicht funktioniert, solltest du das Produkt nicht sofort implementieren, sondern zuerst den Prozess verbessern. Unser Anliegen besteht derzeit darin, solche Prozesse zu optimieren. Im Rahmen von Design-Sessions sammeln wir einen Backlog, nicht nur für das digitale Produkt, sondern auch für globale betriebliche Verbesserungen, die wir manchmal sogar schneller umsetzen können als das Produkt selbst. Das ergibt bereits einen hervorragenden Effekt.

Es ist auch wichtig, dass ein Teil des Teams direkt im Unternehmen ist. Wir haben Leute aus verschiedenen Abteilungen, die sich entschieden haben, eine Karriere in der digitalen Welt aufzubauen und uns bei der Implementierung von Produkten und dem Kennenlernen der Prozesse zu unterstützen. Solche operativen Veränderungen kommen oft von ihnen.

Für die Mitarbeiter ist es zudem einfacher, da sie verstehen, dass wir hier nicht einfach nur sitzen, sondern tatsächlich darüber sprechen, wie sie unnötige Dokumente streichen oder aus 16 notwendigen Dokumenten nur ein einziges Papier machen können (und letztendlich auch das abschaffen), wie sie eine elektronische Signatur (E-Signatur) erstellen und die Zusammenarbeit mit Behörden optimieren können, und Ähnliches.

Und wenn wir über den Prozess sprechen, haben wir noch Folgendes gefunden.

Die Probenentnahme dauert im Durchschnitt etwa 3 Stunden. In diesem Prozess gibt es Personen, die als Koordinatoren fungieren, und während dieser drei Stunden klingelt ihr Telefon ununterbrochen und sie melden ständig den Status — wohin das Fahrzeug geschickt werden soll, wie die Aufträge auf die Labore verteilt werden sollen und ähnliches. Das betrifft die Laborseite.

Auf der Produktionsseite sitzt ebenfalls eine Person mit einem ebenso stressigen Telefon. Wir haben beschlossen, dass es gut wäre, ihnen ein visuelles Dashboard zur Verfügung zu stellen, das es ermöglicht, den Status des Prozesses von der Anfrage zur Probenentnahme bis zur Ausgabe der Laborergebnisse zu verfolgen, mit den notwendigen Benachrichtigungen und weiteren Informationen. Später denken wir darüber nach, dies mit der Transportbestellung zu verknüpfen und die Tätigkeit der Labore selbst zu optimieren — die Arbeit auf die Mitarbeiter zu verteilen.

Insgesamt können wir durch digitale und betriebliche Veränderungen bei einer Probenentnahme etwa 2 Stunden Arbeitszeit und eine Stunde Stillstand des Fahrzeugs einsparen, verglichen mit der Arbeitsweise vor unserer Zeit. Und das gilt nur für eine Entnahme; täglich kann es mehrere solcher Entnahmen geben.

Von den Effekten — derzeit werden etwa ein Viertel der Proben so entnommen. Es hat sich ergeben, dass wir etwa 11 Mitarbeiter für sinnvollere Aufgaben freisetzen. Und die Reduzierung der Waggon-Stunden (und auch der Zusammensetzungs-Stunden) eröffnet Möglichkeiten zur Monetarisierung.

Natürlich verstehen nicht alle ganz, was das digitale Team hier eigentlich macht und warum es sich mit operationale Verbesserungen beschäftigt. Bei den Menschen bleibt dieses nicht ganz korrekte Verständnis zurück, dass die Entwickler kamen, dir innerhalb eines Tages eine Anwendung gemacht haben und alle Probleme gelöst wurden. Das operationale Personal ist dem Ansatz verständlicherweise aufgeschlossen, obwohl mit etwas Skepsis.

Aber es ist wichtig zu bedenken, dass es keine magischen Kästen gibt. Es ist alles Arbeit, Forschung, Hypothesen und Überprüfungen.

Quelle: habr.com