Wie wir die Probenahme bei SIBUR auf neue Gleise gebracht haben

Und was daraus geworden ist

Hallo!

In der Produktion ist es wichtig, die Qualität der Produkte zu überwachen, sowohl die von Lieferanten gelieferten als auch die, die wir ausgeben. Dazu führen wir regelmäßig Probenahmen durch – speziell geschulte Mitarbeiter nehmen Proben und sammeln diese gemäß der vorhandenen Anleitung, die dann ins Labor übermittelt werden, wo sie auf Qualität getestet werden.

Ich heiße Katja, ich bin Produktinhaberin eines der Teams bei SIBUR, und heute werde ich darüber berichten, wie wir das Leben (zumindest während der Arbeitszeit) der Spezialisten, die Proben entnehmen, und anderer Teilnehmer dieses spannenden Prozesses verbessert haben. Im Folgenden geht es um Hypothesen und deren Überprüfung, um die Beziehung zu den Nutzern deines digitalen Produkts und ein wenig darüber, wie bei uns alles organisiert ist.

Hypothesen

Hier sollte man damit beginnen, dass unser Team recht jung ist. Wir arbeiten seit September 2018, und eine unserer ersten Herausforderungen im Rahmen der Digitalisierung von Prozessen ist die Produktionskontrolle. De facto ist dies die Überprüfung alles zwischen dem Eingang des Rohmaterials und dem Ausgang des Endprodukts aus unseren Produktionen. Wir haben entschieden, den Elefanten in Stücke zu schneiden und mit der Probenentnahme zu beginnen. Denn um die Laboruntersuchungen von Proben auf digitale Schienen zu stellen, muss jemand diese Proben zuerst sammeln und bringen – normalerweise mit Händen und Füßen.

Die ersten Hypothesen betrafen den Verzicht auf Papier und manuelle Arbeit. Zuvor sah der Prozess so aus: Eine Person musste auf ein Stück Papier notieren, was sie für die Entnahme in das Probengefäß vorbereiten wollte, sich selbst identifizieren (d.h. ihren Namen und die Zeit der Probenentnahme auf das Papier schreiben), dieses Papier auf das Röhrchen kleben. Dann musste sie zur Rampe gehen, eine Probe aus mehreren Waggons nehmen und in die Betriebszentrale zurückkehren. In der Betriebszentrale musste die Person die gleichen Daten erneut in das Protokoll für die Probenentnahme eingeben, mit dem die Probe anschließend ins Labor geschickt wird. Außerdem musste sie ein Journal für sich selbst führen, um im Falle einer Überprüfung nachsehen zu können, wer und wann eine bestimmte Probe entnommen hat. Der Chemiker, der die Probe im Labor registrierte, übertrug später die Notizen von den Papierzetteln in eine spezielle Laborsoftware (LIMS).

Die Probleme sind offensichtlich. Erstens dauert es lange, und wir beobachten eine wiederholte Ausführung derselben Operation. Zweitens ist die Genauigkeit gering – die Zeit für die Probenahme wurde teilweise aus dem Stegreif geschätzt, denn es ist eine Sache, die ungefähre Probenahmezeit auf Papier zu notieren, und etwas anderes, bis du zum Waggon gelangst und mit der Probenahme beginnst; das dann wird schon etwas andere Zeit sein. Für die Datenanalyse und die Prozessüberwachung ist dies wichtiger, als es scheint.

Wie Sie sehen, gibt es wirklich viel Spielraum zur Prozessoptimierung.

Wir hatten nur wenig Zeit und mussten alles schnell erledigen, und das innerhalb des Unternehmensrahmens. Etwas in der Cloud in der Produktion zu machen ist keine gute Idee, da du mit vielen Daten arbeitest, von denen ein Teil Geschäftsgeheimnisse oder personenbezogene Daten enthält. Für die Erstellung des Prototyps benötigten wir lediglich die Wagennummer und den Produktnamen – diese Daten wurden von den Sicherheitsbeauftragten genehmigt, und wir konnten starten.

In meinem Team sind jetzt 2 externe Entwickler, 4 interne, ein Designer, ein Scrum-Master und ein Junior Product Owner. Hier sind übrigens die offenen Stellen, die wir derzeit haben. wir haben insgesamt offene Stellen..

Innerhalb einer Woche haben wir ein Admin-Panel für das Team und eine einfache mobile Anwendung für die Benutzer auf Django entwickelt. Danach haben wir eine weitere Woche an der Fertigstellung und Anpassung gearbeitet, bevor wir es den Benutzern übergeben, sie geschult und mit den Tests begonnen haben.

Prototyp

Hier ist alles einfach. Es gibt einen Web-Bereich, der es ermöglicht, eine Aufgabe zur Probenentnahme zu erstellen, und eine mobile Anwendung für die Mitarbeiter, in der alles übersichtlich ist, zum Beispiel: Geh zu diesem Rampenplatz und nimm Proben aus diesem Waggon. Zunächst haben wir QR-Codes auf die Probennehmer geklebt, um das Rad nicht neu zu erfinden, denn größere Anpassungen der Probennehmer hätten Genehmigungen erfordert, und hier war alles harmlos, einfach ein Blatt Papier geklebt und zur Arbeit gegangen. Der Mitarbeiter musste nur die Aufgabe in der App auswählen und das Etikett scannen, woraufhin die Daten in das System eingetragen wurden, dass er (der spezifische Mitarbeiter) zu einer bestimmten Zeit Proben aus dem Waggon mit der entsprechenden Nummer entnommen hat. Bildlich gesagt: 'Ivan hat eine Probe aus dem Waggon Nr. 5 um 13:44 entnommen.' Bei seiner Rückkehr ins Kontrollzentrum musste der Mitarbeiter lediglich den bereits fertigen Bericht mit denselben Daten ausdrucken und darauf seine Unterschrift setzen.

Alte Version des Admin-Panels

Aufgabe im neuen Admin-Panel erstellen

Für die Mädchen im Labor wurde es in dieser Phase auch einfacher — jetzt müssen sie die Aufschriften auf dem Papier nicht mehr entziffern, sondern können einfach den Code scannen und sofort verstehen, was sich im Probenentnehmer befindet.

Und hier stießen wir auf ein ähnliches Problem auf der Seite des Labors. Auch die Mädchen haben ihre eigene komplexe Software, das LIMS (Laboratory Information Management System), in das sie alle Daten manuell von den erhaltenen Protokollen eingeben mussten. Und in dieser Phase hat unser Prototyp leider nicht geholfen.

Deshalb entschieden wir uns für eine Integration. Die ideale Situation wäre, wenn alles, was wir für die Integration dieser Schnittstellen von der Probenentnahme bis zur Laboranalyse entwickelt haben, dazu beiträgt, ganz auf Papier zu verzichten. Eine Webanwendung wird die papierbasierten Protokolle ersetzen, das Protokoll wird automatisch ausgefüllt, unterstützt durch eine elektronische Signatur. 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

Finger und Handschuhe

Hier muss auch die Tatsache berücksichtigt werden, dass die Arbeit in der Produktion nicht +20 Grad und ein leichter Wind ist, der die Halme eines Strohhuts streichelt, sondern manchmal -40 Grad und ein wahrhaftiger Sturm, bei dem man sich nicht wirklich die Handschuhe ausziehen möchte, um auf den Touchscreen eines explosionsgeschützten Smartphones zu tippen. Überhaupt nicht. Selbst unter dem Druck, Papierakten auszufüllen und Zeit zu verlieren. Aber die Finger sind bei dir.

Deshalb haben wir den Arbeitsprozess für die Kollegen etwas geändert – erstens haben wir eine Reihe von Aktionen auf die seitlichen Hardwaretasten des Smartphones gelegt, die sich perfekt mit Handschuhen drücken lassen, und zweitens haben wir die Handschuhe selbst verbessert: Unsere Kollegen, die sich um die Bereitstellung von persönlichen Schutzausrüstungen kümmern, haben uns Handschuhe besorgt, die allen erforderlichen Standards entsprechen und auch die Möglichkeit bieten, mit Touchscreens zu arbeiten.

Hier ist ein kurzes Video darüber.

Es gab auch Rückmeldungen zu den Etiketten auf den Probenehmern. Das Problem ist, dass es verschiedene Probenehmer gibt – aus Kunststoff, Glas, gebogene Formen, also in verschiedenen Ausführungen. Es ist unpraktisch, einen QR-Code auf gebogene Etiketten zu kleben, da das Papier sich biegt und möglicherweise nicht so gut gescannt werden kann, wie man es sich wünschen würde. Außerdem funktioniert das Scannen unter Klebeband schlechter, und wenn man zu viel Klebeband verwendet, kann es gar nicht gescannt werden.

Wir haben das alles durch NFC-Etiketten ersetzt. Das ist viel bequemer, aber wir haben es noch nicht ganz optimiert – wir wollen auf flexible NFC-Etiketten umsteigen, sind aber momentan bei den Genehmigungen bezüglich Explosionsschutz hängen geblieben, daher sind unsere Etiketten groß, aber dafür explosionsgeschützt. Wir werden das jedoch mit unseren Kollegen aus der Arbeitssicherheit weiter bearbeiten, also liegt noch vieles vor uns.

Noch zu den Etiketten

LIMS als System sieht die Möglichkeit vor, Barcodes für solche Zwecke zu drucken, hat jedoch einen wesentlichen Nachteil: Sie sind einmalig. Das heißt, man klebt ihn auf den Probennehmer, beendet die Arbeit, muss ihn abreißen, wegwerfen und dann einen neuen aufkleben. Erstens ist das nicht besonders umweltfreundlich (es wird viel mehr Papier verbraucht, als es auf den ersten Blick scheint). Zweitens dauert es lange. Unsere Etiketten sind wiederverwendbar mit der Möglichkeit der Neuprogrammierung. Wenn ein Probennehmer ins Labor geschickt wird, genügt es, ihn zu scannen. Anschließend wird der Probennehmer sorgfältig gereinigt und für die Entnahme weiterer Proben zurückgeschickt. Ein Mitarbeiter in der Produktion scannt ihn erneut und trägt die neuen Daten auf dem Etikett ein.

Dieser Ansatz hat sich ebenfalls als sehr erfolgreich erwiesen. Wir haben ihn gründlich getestet und versucht, alle schwierigen Stellen zu optimieren. Jetzt befinden wir uns in der Entwicklung des MVP in einer Produktionsumgebung mit vollständiger Integration in die Unternehmenssysteme und Konten. Hierbei hilft, dass wir damals vieles auf Mikrodienste umgestellt haben, weshalb es bei der Arbeit mit den Konten keine Probleme gab. Im Gegensatz zu dem LIMS — für das hat niemand etwas unternommen. Hier hatten wir einige Herausforderungen, um es ordentlich in unsere Entwicklungsumgebung zu integrieren, aber diese haben wir gemeistert und im Sommer werden wir alles in Betrieb nehmen.

Überprüfungen und Schulung

Ein Fall, der aus einem vermeintlich alltäglichen Problem entstanden ist — es kam einmal die Vermutung auf, dass die Probenprüfung manchmal abnormale Ergebnisse zeigt, weil die Proben einfach schlecht entnommen werden. Die Hypothesen über das Geschehene bestanden in folgender Form.

1. Die Proben werden einfach falsch entnommen, weil die Mitarbeiter vor Ort den technologischen Prozess nicht einhalten.
2. In der Produktion kommen viele Neuankömmlinge, die nicht alles detailliert erklärt bekommen; daher resultieren nicht ganz korrekte Probenentnahmen.

Die erste Option wurde bereits zu Beginn kritisiert, aber zur Sicherheit haben wir sie ebenfalls überprüft.

Hier möchte ich einen wichtigen Punkt anmerken. Wir unterrichten das Unternehmen aktiv, seine Denkweise in Richtung einer Kultur der Entwicklung digitaler Produkte umzustellen. Früher war das Denkmodell so, dass es einen Anbieter gibt, dem man einfach ein klares Pflichtenheft mit Lösungen einmalig übergibt und der dann alles erledigt. Das bedeutete, dass die Menschen de facto sofort von potenziell fertigen Lösungen ausgingen, die als gegeben ins Pflichtenheft aufgenommen werden mussten, anstatt von den bestehenden Problemen auszugehen, die man lösen möchte.

Deshalb verlagern wir jetzt den Fokus von einem solchen „Ideengenerator“ hin zur Formulierung klarer Probleme.

Daher haben wir, nachdem wir diese Probleme beschrieben gehört haben, Möglichkeiten entwickelt, um diese Hypothesen zu testen.

Die Überprüfung der Arbeitsqualität der Probenehmer lässt sich am einfachsten durch Videoüberwachung durchführen. Es ist klar, dass es schwierig ist, eine gesamte Rampe mit explosionsgeschützten Kameras auszustatten, um eine neue Hypothese zu überprüfen; die vorläufige Berechnung ergab mehrere Millionen Rubel, weshalb wir davon abgesehen haben. Wir beschlossen, die Zusammenarbeit mit unseren Kollegen aus der Industrie 4.0 zu suchen, die derzeit die Nutzung der einzigen explosionsgeschützten WiFi-Kamera in Russland pilotieren. Laut Beschreibung sollte das Teil etwa so groß wie ein Wasserkocher sein, aber tatsächlich ist es nicht größer als ein Marker für Whiteboards.

Wir nahmen dieses kleine Gerät und gingen zur Rampe, wobei wir den Mitarbeitern so genau wie möglich erklärten, was wir hier anbieten, wie lange es dauern würde und zu welchem Zweck. Es war wichtig, sofort klarzustellen, dass es sich tatsächlich um eine Überprüfung des Experiments handelt und dass dies vorübergehend ist.

Ein paar Wochen arbeiteten die Leute im Regelbetrieb, es gab keine festgestellten Verstöße, und wir beschlossen, die zweite Hypothese zu überprüfen.

Für schnelles und detailliertes Training haben wir das Format von Videoanleitungen gewählt, weil wir vermuteten, dass ein adäquater Videotutorial, dessen Betrachtung nur einige Minuten in Anspruch nimmt, alles viel anschaulicher zeigen würde als eine Betriebsanweisung von 15 Seiten. Zumal es eine solche Anleitung bei ihnen bereits gab.

Gesagt, getan. Ich fuhr nach Tobolsk, schaute mir an, wie sie Proben entnehmen, und stellte fest, dass die Verfahren dort seit etwa 20 Jahren gleich geblieben sind. Ja, es ist ein recht routinierter Prozess, der bei häufiger Wiederholung automatisiert werden kann, aber das bedeutet nicht, dass er nicht automatisiert und vereinfacht werden könnte. Zunächst wurde die Idee mit dem Videoanleitung vom Personal abgelehnt, weil man meinte, wozu die Videos drehen, wenn wir hier seit 20 Jahren dasselbe machen.

Wir haben uns mit unserem PR-Team angelehnt, den geeignetsten Jungen für die Videoaufnahme ausgewählt, ihm einen tollen glänzenden Schraubenschlüssel gegeben und den Prozess der Probenentnahme unter idealen Bedingungen aufgezeichnet. Dabei entstand eine vorbildliche Version. Ich habe das Video dann auch noch für die Anschaulichkeit vertont.

Wir haben Mitarbeiter aus acht Schichten versammelt, ihnen eine filmische Vorführung gezeigt und gefragt, wie es ihnen gefällt. Es stellte sich heraus, dass es sich anfühlt wie beim dritten Mal Schauen der ersten „Avengers“: cool, schön, aber nichts Neues. So machen wir es die ganze Zeit.

Dann haben wir die Kollegen direkt gefragt, was ihnen an diesem Prozess nicht gefällt und welche Unannehmlichkeiten auftreten. Und hier brach der Damm — nach einer improvisierten Design-Sitzung mit den Produktionsmitarbeitern haben wir der Geschäftsleitung einen ziemlich umfangreichen Backlog vorgestellt, der auf die Veränderung der Betriebsprozesse abzielte. Denn zuerst mussten wir einige Anpassungen an den Prozessen vornehmen und erst dann ein digitales Produkt entwickeln, das unter den neuen Bedingungen richtig wahrgenommen wird.

Ganz ehrlich, wenn jemand einen großen, unhandlichen Probenehmer ohne Griff hat, der mit beiden Händen getragen werden muss, und du sagst: „Hier, Vanya, nimm das Handy, scanne das dort“ — das inspiriert nicht gerade.

Die Menschen, für die du das Produkt machst, müssen verstehen, dass sie gehört werden und dass ihr nicht einfach darauf vorbereitet seid, irgendeinen angesagten Kram herauszubringen, den sie gerade überhaupt nicht brauchen.

Über Prozesse und Effekte

Wenn Sie ein digitales Produkt erstellen und der Prozess fehlerhaft ist, sollten Sie das Produkt nicht sofort implementieren. Zuvor sollten Sie diesen Prozess zuerst optimieren. Unser Ziel besteht derzeit darin, solche Prozesse zu verfeinern. Im Rahmen von Design-Sitzungen sammeln wir weiterhin den Backlog, nicht nur für das digitale Produkt, sondern auch für globale betriebliche Verbesserungen, die manchmal sogar vor der Einführung des Produkts umgesetzt werden können. Das hat bereits einen hervorragenden Effekt.

Es ist auch wichtig, dass ein Teil des Teams direkt im Unternehmen tätig ist. Wir haben Kollegen aus verschiedenen Abteilungen, die beschlossen haben, eine Karriere in der Digitalisierung zu machen und uns bei der Implementierung von Produkten und dem Verständnis der Prozesse zu unterstützen. Solche operativen Veränderungen werden von ihnen angestoßen.

Und es erleichtert den Mitarbeitern die Arbeit; sie verstehen, dass wir hier nicht einfach nur zusammenkommen, um zu sitzen, sondern tatsächlich besprechen, wie sie unnötige Papiere abschaffen oder aus 16 erforderlichen Dokumenten ein einziges Dokument machen können (und dieses schließlich ebenfalls abschaffen können). Wir besprechen, wie man eine elektronische Signatur erhält und die Zusammenarbeit mit staatlichen Stellen optimiert sowie vieles mehr.

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

Die Probenentnahme dauert im Durchschnitt etwa 3 Stunden. In diesem Prozess gibt es Personen, die als Koordinatoren fungieren. Während diesen drei Stunden klingelt ständig das Telefon und sie informieren über den Status — wohin das Fahrzeug geschickt werden soll, wie die Aufträge auf die Labore verteilt werden und Ähnliches. Und das passiert auf der Seite des Labors.

Auf der Produktionsseite sitzt ebenfalls eine Person mit einem genauso heißen Telefon. Wir haben entschieden, dass es sinnvoll wäre, ein visuelles Dashboard zu erstellen, das hilft, den Status des Prozesses zu sehen, von den Anfragen zur Probenentnahme bis hin zur Ergebnisausgabe im Labor, mit den erforderlichen Benachrichtigungen und weiteren Funktionen. Später denken wir darüber nach, das mit der Transportbestellung zu verbinden und die Abläufe der Labore selbst zu optimieren — die Arbeit auf die Mitarbeiter zu verteilen.

Letztendlich können wir durch digitale und betriebliche Veränderungen bei einer Probenentnahme etwa 2 Stunden Arbeitszeit und 1 Stunde Stillstand des Fahrzeugs einsparen, im Vergleich zu der Art und Weise, wie wir zuvor gearbeitet haben. Und das betrifft nur eine Probenentnahme; es kann mehrere pro Tag geben.

Von den Effekten – derzeit wird etwa ein Viertel der Proben so entnommen. Das bedeutet, dass wir ungefähr 11 Mitarbeiter für sinnvollere Aufgaben freisetzen. Und die Reduzierung der Waggon-Stunden (sowie der Zug-Stunden) eröffnet Möglichkeiten zur Monetarisierung.

Natürlich verstehen nicht alle, was das digitale Team hier verloren hat und warum es sich mit operativen Verbesserungen beschäftigt. Die Leute haben immer noch diese etwas falsche Vorstellung, dass die Entwickler kamen, dir in ein paar Tagen eine App erstellt haben und alle Probleme gelöst wurden. Der operative Personal, verständlicherweise, ist dieser Vorgehensweise gegenüber erfreut, auch wenn er etwas skeptisch ist.

Aber es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass es keine magischen Kisten gibt. Es ist alles Arbeit, Forschung, Hypothesen und Tests.

Quelle: habr.com