Was würden Sie sagen, wenn nur ein Blatt Papier der Schlüssel für Ihre Sicherheit und Ihren Erfolg am Arbeitsplatz wäre?

Für mehr als 35 % der Arbeitskräfte im industriellen Instandhaltungssektor ist das immer noch der Fall.*

Digitalisierung in der Anlageninstandhaltung für erhöhte Sicherheit, Agilität und Zuverlässigkeit     

Aus der Sicht von Clark Dressen, Global IT Innovation Center Director, Dow

In Partnerschaft mit Jason Jackson, Distinguished Engineer und CTO, Industrial Sector, Kyndryl

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Dow fördert seit mehr als einem Jahrzehnt digitale Innovationen im Bereich der Fertigungsprozesse. Als sich das Unternehmen der Modernisierung seiner Anlageninstandhaltung zuwandte, legte die Unternehmensleitung einen ehrgeizigen Plan und ein Pilotprojekt für seine Niederlassung Freeport, Texas, vor.

Mit 40 Produktionsanlagen, die sich über eine Fläche von 20 Quadratmeilen erstrecken, ist Dows Niederlassung in Freeport der größte integrierte chemische Produktionskomplex der westlichen Hemisphäre.

Jede Anlage besteht aus Tausenden von mechanischen Komponenten, die alle manuell hergestellt und instandgehalten werden müssen. Um einen Instandhaltungsauftrag auszuführen, musste ein Techniker oft die Leitstelle verlassen, um die betroffenen Komponenten zu inspizieren, die relevanten Prozessdokumente aus dem Papierablagesystem suchen, einen Sicherheitsanalysebericht verfassen und diesen an einen Betreiber im Außendienst übergeben.

Der jeweilige Betreiber nahm dann die ausgedruckten Dokumente mit in den Außendienst, um Produktions- oder Instandhaltungsaufgaben durchzuführen. Da die Mitarbeiter im Außendienst bestimmte Schritte mit der Leitstelle abstimmen mussten, gab es oft viel Laufstrecke, um persönliche Gespräche zu führen, wodurch sich die für einen Einsatz benötigte Zeit manchmal verdoppelte.

Die gedruckten Prozessunterlagen stellten auch ein Sicherheitsrisiko dar, da die Mitarbeiter die Papiere bei sich tragen und lesen mussten, während sie Komponenten inspizierten oder zu ihnen heraufklettern mussten. Dabei mussten sie alle Schritte in der richtigen Reihenfolge manuell abhaken. Trotz großer Sorgfalt blieb das Potenzial für menschliche Fehler bestehen.

Clark Dressen, Global IT Innovation Center Director und ein 34-jähriger Dow-Veteran, nahm sich vor, Prozesse zu entwickeln, die es den Betriebsteams ermöglichen würden, effizienter und sicherer zu arbeiten. Er war zuversichtlich, dass das Erreichen dieses Ziels auch die Produktivität und Zuverlässigkeit der Anlage erhöhen würde.

„Eines der Hauptprobleme, die wir zu lösen versuchten, bestand darin, Informationen an den Außendienstler zu bringen, um die Art und Weise, wie wir Prozesse und Instandhaltungen durchführen, zu ändern“, sagt Clark. „Wir wollten diese Informationen den Fachleuten an vorderster Front zugänglich machen, damit sie sie bei Ihrer Arbeit, bei Interaktionen, bei der Zusammenarbeit und bei der Lösung von Problemen unterstützt.“

Für uns bestand eine der größten Herausforderungen darin, Informationen dorthin zu bringen, wo die Arbeit ausgeführt wurde.“

Clark Dressen
/ Senior Director / Dow

Was sorgt für schnelle und skalierbare, und dennoch sicherere Fertigungsvorgänge?

Für Clark bestand die Antwort darin, die Vorgänge, einschließlich der Kommunikation, zu digitalisieren und modernisieren. Clark sponserte zusammen mit Führungskräften, dem CIO und dem Chief Digital Officer Melanie Kalmar, eine Initiative für die digitale Fertigung, die Technologiepartner innerhalb und außerhalb von Dow zusammenführte. Das Projekt sah vor, alle Prozessunterlagen zu digitalisieren, Remote-Kommunikation über Microsoft Teams einzurichten, den Mitarbeitern robuste Geräte für den Einsatz im Außendienst bereitzustellen und Augmented-Reality-Anwendungen zu implementieren, die den Mitarbeitern in der Leitstelle die Arbeit mit mehreren Unterlagen zu verschiedenen, jedoch gleichzeitig ablaufenden Vorgängen erleichtern würden. Für einen Großteil des Projekts war ein privates Mobilfunknetz und ein System zur Verwaltung drahtloser Geräte erforderlich, die den Zugriff sichern würden.

 

 „Bei unserer digitalen Transformation geht es darum, echte Probleme zu lösen, mit denen unser Betriebs- und Instandhaltungspersonal konfrontiert wird“, sagte Clark. 

Es geht nicht nur um die Bereitstellung glänzender neuer Tools oder Technologien, sondern darum, sie tatsächlich in die Arbeitsabläufe, in die Verfahren und in die täglichen Aktivitäten einzubetten.“

Clark Dressen
/ Senior Director / Dow

Eine Frage des Verbindungsaufbaus

Eine große Herausforderung blieb jedoch bestehen. Ein großer Industriestandort wie der von Dow genießt keinen kommerziellen Anschluss. Außerdem erschweren Tonnen von Stahl und Beton den Aufbau eines Funknetzes.

Um die richtigen Informationen in die Hände der Arbeitskräfte zu leiten und die große Vision der digitalen Fertigung zu verwirklichen, bedurfte es einer mobilen Lösung

„Wir überlegten uns neben WLAN auch andere Lösungen, aber es ist schwierig, diese Art von Services über ein so großes geografisches Gebiet zu realisieren“, erklärt Clark. „Das Werk in Freeport besteht aus vier verschiedenen Bereichen, in denen Anlagen, Betriebseinheiten und Menschen arbeiten. Die Bereitstellung eines solchen Deckungstyps käme sehr teuer und wäre sehr schwierig instand zu halten und zu betreiben.“

Gemeinsam erarbeiteten die Betriebs- und Instandhaltungsteams von Kyndryl und Dow die Anforderungen an ein kostengünstiges, privates LTE-Netz, das den gesamten Freeport-Komplex sicher abdecken kann. Anschließend wurde die Mobilfunkbandbreite eingerichtet, die Firewall-Sicherheit aktiviert und eine Containerlösung zur flexiblen Verwaltung von Sicherheitsprofilen entwickelt. Die Implementierung verlief äußerst schnell. Das private Netzwerk entwickelte sich innerhalb von 12 Monaten von einem Proof-of-Concept zu einer vollständig skalierten Produktionsumgebung.

„Wir stellten unseren Betriebs- und Instandhaltungsteams zahlreiche neue Hilfsmittel zur Verfügung, um die Art und Weise, wie wir unsere tägliche Arbeit erledigen, zu ändern“, sagt Clark. „Kyndryl ist ein großartiger Partner. Das Unternehmen arbeitete mit unseren internen Teams im Hinblick auf die Sicherheitsarchitektur zusammen, um sicherzustellen, dass sie in die Dow-Umgebung passen.“

Der Vorteil von Partnerschaften

Jason Jackson, Kyndryl CTO for Industrial Sector, leitete ein Team von Kyndryl. Die Fachleute von Nokia errichteten vier Masten rund um das Werk, die jeweils mit einem intelligenten Funkkern ausgestattet sind, der im CBRS-Spektrum (Citizen Band Radio Spectrum) betrieben wird. Jason und das Team nutzten anschließend das Wireless Device Control System von Nokia, um Geräte zu registrieren und drahtlose Endpunkte als Netzwerk zu verwalten. 

 

Nachdem das Team eine stabile Verbindung zu den Testgeräten hergestellt hatte, implementierten Kyndryl und Dow gemeinsam eine Lösung für das Identitäts- und Zugriffsmanagement. Kyndryl implementierte schnell und konsequent Sicherheitsprofile und containerisierte Netzwerkfunktionen mit den Firewalls von Palo Alto Networks und Nokias Digital Automation Cloud. Diese Technologien versetzen Dow in die Lage, die Bereitstellung von drahtlosen Lösungen zu beschleunigen und Aktualisierungen für alle Geräte innerhalb der einzelnen Profile zu implementieren, wann immer dies notwendig ist.

 

Nach Einführung der neuen Netzwerklösung beauftragte Dow Microsoft, um die Kommunikation zwischen den Betreibern der Etagen und den Leitstellen zu ermöglichen, um den Betrieb einfacher, sicherer und produktiver zu gestalten. Mithilfe von Microsoft Teams stehen die Mitarbeiter in ständigem Kontakt, synchronisieren die Arbeit an den Verfahren über Fernzugriff und markieren die einzelnen Schritte digital, sobald sie abgeschlossen sind, um das Fehlerrisiko zu minimieren. Außerdem können die Mitarbeiter in den Etagen Live- oder aufgezeichnete Videos von Komponenten an die Leitstelle senden oder das Technikerteam per Fernzugriff einschalten. Dadurch wird Ihnen ermöglicht, Arbeitssicherheitsberichte in Sekundenschnelle zu überprüfen und Änderungen vorzunehmen, anstatt wie früher oft Stunden dafür zu benötigen.

 

Um die Kommunikation im Feld sicherer zu machen, passte das Team von Kyndryl Teams mit Push-to-Talk-Funktionalität an, so dass die Mitarbeiter ihr Gerät nicht mehr entsperren oder zur Anwendung navigieren müssen. Sie können auch per Knopfdruck eine Besprechung mit der Leitstelle einleiten.

 

Dow beauftragte außerdem Microsoft mit der Entwicklung einer Augmented-Reality-Anwendung. Diese soll es den Mitarbeitern von Kontrollanlagen ermöglichen, mit Hilfe eines tragbaren Geräts die Bearbeitung von Prozessdokumenten effizienter zu gestalten. Sobald dieses Tool vollständig verfügbar ist, wird es den Mitarbeitern in der Leitstelle ermöglichen, Verfahren mit mehreren Prozessunterlagen gleichzeitig zu verfolgen.

So sieht der Fortschritt aus

In den ersten vier Monaten nach der Einführung der digitalen Produktion wurden im Werk Freeport mehr als 28.000 digitale Verfahren durchgeführt. Auf diese Weise konnte die Zeit, die die Mitarbeiter für die Durchführung von Betriebs- und Wartungstätigkeiten benötigen, verkürzt und die Sicherheit der Mitarbeiter erhöht werden.

 

  • Digitalisierte Prozessunterlagen reduzieren den Papierverbrauch in erheblichem Maße. Sie ermöglichen die Kommunikation in Echtzeit zwischen den Außendienstmitarbeitern und den Technikern in der Leitstelle. Das bedeutet, dass die Informationen auf Knopfdruck verfügbar sind, um bei der Fehlersuche zu helfen oder sogar potenzielle Probleme zu erkennen, bevor sie zu einem Problem werden.
  • Robuste digital Geräte ermöglichen es den Bedienern von Schalttafeln, Live-Updates zu verfolgen, während ein Instandhaltungsvorgang vor Ort durchgeführt wird. Das reduziert die Kommunikationszeit, da Mitarbeiter und Ingenieure zur gleichen Zeit dasselbe sehen. Augmented-Reality-Anwendungen unterstützen Techniker bei der reibungslosen Arbeit mit Prozessdokumenten über ein getragenes Gerät.
  • Erweiterte Dokumentationsfunktionen ermöglichen es den Außendienstmitarbeitern, anhand von Fotos und Videos mit dem Labor über die Proben zu kommunizieren.
  • Integrierte Verfahren rationalisieren den Prozess und steigern die Effizienz, indem sie mehrere Verfahren in einem einzigen zusammenfassen.
  • Intelligente Verfahren nutzen Logik, um den nächsten Schritt zu steuern, z. B. QR-Codes für Teams von Brandschutzprüfern, die die Inspektion am Standort des Feuerlöschers bestätigen.
  • Erforderliche Schritte in digitalisierten Prozessen reduzieren die Fehleranfälligkeit, da der Bediener jeden Schritt des Verfahrens befolgen muss.
  • Verfolgung stellt Benachrichtigungen über versäumte Schritte bereit und ermöglicht es, aus vergangenen Verfahren zu lernen.

Nachdem die digitale Produktion in Freeport erfolgreich eingeführt wurde, strebt Dow mit Kyndryl zusammen an, das Programm auf andere Werke weltweit auszuweiten. In jedem Fall wird das Team von Freeport den lokalen IT- und Betriebsleitern als Berater zur Seite stehen. Da sich immer mehr Lokationen dem Programm anschließen, wird die digitale Fertigung in eine erweiterte Bereitstellungsphase übergehen, mit dem Ziel, die digitalen Arbeitsabläufe in den Dow-Werken noch besser zu unterstützen.

Was mich an der digitalen Produktion besonders begeistert, ist die Schulung unserer Mitarbeiter vor Ort, damit sie ihre eigenen digitalen Verfahren entwickeln können. Angesichts der Anzahl unserer Standorte ist es der IT-Abteilung nicht möglich, alle digitalen Verfahren selbst zu entwickeln. Nun schulen wir die Mitarbeiter, wie sie das selbst übernehmen können.“

Melanie Kalmar
/ CIO und Chief Digital Officer / Dow

Über Dow

Dow ist ein multinationales Unternehmen, das sich zum Ziel setzte, das innovativste, kundenorientierteste, umfassendste und nachhaltigste Materialforschungsunternehmen der Welt zu werden.

 

  • Globale Geschäftstätigkeiten: in 31 Ländern
  • Produktionsstandorte: 104
  • Mitarbeiter: 35.700+

Lernen Sie das Team kennen

Melanie Kalmar

Chief Information Officer und Chief Digital Officer / Dow
Melanie Kalmar LinkedIn

Clark Dressen

Global IT Innovation Center Director / Dow
Clark Dressen LinkedIn

Onofrio Pirrotta

Vice President und Managing Partner / Kyndryl
Onofrio Pirrotta LinkedIn

Jason L Jackson

Distinguished Engineer und CTO, Industrial Sector / Kyndryl
Jason L Jackson LinkedIn

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Quelle

* Von den befragten Technikern des Anlagenbaus, die für die Instandhaltung zuständig sind. Industrial Maintenance Report, CFE Media and Technology, März 2021.