Визуализация и анализ производственных данных: кейс ЕвроХима

За полтора года использования инструмента ИнсЭф на предприятиях ЕвроХима экономический эффект от реализованных мероприятий и согласованных новых проектов превысил 1 миллиард рублей. Что это за решение, как оно помогает работать с производственными данными и менять культуру команды, Клубу ЭБС рассказал Даниил Якимец, начальник управления по операционным улучшениям АИМ-менеджмент.

Предпосылки проекта

ЕвроХим активно внедряет решения на своих промышленных площадках в рамках цифровизации технологического процесса.  В основе этих решений – передовые технологии искусственного интеллекта, моделирования, видеоаналитики и промышленного интернета вещей. Усольский калийный комбинат – первое предприятие, где ЕвроХим отработал комплексный подход к цифровизации. Компания рассматривает цифровизацию как долгосрочный тренд и инструмент для повышения безопасности, эффективности и оптимизации производственных процессов.

Комплексная цифровизация химического производства представляет собой системный подход к управлению, который охватывает все этапы производственного процесса – от отдельного узла до цеха и всего предприятия в целом. Такой интегрированный метод позволяет не только оптимизировать отдельные операции, но и обеспечить слаженную работу всей производственной цепочки в части эффективности и безопасности.

Полтора года назад в компании приняли решение создать собственный инструмент для визуализации и анализа производственных данных. Что к этому подтолкнуло? Во-первых, аналогичные решения успешно работают у других компаний. Во-вторых, не секрет, что существует устойчивый тренд на цифровизацию и работу с большими данными. Чтобы развиваться и оставаться конкурентоспособными важно этот тренд учитывать. 

Руководство поддержало инициативу, потому что увидело в ней конкретную экономическую выгоду. Так ИнсЭф стал одним из ключевых проектов программы компании по повышению операционной эффективности.

С чего начинали работу?

Сегодня инструмент развивается во всей группе компаний, но я подробнее расскажу именно об опыте производства минеральных удобрений. В его подразделении работает шесть активов на территории России. На данный момент ИнсЭф успешно внедрен на пяти из них. Инструмент охватывает все основные технологические цеха — те, что производят полупродукты (сырье для дальнейших переделов), и те, что выпускают готовую товарную продукцию.

Из пяти заводов, где функционирует ИнсЭф, три небольших предприятия уже полностью охвачены внедрением (100%). На двух флагманских заводах в Новомосковске и Невинномысске, специализирующихся на производстве азотной группы удобрений, инструмент работает в 60-80% технологических цехов. Пока за рамками проекта остаются вспомогательные подразделения — энергетические и товарно-сырьевые цехи и др.

• Внедрению способствовал подготовительный этап. Мы занимались выстраиванием прозрачной отчетности и настройкой процессов учета продукции. Только когда появилось понимание готовности к новому проекту, мы собрали команду и приступили к работе.
• На уровне московского офиса в команду вошли три человека: руководитель, отвечающий за операционную эффективность в сегменте удобрений (вовлеченный на 5-10% как куратор проекта), владелец инструмента и эксперт-технолог с большим производственным опытом. Дополнительно привлекли ИТ-специалистов, которые отвечали за техническую реализацию: создание дашбордов, настройку экранных форм, размещение и подключение мониторов в цехах.
• На каждом предприятии поддержку инструмента обеспечивает локальная команда. В составе отдела операционной эффективности выделен один специалист, ответственный за развитие и поддержание ИнсЭф.

В чем суть инструмента?

ИнсЭф — это система визуализации и анализа производственных данных, которая в режиме реального времени показывает финансовый результат работы цеха относительно плана. Система получает данные из АСУ ТП с интервалом обновления 1-3 минуты и преобразует их в понятную визуальную информацию в формате дашборбов. Сердце системы — три взаимосвязанных блока, каждый из которых решает свои задачи. 

• Блок экономики переводит производственные показатели в финансовый результат. Если цех превышает плановую производительность, например, выпускает 102 тонны продукции в час вместо запланированных 100, система тут же показывает положительный финансовый эффект. При этом учитываются не только объемы производства, но и отклонения от нормативов расхода сырья и энергоресурсов. Все эти факторы суммируются, давая общую картину экономики работы цеха в текущий момент.
• Блок ограничений — самая сложная и ценная часть инструмента. Он помогает понять, что именно мешает цеху работать эффективнее. Для этого весь технологический процесс разбивается на последовательные блоки. 

Например, в цехе по производству аммиака выделяется 4 передела, через которые проходит молекула природного газа. Для каждого блока определяются ключевые параметры и их оптимальные диапазоны. Это происходит не на глазок, а в результате серьезной аналитической работы: сначала технологи делятся своим видением узких мест, затем их предположения проверяются анализом исторических данных из АСУ ТП за 1,5-2 года, и только после статистической проверки устанавливаются оптимальные диапазоны. Все эти параметры визуализируются как «спидометры» с зелеными зонами оптимальной работы. Например, если для определенной колонны оптимальная температура 116-118 градусов, именно этот диапазон будет выделен зеленым. 

Таким образом, в реальном времени система показывает, какой из блоков сейчас является узким местом, ограничивающим производительность всего цеха.

• Блок эффективности дополняет картину параметрами, которые важны для технолога, которые помогают операторам вести технологический режим максимально эффективно. Например, система может отслеживать оптимальный расход пара на колонну и показывать экономический эффект от поддержания режима в заданных рамках.

Технически система реализована через большие мониторы (40-50 дюймов) на пультах управления цехов. В кабинетах руководящего состава — директоров по производству, технических директоров, директоров заводов — также установлены большие мониторы с доступом к ИнсЭф. Для топ-менеджмента разработан специальный интерфейс, позволяющий как детально рассматривать показатели отдельных цехов, так и видеть общую картину производственного процесса.

Использование данных в ежедневной работе

На основе собираемых технологических параметров формируются регулярные отчеты в формате PDF с графиками и аналитикой. Они создаются за разные периоды: смену, сутки, неделю — и автоматически рассылаются инженерно-техническим работникам цехов и другим заинтересованным специалистам. Особенно важным элементом внедрения стало изменение культуры приема-передачи смены. Если раньше этот процесс часто ограничивался общими фразами вроде «все нормально, по режиму все ровно», то теперь мы стремимся к тому, чтобы технологический персонал предметно обсуждал ключевые показатели эффективности и ограничения на основе графиков ИнсЭф. Этот подход начал внедряться с конца третьего квартала прошлого года и уже показывает положительные результаты.

Как ЕвроХим вовлекает персонал в работу с инструментом?

Недостаточно просто установить систему и ожидать, что она сама начнет приносить пользу. Мы хорошо понимали, что без вовлечения персонала даже самый продвинутый инструмент останется просто «красивой картинкой на экране». Поэтому с самого начала внедрения ИнсЭф мы разработали комплексный подход к этому вопросу.

• Обучение как фундамент. Первым шагом стало обучение всего технологического персонала основам работы с новым инструментом. Мы подробно объясняли, что такое ИнсЭф, зачем он нужен, какую ценность представляет для завода в целом, для начальника цеха и, что особенно важно, для самих операторов и технологов. Когда каждый сотрудник понимает, как новая система может облегчить его работу, мотивация к её использованию возрастает естественным образом.
• Диалоги по эффективности. Ключевым элементом вовлечения стали еженедельные «диалоги по эффективности» — регулярные встречи, которые проводятся непосредственно на пункте управления, где ведется технологический режим. Состав участников четко определен корпоративным стандартом и включает: руководителя цеха и всю его инженерно-техническую службу, начальника смены и всех операторов, включая тех, кто работает не только за пультом, но и «в поле», представителя отдела операционной эффективности, ответственного за ИнсЭф, представителей сервисных служб: механиков, метрологов, энергетиков и так далее. 

Периодически в этих встречах участвует топ-менеджмент завода — директор по производству, технические руководители, финансовый директор, директор по ТОиР и исполнительный директор завода.

Формат и содержание диалогов по эффективности 

Во время диалога мы не просто смотрим на текущие показатели на экране ИнсЭф. Вместо этого мы анализируем недельные отчеты в формате PDF, которые содержат тренды всех ключевых технологических параметров за прошедший период.

Ценность этих отчетов в том, что они позволяют увидеть динамику работы и выявить как проблемные места, так и периоды повышенной эффективности. Например, если обычная производительность составляет 100 тонн в час, но в какие-то дни она достигала 102-103 тонн, мы детально разбираем, какие факторы способствовали этому улучшению и возможно ли на такой нагрузке обеспечить безопасную и стабильную работу.

Создание безопасной среды для обратной связи

Одно из главных правил этих диалогов — здесь нет начальников и подчиненных, когда речь идет о поиске путей для более безопасной и эффективной работы. Мы целенаправленно создаем атмосферу, в которой каждый, независимо от должности, может открыто говорить о проблемах, ограничениях и возможностях улучшения процессов.

Это принципиально важный момент, поскольку именно операторы и технологи, непосредственно работающие с оборудованием, часто видят те нюансы, которые неочевидны для руководства. 

От диалогов к реальным улучшениям

В процессе таких обсуждений рождаются идеи и выявляются проблемы, которые затем трансформируются в конкретные проекты с измеримым экономическим эффектом. Мы наблюдаем два типа улучшений:

1. Крупные организационные или инвестиционные проекты (например, методология 6 Sigma или замена единицы оборудования), которые возникают как ответ на системные проблемы
2. Постепенные улучшения в ведении технологического режима, когда мы, сужая диапазоны допустимых значений параметров, учимся вместе с персоналом работать более стабильно и эффективно

В тех цехах, где диалоги по эффективности проходят регулярно и качественно, мы видим, как меняется отношение технологического персонала к инструменту ИнсЭф. Люди понимают, что это не просто способ контроля со стороны руководства, а реальная возможность сделать свою работу более безопасной, стабильной и эффективной.

Основные сложности и как с ними справлялись

При внедрении ИнсЭф мы столкнулись не столько с техническими препятствиями, сколько с типичным для любых изменений человеческим фактором — сопротивлением персонала. Это оказалось самым серьезным вызовом для проекта. Ключевой задачей стало правильно «продать» инструмент, убедить персонал в его пользе. 

Значение роли руководителя

Наш опыт показал, что ИнсЭф работает отлично именно там, где руководитель цеха «купил» эту идею, где он понимает, что инструмент нужен в первую очередь ему самому. И наоборот, там, где начальник цеха сопротивляется, не видит необходимости в новшестве, считает что «в АСУТП и так все видно», а диалоги по эффективности — пустая трата времени, там мы постоянно спотыкаемся. 

Стратегия преодоления сопротивления

Мы пришли к выводу, что не всегда можно убедить словами. Самой эффективной стратегией оказалось следующее:

После нескольких успешных случаев, когда озвученная проблема была услышана и решена, отношение персонала меняется — появляется улыбка, и люди начинают понимать, что диалоги действительно помогают им решать их проблемы

1. Сначала через административное воздействие проводим диалоги, обсуждаем ключевые показатели.

2. Когда в ходе этих обязательных диалогов цех начинает озвучивать свои реальные проблемы, мы оперативно включаемся в решение этих вопросов.

3. После нескольких успешных случаев, когда озвученная проблема была услышана и решена, отношение персонала меняется — появляется улыбка, и люди начинают понимать, что диалоги действительно помогают им решать их проблемы.

Ключевые уроки и рекомендации

• Обеспечьте надежность технической инфраструктуры

Первое и крайне важное условие успеха — стабильная работа всей технической инфраструктуры. Необходимо быть на 100% уверенным, что система, на которой развертывается ИнсЭф, будет функционировать без сбоев.

Продать идею нового инструмента персоналу — задача непростая сама по себе. Если же к этому добавятся технические проблемы, когда данные с АСУТП будут передаваться с перебоями или некорректно, то убедить людей в пользе инструмента станет практически невозможно.

Поэтому первый ключевой совет: система должна передавать данные постоянно, качественно и бесперебойно. Надежность технической составляющей — фундамент доверия к инструменту.

• Привлекайте аналитиков

Когда вы начинаете внедрение, необходимо иметь в команде специалистов, понимающих, что такое аналитика и статистический анализ. Нельзя определять правильные ограничения и целевые показатели только на основе субъективного мнения специалистов, какими бы опытными они ни были.

• Обеспечьте максимальную вовлеченность на диалогах эффективности

Один из ключевых уроков, который мы извлекли: нельзя проводить диалог по эффективности в узком кругу, где присутствуют только сотрудники цеха, смены и руководитель подразделения. Все, что обсуждается на таких встречах, так или иначе пересекается с энергетикой, метрологией, механикой и более высокоуровневыми процессами. Важно обеспечить участие представителей всех смежных служб и руководителей соответствующего уровня.