TECHNOLOGY
Rondetafel Plant Operational Excellence
Excellente procesvoering, in alle omstandigheden
Belga
door Erwin Vanvuchelen
aar de procesindustrie jarenlang geflirt heeft met de bovengrenzen van zijn productiecapaciteit hebben heel wat bedrijven de afgelopen twee jaar ook de ondergrens leren kennen. Zich aanpassen aan omgevingsfactoren en de kost per eenheid in alle omstandigheden zo laag mogelijk houden, zijn typische uitdagingen in het kader van Plant Operational Excellence. Over dat thema organiseerde Industrie Technisch & Management in samenwerking met Yokogawa Belgium eind oktober een rondetafelgesprek.
W
32 ■ INDUSTRIE TECHNISCH & MANAGEMENT DECEMBER 2010
POWERED BY
W
die ze krijgen op hun investering. Derde belangrijke vraag is welke tools een bedrijf nodig heeft om tot Plant Operational Excellence te kunnen komen. Is het in de eerste plaats een technisch vraagstuk, of moet die uitmuntendheid vooral in de hoofden van de mensen zetten. En als dat het geval is, hoe bekom je dat dan?
VERTALING VAN PROCESDATA IN KPI’S In dit verslag maken we abstractie van de specifieke processen van de deelnemers aan de rondetafel. Het is niet de bedoeling om hun situatie en uitdagingen weer te geven, wel een algemeen beeld te schetsen van de mogelijkheden en aandachtspunten op het vlak van Plant Operational Excellence. Dat verhaal begint meestal met een bestaande plant. Die is destijds ontworpen door R&D en wordt geüpscaled in functie van een gewenst productievolume. Met de tijd doet men bijkomende kennis en ervaring op en ziet men mogelijkheden om de
Deelnemers rondetafel Bruno Steenssens, production manager bij Eval Europe, producent van ethyleen vinyl alcohol, een polymeer dat gebruikt wordt in verpakkingen en in de automobielindustrie. Didier Poisseroux, voorbereider service electrique bij Prayon, producent van fosfaten en fluorine, die gebruikt worden in de voedingsindustrie, meststoffen en farmaceutische toepassingen. Geert Van Gaver, maintenance manager AUT HPPO bij BASF. HPPO staat voor de productie van propyleen oxide op basis van waterstofperoxide, een proces dat door BASF ontwikkeld werd en waarvoor in Antwerpen een nieuwe plant gebouwd werd. Stefaan Florizoone, adjunct EMM WKK bij Electrabel, dat in verschillende samenwerkingsvormen WKK-installaties bouwt en exploiteert. Patrick Van der Kelen, plantmanager bij Cogal Belgium, een leverancier van koelgassen en koelvloeistoffen die instaat voor de behandeling, verpakking en regeneratie. Jef Vreysen, managing director bij Yokogawa Belgium, leverancier van procescontrolesystemen, software en instrumentatie voor de procesindustrie.
RV/HV
at opvalt is dat de deelnemers aan de rondetafel (zie kader) verschillende definities geven van Plant Operational Excellence, of in ieder geval toch verschillende aspecten ervan benadrukken. Sommigen denken vooral aan kostenen winstoptimalisatie, anderen hebben het over productkwaliteit, beschikbaarheid van een plant, transparantie (tracering van producten en parameters), energieefficiëntie, enz. Een van de sleutelwoorden is telkens beheersing: het perfect beheersen van het proces om een optimale procesvoering te kunnen realiseren in functie van bepaalde doelstellingen. Een vraag die we de deelnemers daarom voorlegden, is of het realistisch is om de operatoren een proces te laten aansturen op basis van KPI’s (Key Performance Indicators). Vervolgens stelt zich de vraag welke KPI’s dit moeten zijn? Zou men een proces finaal kunnen aansturen in functie van de ultieme KPI voor de aandeelhouders, namelijk de return
Bruno Steenssens, production manager Eval Europe. procesvoering verder te optimaliseren. Dat gaat in grote bedrijven niet alleen over de plant zelf, maar ook over de integratie ervan in het concept van een hele site zodat men bijvoorbeeld maximaal aan energierecuperatie kan doen. Naast energiekost is ook de personeelskost een punt waarop na verloop van tijd meestal geoptimaliseerd kan worden. En men leert om dichter tegen de vereiste productspecificaties te produceren zodat ook daarmee de kost gedrukt kan worden. Een randvoorwaarde waarin eveneens optimalisaties mogelijk zijn, is de beschikbaarheid van een plant. Als men die door aanpassingen aan de procesvoering en onderhoudsprocedures kan verhogen, heeft dit een belangrijke impact op de uiteindelijke prijs per producteenheid. Of andersom gesteld: een excellente procesvoering moet er voor zorgen dat niet-geplande stilstanden vermeden worden zodat de kosten beheerst worden. Een eerste stap in het tot stand brengen van Plant Operational Excellence is duidelijk monitoring: het zichtbaar maken van relevante data van een proces en de vertaling ervan in KPI’s zoals het energieverbruik of het rendement van een plant. Hoe ver men daarin gaat, verschilt sterk van bedrijf tot bedrijf. In sommige gevallen worden dergelijke KPI’s in realtime berekend en zichtbaar
gemaakt voor de operator. Bij anderen wordt de data gedistilleerd uit historische data en periodiek gebruikt om KPI’s te berekenen. In het eerste geval wil men de operatoren in staat stellen om de KPI’s te beïnvloeden, met andere woorden om het proces zodanig te controleren dat men optimale waardes voor de KPI’s bekomt. In het tweede geval is de redenering dat het de taak van de operatoren is om het proces binnen bepaalde productienormen te houden. Het is aan anderen om die normen zodanig te bepalen dat een optimale procesvoering bekomen wordt.
KENNIS VAN HET PROCES EN DE CONTROLE Het realtime weergeven van KPI’s in een DCS heeft in ieder geval het voordeel dat de operatoren voeling krijgen met de invloed die bepaalde parameters hebben op het uiteindelijke bedrijfsresultaat. Dat men het proces daarop ook echt gaat sturen, is echter niet vanzelfsprekend. Om te beginnen loopt men het risico dat de operatoren te zeer gaan focussen op de KPI’s die gedefinieerd zijn en dat andere aspecten van de procesvoering daardoor over het hoofd gezien worden. Het is een gekend probleem dat algemeen geldt bij het gebruik van KPI’s. Als deze niet goed gedefinieerd zijn, krijgt men suboptimalisaties die niet noodzakelijk tot een optimaal
INDUSTRIE TECHNISCH & MANAGEMENT DECEMBER 2010 ■
33
RV/HV
Rondetafel Plant Operational Excellence
RV/HV
Didier Poisseroux, voorbereider service electrique Prayon.
Geert Van Gaver, maintenance manager AUT HPPO BASF. globaal resultaat leiden. Het is bij het gebruik van KPI’s dus zeer belangrijk dat de operatoren het gewicht kennen dat bij bepaalde indicatoren hoort zodat ze kunnen inschatten hoe relevant het is om er bepaalde aanpassingen voor te doen. Maar nog belangrijker is uiteraard dat men weet welke aanpassingen er kunnen gebeuren als men een bepaald resultaat wil bekomen. Dat is een vraagstuk waar heel wat verschillende disciplines aan te pas komen, zoals kennis van het eigenlijke proces, maar ook meet- en regeltechniek, enz. Er is met andere woorden een heel departement nodig om te bepalen welke invloed bepaalde instellingen op de operator interface hebben op de KPI’s. Plant
Operational Excellence, zo werd dan ook opgemerkt, betekent dat een bedrijf in staat is om dat verband te achterhalen en in de
POWERED BY
gon zegt dat de beste medewerker degene is die weet wanneer het tijd is om zijn baas te bellen. Vertaald naar Plant Operational Excellence betekent het dat de operator in staat moet zijn om te detecteren wanneer optimalisering van de procesvoering nodig of wenselijk is. Dat op zich vergt al heel wat knowhow, die nu meestal wel al beschikbaar is in de verslagen van mensen die het proces bestudeerd hebben, maar die meestal niet vertaald wordt naar de operatoren die met die kennis het verschil kunnen maken. Een reden hiervoor is dikwijls dat de algoritmes voor de procescontrole zo ingewikkeld zijn dat de werking ervan nog moeilijk te communiceren valt. In dat opzicht zou Plant Operational Excellence ook wel kunnen betekenen dat men structuur en eenvoud brengt in de processen en de controle zodat een goed inzicht mogelijk wordt. Al te vaak ontstaan controlesystemen uit het verder bouwen op bestaande componenten en algoritmes waardoor er op den duur geen logisch verband meer is tussen de instellingen waarmee een operator werkt en het uiteindelijk resultaat op KPI-niveau. Dat risico is met name groot wanneer men een beroep doet op leveranciers die alle hun eigen controlesystemen meebrengen. Die systemen mogen dan elk op zich zeer intelligent zijn, ze moeten ook passen in de intelligentie van het gehele
“
PLANT OPERATIONAL EXCELLENCE IS GEEN SYNONIEM VOOR AUTOMATISERING.
praktijk te brengen. Het visualiseren van KPI’s is slechts het topje van de ijsberg. De uitmuntendheid is het in staat zijn om er iets mee te doen. Een boutade in managementjar-
34 ■ INDUSTRIE TECHNISCH & MANAGEMENT DECEMBER 2010
proces. Als dat verband bij de engineering al zeer ingewikkeld is, kan men niet verwachten dat het nadien ook aan de operatoren en andere belanghebbenden uitgelegd kan worden.
OPERATIONAL EXCELLENCE BEGINT BIJ ENGINEERING? Plant Operational Excellence, dat per definitie vooral gaat over de procesvoering van een bestaande installatie, wordt daardoor ook een zaak van engineering. Al horen daar meteen een aantal nuances bij. Om te beginnen wordt elke plant gebouwd volgens de kennis van dat moment. Het is onvermijdelijk, en uiteraard ook wenselijk, dat in de volgende 20 tot 30 jaar waarin de plant operationeel is, zich steeds nieuwe inzichten en technologieën aandienen die verdere optimalisaties mogelijk maken. Ook met het eigen proces doet men trouwens steeds meer ervaring op en ziet men steeds meer mogelijkheden tot automatisering, die dan verder bouwen op de bestaande systemen. Plant Operational Excellence is echter geen synoniem voor automatisering. Het verbeteringspotentieel van een plant zit doorgaans slechts voor een beperkt percentage in de automatisering op zich. Het heeft vooral te maken met het gebruik van kennis van de mensen. Tools op het niveau van automatisering kunnen het wel mogelijk maken om bijvoorbeeld KPI’s te bereken. Maar dat is slechts een hulpmiddel om aan verbetering te doen. Een andere nuance bij het belang van engineering in het verhaal van Plant Operational Excellence is dat de parameters die bepalend zijn voor een excellente procesvoering bij aanvang meestal nog onvoldoende bekend zijn. Het is net de kennis die men met de jaren opdoet die optimalisering mogelijk maakt. Hierin ziet men trouwens ook een analogie met assetmanagement, wat als een onderdeel van operational excellence beschouwd kan worden. Inzake assetmanagement is het ook vooral de ervaring die bepaalt wanneer bepaalde onderhoudstaken wenselijk zijn. De optimalisatie is dan om onderhoud preventief te doen zonder het te vaak te doen wat onnodige kosten met zich mee
Rondetafel Plant Operational Excellence
POWERED BY
RV/Eval
Eval Europe produceert ethyleen vinyl alcohol, een polymeer dat gebruikt wordt in verpakkingen en in de automobielindustrie.
Stefaan Florizoone, adjunct EMM WKK Electrabel.
FOCUS OP BAD ACTORS Moet met al deze kritische noten operational excellence gezien worden als een soort streefdoel, een ideaalbeeld dat in de praktijk nooit echt bereikt kan worden? Het is in ieder geval een verhaal met zeer veel aspecten, en iedereen mag er zelf die zaken uithalen die hij het meest relevant vindt. Een normale reactie is van te focussen op de ‘bad actors’. Daar waar men veel problemen ondervindt, is er ruimte voor verbetering en loont het de moeite om initiatieven rond operational excellence op te zetten. Belangrijk is ook dat mensen met verschillende functies in een bedrijf de kans krijgen om bij de leveranciers kennis te nemen van technische evoluties zodat men weet wat er mogelijk
is. Op die manier kunnen vanuit de praktijk verbetervoorstellen geformuleerd worden die veel pragmatischer en doelgerichter zijn dan wanneer vanuit het management een algemene beslissing genomen wordt om een of andere nieuwe trend te volgen. Dat mensen dan niet of nog niet alle kennis in huis hebben om nieuwe evoluties in al hun aspecten te beoordelen hoeft ook geen onoverkomelijk probleem te zijn als men tenminste al zicht heeft op welke kennis er ontbreekt en waar men die wel kan vinden. In ieder geval heeft de crisis van de afgelopen jaren de meeste bedrijven al een spiegel voorgehouden. Door de noodzaak om de kosten te beheersen bij een lager productievolume is men op veel plaatsen geconfronteerd geworden met de verschillende aspecten die een invloed hebben op operational excellence, en heeft men kunnen ondervinden waar de nodige kennis van het proces en van regelsystemen ontbreekt. Het is nu zaak van de ‘lessons learnt’ ook in de praktijk om te zetten, om beter gewapend te zijn voor toekomstige uitdagingen. Bijkomend aspect van de crisis is helaas dat er weer wat kennis uit de bedrijven afgevloeid is, waardoor er op dit moment een grotere vraag naar outsourcing is. Een van de conclusies van het rondetafelgesprek is dat de operato-
RV/HV
ceerde systemen te gaan zoeken. Ook een ‘gewoon’ DCS-systeem is vandaag al zo complex dat de implementatie ervan veel langer duurt dan bij een systeem van pakweg tien jaar geleden. Daar komt nog bij dat het ook voor de contractoren moeilijk is om alle kennis in huis te halen en te houden. En als men zelf niet alle kennis meer heeft, is het ook moeilijk om te beoordelen of dat bij de contractoren wel nog het geval is en of daar geen fouten gemaakt worden. De eigen mensen die wel nog over de nodige kennis beschikken in een bedrijf moeten trouwens ook nog de gelegenheid krijgen om hun oordeel te laten doorwegen bij de selectie van een nieuw systeem en/of contractor, wat ook niet altijd het geval is.
RV/HV
zou brengen. De optimale timing moet men al doende ervaren. Waar operational excellence wel dicht bij de automatisering staat, is in de APC-wereld. Advanced Process Control maakt het mogelijk om de productkwaliteit zodanig te beheersen dat men dicht tegen de specificaties kan werken. De zuiverheid van een product, bijvoorbeeld, zou men vroeger zo hoog mogelijk gewild hebben, om zeker aan de klanteneisen te voldoen. Met APC kan men de zuiverheid zodanig regelen dat net aan de klanteneisen voldaan wordt. Beter doen betekent toch alleen maar onnodig kosten maken. Om Advanced Process Control voor mekaar te krijgen, is men echter alweer aangewezen op de kennis van het proces en van de controlesystemen. Dat de kennis van het proces in eigen huis moet zitten, is nogal vanzelfsprekend. Uit voorgaande bedenkingen blijkt echter dat ook de kennis over controlesystemen best in huis opgebouwd en gehouden wordt. Dan pas wordt het mogelijk om met de parameters van de procescontrole te gaan spelen om een optimale procesvoering, bijvoorbeeld op het vlak van energieverbruik, te bekomen. Voor een kleiner bedrijf is het echter niet vanzelfsprekend om bijvoorbeeld van een Advanced Process Control systeem alle details te kennen. Men hoeft het trouwens niet altijd in geavan-
Patrick Van der Kelen, plantmanager Cogal Europe. INDUSTRIE TECHNISCH & MANAGEMENT DECEMBER 2010 ■
37
Rondetafel Plant Operational Excellence
ren een cruciale rol hebben in het behalen van operational excellence. Alle kennis die verworven wordt en nuttig is bij het optimaliseren van processen moet vertaald worden naar de concrete situatie waarin de operatoren werken zodat zij het concreet kunnen toepassen. Process simulators kunnen hierbij helpen, omdat de operatoren dan kunnen aanleren om hun processen aan te sturen in functie van bepaalde KPI’s. Het ontwikkelen van de simulators dwingt bedrijven er bovendien toe om hun processen volledig te doorgronden. Maar het blijft een dure aangelegenheid die in de praktijk niet voor elk bedrijf weggelegd is. Wat men zeker wel kan en zou moeten doen is in kaart brengen over welke kennis de operatoren beschikken om specifieke opleidingsprogramma’s te kunnen opzetten voor de vastgestelde hiaten. Zo veel te meer inzicht zij verwerven in de processen, maar zeker ook in de controlesystemen, zo veel te meer concrete voorstellen zij kunnen doen voor mogelijke verbeteringen.
VERSCHIL IN BEDRIJFSCULTUUR
RV/HV
Een mooie illustratie van de problematiek rond Plant Operational Excellence is hoe bedrijven omgaan met alarmen. De problematiek rond engineering komt erin aan bod omdat men in de ont-
werpfase een zo grote hoeveelheid aan mogelijke alarmen kan creëren dat het achteraf niet meer beheersbaar is voor de operatoren. Alarmmanagement bestaat erin van op basis van kennis over het proces en de controlesystemen het aantal alarmen tot een minimum te herleiden, met duidelijke prioriteiten die het de operator mogelijk maken om in een noodsituatie te focussen op de meest fundamentele zaken. Daarbij is een soort van performance monitoring nodig zodat men achteraf kan nagaan of er op een correcte manier gereageerd werd op een alarm. Indien dat niet het geval is, moet nagegaan worden of bepaalde aspecten geautomatiseerd kunnen worden en welke kennis en tools de operatoren nodig hebben om een volgende keer wel optimaal te kunnen reageren. Als een bedrijf daarin slaagt, kan men kosten besparen door tijd vrij te maken die operatoren anders zouden moeten besteden aan de afhandeling van alarmen. Of men kan de vrijgekomen tijd gebruiken om te werken aan een verdere optimalisatie van het proces en de beheersing ervan. In beide gevallen levert dit een positieve bijdrage aan de Plant Operational Excellence. Het alarmmanagement is ook een mooie illustratie van het feit dat mensen uiteindelijk het verschil maken. Het aantal en soort van
Jef Vreysen, managing director Yokogawa Belgium. 38 ■ INDUSTRIE TECHNISCH & MANAGEMENT DECEMBER 2010
POWERED BY
Plant Operational Excellence Voor Yokogawa is Plant Operational Excellence een denkkader om in een process plant tot verbeteringstrajecten te komen. Het bedrijf biedt een hele reeks tools en oplossingen die realtime informatie aanreiken om goede beslissingen te kunnen nemen. Bedoeling daarbij is om de investeerder een maximale return-on-investment te garanderen, door te produceren aan een lage kost en flexibel te kunnen inspelen op wijzigende marktomstandigheden. Operational Excellence is een universeel denkkader dat in verschillende sectoren toegepast kan worden, maar dat voor elk marktsegment en in elk specifiek bedrijf een eigen, unieke invulling moet krijgen. In dat opzicht geldt Operational Excellence ook als een kader waarbinnen leverancier en klant met elkaar kunnen overleggen over de uitdagingen waar de klant voor staat en de manier waarop de oplossingen van de leverancier daaraan beantwoorden. Het denkkader heeft tot doel de klant best-in-class te maken en hem door continue verbetering in staat te stellen om steeds een stap voor te zijn op zijn concurrenten.
alarmen dat men kan creëren is voor elke onderneming min of meer vergelijkbaar, maar de manier waarop mensen er mee omgaan maakt dat het ene bedrijf veel efficiënter werkt dan het andere. Want dat zou ook een definitie van Plant Operational Excellence kunnen zijn: met dezelfde tools als de concurrentie toch een beter resultaat neerzetten. Dat verschil in bedrijfscultuur lijkt in de toekomst trouwens steeds belangrijker te gaan worden, want omgevingsfactoren van een bedrijf veranderen aan een steeds hoger tempo. Operational excellence heeft veel te maken met de bereidheid van het personeel om daar mee om te gaan, en met de knowhow die nodig is om het te kunnen doen. Technische mensen hebben hierin een cruciale rol, maar ze moeten ook op een gepaste manier aangestuurd worden door het management, om te vermijden dat ze een cultuur zouden creëren waarin technische problemen gecultiveerd worden in plaats van ze weg te werken. Dat Plant Operational Excellence nauw verbonden is met de be-
drijfscultuur blijkt ook uit het feit dat twee verschillende bedrijven met dezelfde producten toch een heel verschillende aanpak nodig kunnen hebben. Ze hebben immers een verschillende historie, met elk een eigen manier van werken en een verschillende graad van automatisering. Ook de omgevingsfactoren kunnen verschillend zijn, omwille van specifieke klanteneisen bijvoorbeeld. De aandachtspunten op het vlak van operational excellence zullen daarom voor beide bedrijven allicht anders zijn, en dus ook de aspecten uit de procesvoering die er een invloed op hebben. Wat wel steeds terugkomt is de noodzaak om data te aggregeren en om te zetten in werkbare informatie. En de nood aan communicatie om de kennis die tot uitmuntendheid kan leiden bij de juiste mensen te brengen. Misschien is het een discipline op zich, zo concludeerden de deelnemers aan de rondetafel, waarvoor men een Operational Excellence Manager in het leven zou kunnen roepen. ■ www.industrie.be
