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Versteckte Potenziale heben Spezialchemie: Effizienzprogramm für Sparfüchse

| Autor / Redakteur: Dr. Thomas Schmidt* / Anke Geipel-Kern

Bessere Rohstoffverwertung, weniger Syntheseschritte: Bei systematischer Betrachtung gibt es viele Ansätze für Effizienzsteigerung. Wie Potenziale von den jeweiligen Betriebsmannschaften in Zusammenarbeit mit einem konzernweit agierenden Team von Optimierungsspezialisten identifiziert und realisiert werden, illustriert das Manufacturing-­Excellence-(„MEx“)-Programm des Spezialchemie-Konzerns Lanxess.

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Unterer Teil einer neuen, insgesamt acht Meter hohen Destillationskolonne mit mehr als einem Meter Durchmesser. Sie dient der effizienten Abtrennung von nicht umgesetztem Rohstoff aus dem Reaktionsgemisch. Dieser wird dann in den Prozess zurückgeführt.
Unterer Teil einer neuen, insgesamt acht Meter hohen Destillationskolonne mit mehr als einem Meter Durchmesser. Sie dient der effizienten Abtrennung von nicht umgesetztem Rohstoff aus dem Reaktionsgemisch. Dieser wird dann in den Prozess zurückgeführt.
(Bild: Saltigo)

2015 begann bei Lanxess das „MEx“-Programm im Rahmen einer Vorstandsinitiative. In seiner ersten Stufe haben zwei unabhängige Expertenteams in den drei Jahren bis 2018 insgesamt mehr als 40 Betriebe des Konzerns betrachtet und dabei vielfältige Optimierungspotenziale identifiziert. Diese sind inzwischen zum großen Teil bereits realisiert.

Bedeutender als die dabei erzielten, positiven Einmaleffekte sind wiederkehrende Einsparungen in einer Größenordnung von 100 Millionen Euro jährlich.

Dr. Ralf Krüger Lanxess: „Wir sind mit dem Erfolg des Programms sehr zufrieden – so zufrieden, dass der Vorstand 2018 beschlossen hat, es kontinuierlich weiterzuführen.“
Dr. Ralf Krüger Lanxess: „Wir sind mit dem Erfolg des Programms sehr zufrieden – so zufrieden, dass der Vorstand 2018 beschlossen hat, es kontinuierlich weiterzuführen.“
(Bild: Lanxess)

„Rund zwei Drittel davon sind Prozesskosten, also reduzierte Aufwendungen für Roh- und Verbrauchsmaterialien sowie Energien, aber auch Logistik und Entsorgung. Diese sind allerdings abhängig von der Auslastung der betreffenden Betriebe“, erläutert Dr. Ralf Krüger, Leiter Manufacturing Excellence bei Lanxess.

Struktur, Standards und Systematik sind der Schlüssel zur Optimierung

Grundlage des Programms ist ein strukturiertes und standardisiertes, systematisches Vorgehen, das im Zuge anfänglicher Pilotprojekte entwickelt wurde: Die „MEx“-­Teams bereiten sich zunächst einige Wochen auf die anstehende Aufgabe vor, führen dann eine Bestandsaufnahme vor Ort und anschließend eine Ergebnisanalyse durch.

Zielsetzung und Durchführung von Manufacturing-Excellence („MEx“)-­Projekten bei Lanxess
Zielsetzung und Durchführung von Manufacturing-Excellence („MEx“)-­Projekten bei Lanxess
(Bild: Lanxess)

„Danach wird gemeinsam mit den Betrieben ein Maßnahmenkatalog festgelegt. Oft kommen dabei 15 bis 30 Einzelpunkte zusammen“, sagt Krüger.

Einfache Maßnahmen lassen sich meist unmittelbar umsetzen. Investitionsentscheidungen treffen Betriebs- und Bereichsleitung in Absprache mit dem Vorstand. Danach werden der Umsetzungsfortschritt im Quartalsrhythmus überprüft, der Erfolg gegebenenfalls vor Ort beurteilt und Maßnahmen wenn nötig angepasst.

„Wir sind mit dem Erfolg des Programms sehr zufrieden – so zufrieden, dass der Vorstand 2018 beschlossen hat, es kontinuierlich weiterzuführen“, resümiert Krüger. Bis Ende des Jahres 2020 sollen rund 90 % aller Betriebe im In- und Ausland mindestens einmal betrachtet worden sein. Damit ist die Aufgabe aber noch nicht beendet: Es hat sich gezeigt, dass eine erneute Untersuchung nach einiger Zeit durchaus weitere Potenziale erschließen kann, ganz im Sinne eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses.

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Zwei Beispiele aus Betrieben der Lanxess-Tochergesellschaft Saltigo mit ihren Standorten im Chempark Dormagen bzw. Leverkusen machen deutlich, wo überall Potenziale schlummern, wie die Teams zusammenarbeiten und welche Resultate daraus entstehen.

Von der Idee zum Projekt

In der Plant 1 von Saltigo in Dormagen werden u.a. vielseitig einsetzbare Feinchemikalien produziert. Eines dieser Produkte, von dem das Unternehmen jährlich einige Tausend Tonnen herstellt, dient z.B. zur Synthese von verschiedenen Pflanzenschutzmitteln. Dort gab es bereits seit längerer Zeit Ideen rund um die Verbesserung speziell eines frühen Syntheseschritts, um die Materialeffizienz zu steigern. Das bedeutet, mehr Produkt und weniger Abfall aus der gleichen Rohstoffmenge zu erzeugen.

Die Umsetzung einer oder mehrerer dieser Ideen wäre mit erheblichen Veränderungen in der Produktion und Investitionen von einigen Millionen Euro verbunden. Dr. Andreas Job, Betriebsleiter Plant 1, erklärt: „Uns im Betrieb fehlten sowohl die Ressourcen als auch die Bewertungserfahrung, um eine technisch und zugleich ökonomisch angemessene Gesamtlösung zu identifizieren. Zudem benötigten wir für den Investitionsantrag eine mittelfristige Einschätzung der Marktnachfrage für das betreffende Produkt. Da kam das „MEx“-Programm wie gerufen.“

Komplexe Aufgabe clever gelöst

Einerseits bot es die Möglichkeit, modernste Methoden der computergestützten Verfahrenssimulation zu nutzen, und so den optimalen Kompromiss zwischen dem technisch Möglichen und dem wirtschaftlich Sinnvollen zu finden. „Das „MEx“-Team hat uns sehr kompetent dabei unterstützt, mögliche Maßnahmen systematisch auszuarbeiten und zu priorisieren, einen ersten Business Case zu erstellen und dabei Kostenvorteil und Amortisationszeit zu ermitteln“, ergänzt Job.

Gemeinsam wurden die notwendigen Änderungen an den Anlagen und in Absprache mit dem zuständigen Marktbereichsleiter das Marktpotenzial des Produkts bewertet. Dabei flossen auch Erfahrungen des „MEx“-Teams aus anderen Betrieben in anderen Geschäftsbereichen ein. Der auf dieser Grundlage erarbeitete Investitionsplan überzeugte sowohl den Geschäftsführer als auch den Vorstand.

Dennoch war das eigentliche „MEx“-Projekt im Sommer 2017 nur der Startschuss für das umfangreiche Investitionsprojekt in der Plant 1. Im Herbst 2017 wurde dafür die Vorentscheidung getroffen. Danach hat es rund ein Jahr gedauert, den Umbau der Produktionsanlage im Detail zu planen, Aufwand und Kosten exakt zu ermitteln. Im Herbst 2018 folgten der formale Projektantrag und dessen Bewilligung.

„Da wir mit Rücksicht auf unsere Kunden im laufenden Betrieb umstellen, haben wir entschieden, schrittweise vorzugehen, um Risiken zu minimieren“, berichtet Job. Dabei werden neue Apparate und Teilanlagen nach und nach in den Produktionsablauf integriert. Insgesamt ist dies eine äußerst komplexe Aufgabe – in der Planung wie auch in der Durchführung.

Derzeit befindet sich der zweite von drei Projektabschnitten in der Realisierungsphase. Diese wird voraussichtlich im Sommer 2020 endgültig abgeschlossen sein. Aufgrund der Simulationsrechnungen erwartet Job eine Produktivitätssteigerung im hohen einstelligen Prozentbereich. „Für den Laien hört sich das vielleicht nicht besonders spektakulär an, aber angesichts einiger Tausend Tonnen Produkt werden die Effekte dennoch sehr deutlich sein“, zeigt sich der Betriebsleiter überzeugt.

Zentraler Leitstand als Informationsdrehscheibe

Zentralisierte Prozessführung und zukunftsweisende Automatisierung der Produktion stehen im Mittelpunkt des zweiten Beispiels. Ein Teilbetrieb der Plant 3 des Exklusivsynthese-Spezialisten Saltigo in Leverkusen produziert seit den 1950er Jahren vorrangig agrochemische Zwischenprodukte im Batchverfahren. Alle Produktionsabläufe sind im Laufe der Zeit mehr und mehr automatisiert worden und der Betrieb verfügt über eine Rezeptsteuerung auf dem aktuellen Stand der Technik.

In der Praxis wurden bis vor Kurzem viele Apparate bzw. Teilanlagen jedoch unmittelbar an ihrem Standort an etwa zehn Einzelleitständen überwacht und gesteuert. Dies bindet relativ viel Personal an zahlreichen über den Betrieb verteilten Einsatzorten. Zudem waren die Arbeitsbedingungen mitten im Betrieb vor allem aufgrund der erheblichen Lärmbelastung keineswegs ideal.

Schon länger gab es daher Überlegungen, dieser Herausforderung durch den Aufbau einer zentralen Messwarte zu begegnen. Dort können die Mitarbeiter in wesentlich ungestörterer Arbeitsumgebung ihre Aufmerksamkeit darauf konzentrieren, parallel mehrere Apparate und damit gegebenenfalls auch ganze Syntheseabläufe zu überblicken und zu steuern.

Gerade in Zeiten von demografischem Wandel und Fachkräftemangel macht dies die Tätigkeit eines Anlagenfahrers deutlich attraktiver. „Vor allem können wir nun unser Personal nachhaltig effizienter einsetzen“, betont Dr. Carsten Hesse, Betriebsleiter Plant 3.

Zentralisierung hebt die Qualität

Qualitativ war der Nutzen einer zentralen Messwarte bereits vor dem „MEx“-Projekt absehbar. Das „MEx“-Team konnte die Betriebsmannschaft dabei unterstützen, diese Effekte zu quantifizieren. So wurde das optimale Vorgehen zur Zentralisierung der Prozessüberwachung und -führung konzipiert und der erforderliche Aufwand kalkuliert. Dabei brachte das Team seine Erfahrungen aus anderen Betrieben ein, etwa im Hinblick auf Dimensionierung der Messwarte sowie Kosten und mögliche Realisierungspartner.

Ende 2019 hat die neue Messwarte termingerecht und im projektierten Kostenrahmen den Betrieb aufgenommen. Bis zu acht Mitarbeiter können auf insgesamt 16 Monitoren das gesamte Betriebsgeschehen übersichtlich verfolgen. Eine spätere Erweiterung auf bis zu 32 Monitore ist möglich. Dort laufen jetzt alle Prozessdaten zusammen, die vorher auf nur einem Monitor des Einzelleitstands im Betrieb allenfalls nacheinander aufgerufen werden konnten.

Außerdem wird die Kommunikation verschiedener Mitarbeiter an den unterschiedlichen Leitständen zur gemeinsamen Steuerung einer Kampagne überflüssig. Das spart Zeit und hilft, Missverständnisse und Fehler zu vermeiden. „Wir erwarten nach Inbetriebnahme der Messwarte außerdem deutliche Vorteile etwa beim Informationsaustausch zur Schichtübergabe, beim Änderungsmanagement oder der Planung von Wartungs- und Instandhaltungseinsätzen. Allerdings ist es schwierig, solche Effekte vorab in Sekunden und Cent zu quantifizieren“, erklärt Hesse.

Auch die Handhabung moderner Analysewerkzeuge, etwa der im Konzern verbreitet eingesetzten Software Trendminer, ist einfacher geworden. Trendberechnungen und Korrelationen von Prozess- und Produktparametern können dazu dienen, die Fahrweise in der Chargenproduktion zu optimieren. Die Ergebnisse können dann alle Anlagenfahrer im Sinne von „Best Practices“ einsetzen.

* * Der Autor ist Inhaber d. Redaktionsbüros für Wirtschaft, Wissenschaft und Technik,Mülheim a.d. Ruhr. Kontakt: ralf.krueger@lanxess.com

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