Qualitätsförderung in der Wingate-Mine
Mosaic Corporation
2008 startete die Mosaic Corporation, der führende Hersteller von Kali- und Phosphatdüngemitteln für die Landwirtschaft, eine Initiative, mit der die Produktivität der Wingate-Phosphatmine in Florida gesteigert werden sollte. Branchenüblich ist eine Ausbeute, d. h. der Prozentsatz des aus dem Erz gewonnenen verwertbaren Materials, von 85 bis 90 Prozent. Bei Wingate lag dieser Wert nur bei 47 Prozent, eine Zahl, die Bedenken im Hinblick auf die langfristige Tragfähigkeit der Mine aufwarf. Zu Beginn erwarteten die Manager nur minimale Änderungen. Das Six Sigma-Team konnte die Produktivität mit seinen umfassenden Erfahrungen bei der Prozessverbesserung und mit leistungsstarken Werkzeugen wie der Minitab® Statistical Software jedoch um mehr als 50 Prozent steigern, was 12 Millionen US$ pro Jahr entspricht. Darüber hinaus wurde dem Projekt des Teams 2009 der Process Excellence Award durch den International Quality and Productivity Council verliehen.
Die Herausforderung
Die Wingate-Mine wurde im Laufe der Jahre von unterschiedlichen Betreibern geführt, hatte jedoch nie die Erwartungen erfüllt. Aus diesem Grund wurde sie 1999 geschlossen und blieb inaktiv, bis sie 2007 von Mosaic gekauft und wieder in Betrieb genommen wurde. Die geringe Ausbeute der Mine konnte den weiteren Betrieb jedoch nicht lange rechtfertigen.
Phosphor wird mittels eines als Aufbereitung bezeichneten Verfahrens aus Roherz gewonnen. Bei der Wingate-Mine wird das abgebaute Erz in einer Grube verschlämmt und dann in die Aufbereitungsanlage gepumpt. Dort werden Kiesel, Tonpartikel und Sand durch Waschen und Aussieben vom Phosphatgestein getrennt. Das Phosphatgestein wird dann zur weiteren Aufbereitung mit Reagenzien behandelt. Und irgendwo in diesem Prozess verfehlte die Mine ihr Ziel. Die Six Sigma Black Belts Joe Gliksman und John Whitley hatten die Aufgabe, ihre Kenntnisse in Qualitätsverbesserungsmethoden anzuwenden, um die Mitarbeiter der Mine bei der Steigerung der Rentabilität zu unterstützen. Eine wichtige Hilfe war dabei Minitab.
Mosaic hat seit 2004, als das Unternehmen aus der Fusion von Cargill und International Minerals Corporation hervorging, in Lean Six Sigma investiert. Allein 2008 arbeiteten über 45 Teams mit über 500 Mitarbeitern an Qualitätsinitiativen, die fast 25 Millionen US$ zum Gesamtgewinn des Unternehmens beitrugen. Doch als das Team für die Wingate-Mine die Arbeit aufnahm, waren die Erwartungen gering. „Die Manager hofften auf 2 oder 3 Prozent Steigerung bei der Ausbeute“, erinnert sich Gliksman. „Man sagte uns, dass eine Ausbeute von 70 Prozent über einen längeren Zeitraum bei dieser Mine einem Wunder gleichkäme.“
Einsatz von Minitab
Gliksman und Whitley ließen sich von diesem Aussichten nicht entmutigen und stellten ein Team zusammen, in dem Mitarbeiter aus allen am Prozess beteiligten Gruppen vertreten waren, u. a. Ingenieure, Maschinenführer, Mechaniker, Labortechniker, Leitungspersonal und sogar ein Vertreter des Unternehmens, das die chemischen Reagenzien für die Aufbereitung lieferte.
Sie untersuchten die aktuellen Betriebsdaten der Mine mit der Prozessfähigkeitsanalyse in Minitab, die darstellt, wie leistungsfähig ein Prozess ist und wie er verbessert werden kann. Die Analyse bestätigte die Bedenken des Managements im Hinblick auf die Leistung der Mine. „Über die Hälfte der Zeit lag die Ausbeute weit unter dem Ziel von 70 Prozent“, berichtet Gliksman.
Das Team führte ein Brainstorming durch, erstellte eine Prozessabbildung für den Weg des Erzes durch die Anlage und führte eine Ursache-Wirkungs-Analyse durch, um die Abschnitte im Aufbereitungsprozess zu ermitteln, die das größte Potenzial zum Steigern der Ausbeute aufwiesen. Um schnell aussagekräftige Ergebnisse zur Anwendbarkeit unterschiedlicher Ideen zu erzielen, verwendete das Team die Versuchsplanung in Minitab, mit der bequem mehrere Faktoren gleichzeitig ausgewertet werden können. Auf der Grundlage der Ergebnisse dieser Vorarbeit konnten die Arbeiter sofort Änderungen einführen, und es wurden zusätzliche Verbesserungsmöglichkeiten ermittelt.
Als die Verbesserungen des Teams erste Auswirkungen zeigten, arbeiteten die Qualitätsexperten in Minitab mit der Messsystemanalyse, dem Test auf Varianzen und Regelkarten, um die Genauigkeit der Ergebnisse zu überprüfen, die Effektivität der vorgenommenen Änderungen zu bestätigen und nachzuweisen, dass die Verbesserungen dauerhaft waren.
Ergebnisse
Bereits in den ersten 30 Tagen nach dem Projektstart stieg die Materialausbeute der Mine von 47 Prozent auf über 68 Prozent: eine Steigerung von fast 50 Prozent bei der Produktion von konzentriertem Phosphatgestein. Durch das Projekt wurde ein finanzieller Gewinn von 12 Millionen US$ pro Jahr erzielt, wobei 8 Millionen US$ auf die gesteigerte Phosphorproduktion der Mine und 4 Millionen US$ auf Kosteneinsparungen aufgrund der geringeren Reagenzienmengen pro Tonne Erz im Abbauprozess zurückzuführen sind. Das Projekt führte darüber hinaus zu einem erheblichen Wandel bei der Einstellung der Arbeiter, da sie nun sehen konnten, wie die Ergebnisse ihrer Änderungen den Unternehmensgewinn steigern konnten. In der Wingate-Mine wurden weitere Verbesserungsprojekte durchgeführt, und durch die Umsetzung neuer Ideen wurde die Ausbeute auf über 80 Prozent gesteigert. Dank der harten Arbeit des Teams und der entscheidenden Unterstützung durch die leistungsstarken und bedienungsfreundlichen Analyse-Tools in Minitab wurde eine Mine, die eigentlich geschlossen werden sollte, zu neuem Leben erweckt und wird nun von motivierten Mitarbeitern betrieben, die ständig nach Möglichkeiten zu suchen, um die Prozesse weiter zu optimieren.
Originaltext: Minitab LLC., Minitab Case Studies: Putting the Pieces Together: Mosaic Corporation's Wingate Mine