CONFIDENTIEL DE L'ENTREPRISE. NE PAS DISTRIBUER.
Sciences des données et statistiques. Appliqué à 3M.
La vision de 3M est d'appliquer la science à la vie ; JMP fournit des fonctionnalités statistiques inestimables pour fournir l'innovation qui fait de cette vision une réalité.
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Défi: Naviguez sur un marché de plus en plus cloisonné et concurrentiel en approfondissant la connaissance des produits et en répondant plus efficacement et directement aux exigences des clients. Transformez les processus métier, qu'ils soient manufacturiers ou transactionnels, en les rendant plus reproductibles, efficaces et axés sur le client. Tirez davantage parti des avantages du portefeuille diversifié de 3M en adoptant une culture davantage centrée sur les données.
Solution: Les premiers utilisateurs de JMP chez 3M considèrent le logiciel comme une plate-forme efficace et rentable pour exécuter des applications analytiques de pointe avec un impact quantifiable. Parmi les pratiques où JMP est considéré comme un outil essentiel figurent la recherche et l'expérimentation, les études clients, les tests de matériaux et l'amélioration des processus.
Résultats: Avec JMP, les ingénieurs de 3M ont désormais la possibilité de :
- Construire des profils détaillés et basés sur les données des besoins des clients.
- Rationalisez les processus d'expérimentation pour répondre plus efficacement aux besoins ciblés des clients.
- Optimisez les opérations de fabrication avec des solutions de qualité intégrées et une reproductibilité améliorée.
- Développer la culture de l'organisation de Lean Six Sigma.
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3M crée une multitude de matériaux : abrasifs, adhésifs, céramiques, composites et films, pour n'en nommer que quelques-uns. Ses capacités couvrent un éventail de processus et de fonctions, de la modélisation et du moulage aux polymères, aux radiations, à la réplication et plus encore. Et ses offres servent une diversité d'industries : biotechnologie, imagerie, filtration, médecine et optique.
La capacité de 3M à tenir sa promesse d'innovation dans un portefeuille aussi diversifié implique une quantité extraordinaire de connaissances sur les produits, les processus et, surtout, les clients. C'est pourquoi les ingénieurs de toute l'organisation font confiance à JMP®, un progiciel d'analyse robuste spécialement conçu pour aider les ingénieurs à relever les défis de R&D et de fabrication les plus sophistiqués auxquels l'industrie est confrontée aujourd'hui.
Pedigree basé sur les données
« Lorsque nous évaluons de nouvelles idées et développons de nouveaux produits, nous dépendons d'outils tels que JMP pour prendre en charge les expériences et comprendre les résultats », explique Michael Sykora, spécialiste du développement de produits au sein de la division Solutions commerciales de 3M.
"Lorsque vous êtes dans la recherche et le développement, vous voulez jouer avec les données pour répondre à la question : 'Qu'est-ce que j'apprends réellement ici ?' Je souhaiterais peut-être tracer y par rapport à x, puis remplacer le y, puis introduire un deuxième y », ajoute sa collègue Carol Kramer. "Et je veux de la simplicité, comme le glisser-déposer pour voir à quoi ressemblera un graphique." Le fait que JMP offre à la fois des analyses puissantes et une interface dynamique et conviviale est l'une des raisons pour lesquelles JMP est si précieux, dit-elle.
Kramer aborde la visualisation et l'analyse des données du point de vue d'une personne connaissant bien les statistiques. Spécialiste avancé en ingénierie de la qualité au sein de la division des sciences de séparation et de purification de 3M,
elle apporte à la table une formation en génie industriel, un vif intérêt pour la modélisation mathématique des processus et la certification en tant que ceinture noire maître Lean Six Sigma.
"Ce qui m'intéresse, c'est d'utiliser les données pour prendre de bonnes décisions", dit-elle. "Ma philosophie fondamentale est de savoir comment nous construisons des processus de fabrication et transactionnels qui sont efficaces, reproductibles et qui répondent aux besoins du client." Comme elle l'explique, « tout travail est une série de processus, et tous les processus ont des variations. Nous essayons de réduire cette variation pour obtenir un résultat plus prévisible pour les clients. »
Comme Kramer, 3M a une longue histoire de pensée statistique. Cela s'explique en partie par le fait que de nombreuses industries desservies par 3M, comme l'électronique et la biopharmacie, exigent une rigueur statistique. Mais cette philosophie peut également être attribuée à l'ancien PDG de 3M, Jim McNerney, qui a lancé Six Sigma au sein de l'entreprise - un engagement poursuivi par l'actuel PDG Mike Roman, lui-même auparavant directeur de Six Sigma. Et cela est en partie motivé par l'accent mis par 3M sur les normes ISO, de l'ISO 13485 pour les dispositifs médicaux à l'ISO 16949 pour l'automobile à l'ISO 9001 pour la gestion de la qualité. Comme le souligne Kramer, la norme ISO 9001 note spécifiquement que "les méthodes d'analyse des données peuvent inclure des techniques statistiques".
A chaque problème sa solution
En travaillant avec des données, Sykora et Kramer exploitent plusieurs outils. Parfois, c'est JMP, mais pas toujours. Mais, disent-ils, JMP se distingue par des fonctionnalités uniques qui ne peuvent être égalées par d'autres logiciels.
« Chez 3M, nous voulons donner aux gens les outils dont ils ont besoin pour prendre les décisions les plus efficientes et les plus efficaces, note Kramer. « Et chaque personne pense différemment. Nous ne voulons donc pas remplacer tous les autres outils par JMP. Mais nous voulons mettre à disposition les outils pour les aider à prendre les bonnes décisions et documenter pourquoi cette décision a été prise.
Sykora est d'accord : « J'aime Excel en tant que plate-forme d'analyse de données volumineuses. Mais si je transfère des résultats vers et depuis des outils d'analyse statistique, je trouve que JMP est beaucoup plus facile à utiliser." Il aime particulièrement la possibilité d'ajouter des expériences dans une approche de sous-parcelle. "Lorsque vous effectuez une expérience, JMP vous permet d'ajouter de plus en plus de données", explique-t-il. "Les autres logiciels ne vous permettent pas de faire cela de manière statistiquement significative."
L'utilisation de JMP signifie moins de temps et d'efforts consacrés à la planification de l'expérience en amont et à l'anticipation des résultats. "Avec JMP, chaque expérience est moins complexe que si je devais concevoir une expérience factorielle complète pour capturer toute la surface de réponse souhaitée", explique Sykora. « C'est beaucoup moins de temps et d'argent pour construire une expérience de dépistage sur un espace de conception plus petit, puis réitérer dans cet espace de conception ou autour d'un espace de conception adjacent.
Kramer, pour sa part, pense que des logiciels comme Minitab peuvent être appropriés dans certaines situations. « Minitab est conçu pour les personnes qui pensent comme des statisticiens », déclare-t-elle, « alors que JMP est davantage destiné aux ingénieurs et aux apprenants visuels.
« Mais comparer JMP à Minitab, c'est comparer des pommes et des oranges », s'empresse-t-elle d'ajouter. « JMP est beaucoup plus puissant. Dès que j'ai vu la visualisation de données dans JMP et des fonctionnalités telles que Graph Builder, Chart Builder et Fit Y by X, j'ai été convaincu. Quand j'ai vu que vous pouviez avoir des données catégorielles, et que vous pouviez avoir des données variables, et que vous pouviez déplacer le menu et jouer avec les données - c'était vraiment un moment à couper le souffle où j'ai dit : "C'est tellement puissant , J'ai besoin de ça.'"
Bien plus que de la vanille pure
Sykora offre un bon exemple d'une fonctionnalité qui n'était tout simplement pas disponible avant JMP. Son groupe développe des films tels que les traitements de fenêtre, les finitions de verre et les revêtements utilisés dans les applications électroniques et automobiles. La division de Sykora présente souvent aux clients une gamme de films nouvellement développés pour obtenir des commentaires sur les attributs de produit souhaitables. Mais demander des informations sur un grand nombre d'échantillons peut conduire à des réponses imprécises.
« Avant d'avoir JMP, nous proposions aux clients une pile de films et nous nous attendions à ce qu'ils sachent ce que nous demandions », raconte Sykora. « C'était comme demander : 'Par rapport à la glace à la vanille, quel goût a ce film ?' Ils pourraient répondre : « Ce film a meilleur goût. Ensuite, nous demandions : 'Qu'en est-il du froid par rapport au sucré plus cinq autres attributs ?' » Les réponses qualitatives étaient difficiles à mesurer.
"Nous le classerions sur une échelle de 1 à 10, mais la résolution sur une échelle de 1 à 10 n'a pas de sens", souligne-t-il. « Devrait-il être de 1 à 10 ? Doit-il être de 1 à 5 ? Et si un attribut est si horrible qu'il est pire que 1 ou si grand qu'il est meilleur que 10 ? »
La solution était la mise à l'échelle de la différence maximale, ou MaxDiff, un moyen efficace de comprendre la valeur perçue. « Avec MaxDiff dans JMP, vous n'avez pas à vous soucier de l'exactitude de votre échelle », déclare Sykora. « Le classement MaxDiff vous dit ce que vous devez savoir. Et comme il s'agit d'un classement non linéaire, vous pouvez désigner un gagnant clair.
Tout aussi important, 3M peut combiner ces résultats avec des mesures analytiques. « Disons que les clients préfèrent un film avec une certaine couleur », explique Sykora. "Nous pouvons tracer le rapport MaxDiff par rapport à nos résultats analytiques et l'utiliser pour définir la spécification."
Atteindre la pureté des données
Il existe de nombreuses autres manières pour 3M d'exploiter JMP. D'une part, 3M propose une série de formations internes en conception d'expériences (DOE). La dernière formation de la série est un cours avancé qui utilise JMP, car JMP est le seul logiciel qui offre des fonctionnalités DOE avancées telles que les conceptions de dépistage définitives.
Le groupe de Kramer, qui dessert l'industrie des produits biologiques, utilise JMP de plusieurs manières : validation des tests, amélioration des processus de fabrication et R&D :
Validation des tests
Le groupe de Kramer produit des rapports pour valider ses méthodologies de test. Dans un cas, un rapport a initialement échoué à la répétabilité et à la reproductibilité (R&R), une mesure de la quantité de variation dans un système de mesure.
"Nous avons dû résoudre les problèmes et comprendre pourquoi", se souvient Kramer. « Je l'ai donc regardé dans JMP, qui a la capacité de faire une R&R honnête. Je l'ai trouvé si nous avions utilisé JMP dès le départ, nous aurions passé les critères du premier coup. En fait, nous aurions économisé six semaines en répétant la validation de la méthode de test .”
L'amélioration des processus
3M avait apporté une amélioration significative au processus de fabrication d'un filtre pour purifier les ingrédients pharmaceutiques actifs. Kramer avait besoin de tester des échantillons du nouveau processus de fabrication. Mais les tests impliquent des coûts en temps et en matériel. Kramer voulait limiter la taille de l'échantillon tout en obtenant des résultats statistiquement justifiables. Elle a atteint cet objectif en utilisant l'analyse exploratoire des données (EDA) dans JMP.
"Nous échantillonnions tous les 100 pieds", se souvient Kramer. « J'ai donc modélisé l'échantillonnage dans JMP en passant à 250 pieds puis à 500 pieds. Tout ce que j'ai fait, c'est simplement supprimer les données. JMP a montré qu'il n'y avait aucune chance que nous sortions des spécifications en raison de l'amélioration du processus. Cela m'a donné des données visuelles qui justifiaient la réduction du plan d'échantillonnage .”
Les bénéfices étaient tangibles. " Notre capacité de test était au maximum à ce moment-là, donc la réduction du plan d'échantillonnage nous a en fait aidés à éviter une situation de rupture de stock », explique Kramer. "C'est un résultat significatif en termes de satisfaction des besoins des clients."
R&D
3M innove beaucoup de matériaux avancés. Les prototypes peuvent être coûteux à produire. Cela met l'accent sur des expériences efficaces et bien conçues.
"JMP est crucial pour le DOE avancé chez 3M", insiste Kramer. « Par exemple, certains de nos chimistes avaient besoin de concevoir un test pour un nouveau média filtrant. Ils sont venus me voir et m'ont dit : « Nous avons cinq niveaux de pH et quatre niveaux d'une autre variable, et nous voulons voir l'espace de conception et où la courbure diminue. »
Kramer décrit la simplicité de la solution : "J'ai immédiatement ouvert la plate-forme Custom Design dans JMP", déclare-t-elle. « Je n'étais pas préoccupé par le fait qu'il s'agissait de données catégorielles. Je mets dans les niveaux variables et le nombre de pistes. En cinq minutes, je remets aux chimistes des fiches qui montrent comment faire leurs tests. ”
Les avantages ne sont que le début
Les cas d'utilisation de JMP chez 3M démontrent des avantages spécifiques. Mais l'outil de découverte statistique offre également des avantages plus larges et à plus long terme qui sont tout aussi importants. L'un des avantages est le potentiel d'amélioration de la prise de décision. "Chez 3M, notre prise de décision doit être basée sur les données", déclare Kramer. « Nous avons donc besoin d'un moyen efficace d'analyser et de visualiser les données. Et une fois que vous commencez à utiliser les fonctionnalités visuelles de JMP, telles que Chart Builder ou Fit Y by X, vous réalisez qu'il s'agit de l'outil permettant de réellement visualiser les données et de prendre des décisions judicieuses .”
Un deuxième avantage est la possibilité de mieux comprendre les clients. « J'ai dit à ma direction que JMP était l'outil que je voulais, car c'est comme ça que je veux faire des études client », explique Sykora. " L'approche MaxDiff le justifie à elle seule. Je peux en fait fournir des choses comme une valeur P associée à MaxDiff pour optimiser les études client. » De plus, Sykora prévoit d'étendre l'utilisation de JMP dans les études clients : « Je veux explorer d'autres fonctionnalités dans la manipulation de données et la représentation graphique », dit-il. "Par exemple, j'aimerais voir à quoi pourraient ressembler les données de nos clients mondiaux si elles étaient représentées graphiquement et superposées sur une carte."
Un dernier avantage est la capacité de JMP à renforcer la confiance des clients. " Beaucoup de nos clients, en particulier dans l'industrie biopharmaceutique, utilisent également JMP », souligne Kramer. "Ainsi, lorsque nos ingénieurs d'application traitent directement avec les clients, si leurs données sont dans le même format, vous parlez littéralement le même langage."
Principaux avantages de JMP chez 3M
- Les fonctionnalités de visualisation interactive de JMP facilitent et accélèrent l'analyse exploratoire des données.
- Grâce à son interface conviviale, JMP est idéal pour ceux qui n'ont pas de formation en statistique et qui souhaitent mettre en œuvre des méthodologies plus avancées en sélectionnant dans le menu complet d'applications statistiques du logiciel.
- Des capacités robustes de conception d'expériences (DOE), y compris des fonctionnalités avancées, permettent aux praticiens d'explorer et d'exploiter des opportunités multifactorielles.
- La prise en charge des conceptions de criblage définitives permet aux utilisateurs d'obtenir des informations sur les effets principaux, les effets de courbure et les interactions bidirectionnelles au même niveau de coût que les conceptions traditionnelles.
- Les capacités d'analyse de la qualité et de la fiabilité aident à réduire les excès et les coûts dans les processus de test et de fabrication.
- JMP aide les utilisateurs à effectuer une validation fiable des améliorations de processus et une validation plus rapide des méthodologies de test.
- Les fonctionnalités MaxDiff de JMP permettent aux praticiens d'approfondir leur connaissance des clients en obtenant un classement plus significatif des commentaires qualitatifs des clients.
- En utilisant JMP, les ingénieurs renforcent la confiance des clients dans les données produit.
