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Dati e scienza statistica. Applicato a 3M.
La visione di 3M è applicare la scienza alla vita; JMP offre capacità statistiche inestimabili per offrire l'innovazione che trasforma questa visione in realtà.
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Sfida: Naviga in un mercato sempre più compatto e competitivo, approfondendo la conoscenza del prodotto e rispondendo in modo più efficiente e diretto alle esigenze dei clienti. Trasforma i processi aziendali, sia di produzione che transazionali, rendendoli più ripetibili, efficienti e incentrati sul cliente. Sfrutta al meglio i vantaggi del portafoglio diversificato di 3M adottando una cultura più incentrata sui dati.
Soluzione: I primi ad adottare JMP in 3M considerano il software una piattaforma efficiente ed economica per l'esecuzione di applicazioni analitiche all'avanguardia con un impatto quantificabile. Tra le pratiche in cui JMP è considerato uno strumento essenziale ci sono la ricerca e la sperimentazione, gli studi sui clienti, i test sui materiali e il miglioramento dei processi.
Risultati: Con JMP, gli ingegneri di 3M hanno acquisito la capacità di:
- Costruisci profili dettagliati e basati sui dati delle esigenze dei clienti.
- Semplifica i processi di sperimentazione per soddisfare in modo più efficiente i requisiti mirati dei clienti.
- Ottimizza le operazioni di produzione con soluzioni di qualità integrate e una maggiore riproducibilità.
- Fai crescere la cultura dell'organizzazione di Lean Six Sigma.
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3M crea una moltitudine di materiali: abrasivi, adesivi, ceramiche, compositi e pellicole, solo per citarne alcuni. Le sue capacità coprono una vasta gamma di processi e funzioni, dalla modellazione e stampaggio a polimeri, radiazioni, replicazione e altro ancora. E le sue offerte servono una varietà di settori: biotecnologia, imaging, filtrazione, medicina e ottica.
La capacità di 3M di mantenere la sua promessa di innovazione attraverso un portafoglio così diversificato implica una quantità straordinaria di conoscenza del prodotto, del processo e, soprattutto, del cliente. Ecco perché gli ingegneri di tutta l'organizzazione si affidano a JMP®, un solido pacchetto software di analisi appositamente progettato per aiutare gli ingegneri a superare anche le più sofisticate sfide di ricerca e sviluppo e produzione che il settore deve affrontare oggi.
Pedigree basato sui dati
"Mentre valutiamo nuove idee e sviluppiamo nuovi prodotti, dipendiamo da strumenti come JMP per supportare gli esperimenti e comprendere i risultati", afferma Michael Sykora, specialista dello sviluppo prodotto nella divisione Commercial Solutions di 3M.
“Quando ti occupi di ricerca e sviluppo, vuoi giocare con i dati per rispondere alla domanda: 'Cosa sto effettivamente imparando qui?' Potrei voler tracciare y rispetto a x, quindi sostituire la y e inserire una seconda y", aggiunge la sua collega Carol Kramer. "E voglio la semplicità, come trascinare e rilasciare per vedere come sarà un grafico." Il fatto che JMP offra sia analisi potenti che un'interfaccia dinamica e intuitiva è uno dei motivi per cui JMP è così prezioso, afferma.
Kramer affronta la visualizzazione e l'analisi dei dati dal punto di vista di una persona esperta di statistica. Specialista in ingegneria della qualità avanzata nella Divisione Scienze di separazione e purificazione di 3M,
porta sul tavolo un background in ingegneria industriale, un vivo interesse per la modellazione matematica dei processi e la certificazione come cintura nera master Lean Six Sigma.
"Il mio interesse è utilizzare i dati per prendere buone decisioni", afferma. "La mia filosofia fondamentale riguarda il modo in cui costruiamo processi produttivi e transazionali che siano efficienti, ripetibili e che soddisfino le esigenze del cliente". Come spiega, “tutto il lavoro è una serie di processi e tutti i processi hanno variazioni. Stiamo cercando di ridurre tale variazione per ottenere un risultato più prevedibile per i clienti".
Come Kramer, 3M ha una lunga storia di pensiero statistico. In parte perché molti dei settori serviti da 3M, come l'elettronica e la biofarmaceutica, richiedono rigore statistico. Ma questa filosofia può anche essere attribuita all'ex CEO di 3M Jim McNerney, che ha dato origine a Six Sigma all'interno dell'azienda, un impegno continuato dall'attuale CEO Mike Roman, lui stesso in precedenza direttore di Six Sigma. E in parte è guidato dall'attenzione di 3M agli standard ISO, da ISO 13485 per i dispositivi medici a ISO 16949 per il settore automobilistico a ISO 9001 per la gestione della qualità. Come sottolinea Kramer, lo standard ISO 9001 rileva specificamente che "i metodi per analizzare i dati possono includere tecniche statistiche".
Ad ogni problema la sua soluzione
Lavorando con i dati, sia Sykora che Kramer sfruttano più strumenti. A volte è JMP, anche se non sempre. Ma, dicono, JMP si distingue per caratteristiche uniche che non possono essere eguagliate da altri software.
“In 3M, vogliamo dare alle persone gli strumenti di cui hanno bisogno per prendere le decisioni più efficienti ed efficaci, osserva Kramer. “E ogni persona la pensa in modo diverso. Quindi non vogliamo sostituire ogni altro strumento con JMP. Ma vogliamo mettere a disposizione gli strumenti per aiutarli a prendere le decisioni giuste e documentare il motivo per cui è stata presa quella decisione".
Sykora concorda: “Mi piace Excel come piattaforma per l'analisi di dati di grandi dimensioni. Ma se sposto i risultati dentro e fuori gli strumenti di analisi statistica, trovo che JMP sia molto più facile da usare." Gli piace particolarmente la possibilità di aggiungere esperimenti in un approccio di sottotrama. "Quando esegui un esperimento, JMP ti consente di aggiungere sempre più dati", afferma. "Altri software non ti consentono di farlo in modo statisticamente significativo."
L'utilizzo di JMP significa meno tempo e fatica spesi per pianificare l'esperimento in anticipo e anticipare i risultati. "Con JMP, ogni esperimento è meno complesso che se dovessi progettare un esperimento fattoriale completo per acquisire tutta la superficie di risposta che desidero", spiega Sykora. "È molto meno tempo e costo costruire un esperimento di screening su uno spazio di progettazione più piccolo e quindi ripetere all'interno di quello spazio di progettazione o attorno a uno spazio di progettazione adiacente".
Kramer, da parte sua, crede che un software come Minitab possa essere appropriato in alcune situazioni. “Minitab è scritto per persone che pensano come statistici”, afferma, “mentre JMP è più per ingegneri e studenti visivi.
"Ma confrontare JMP con Minitab è come confrontare mele e arance", aggiunge subito. “JMP è molto più potente. Non appena ho visto la visualizzazione dei dati in JMP e funzionalità come Graph Builder, Chart Builder e Fit Y by X, sono stato convinto. Quando ho visto che puoi avere dati categorici e puoi avere dati variabili, e puoi trascinare il menu e giocare con i dati - è stato davvero un momento da togliere il fiato in cui ho detto: "È così potente , Ho bisogno di questo.'"
Molto più della semplice vaniglia
Sykora offre un buon esempio di una capacità che semplicemente non era disponibile prima di JMP. Il suo gruppo sviluppa pellicole come trattamenti per finestre, finiture per vetri e rivestimenti utilizzati nelle applicazioni elettroniche e automobilistiche. La divisione di Sykora presenta spesso ai clienti una gamma di pellicole di nuova concezione per ottenere un feedback sulle caratteristiche desiderabili del prodotto. Ma chiedere input su un ampio set di campioni può portare a risposte imprecise.
“Prima di avere JMP, presentavamo ai clienti una pila di pellicole e ci aspettavamo che sapessero cosa stavamo chiedendo”, racconta Sykora. “Era come chiedere, 'Rispetto al gelato alla vaniglia, che sapore ha questo film?' Potrebbero rispondere: "Questo film ha un sapore migliore". Poi chiedevamo: 'E la freddezza contro la dolcezza più altri cinque attributi?'” Le risposte qualitative erano difficili da misurare.
"Lo classificheremmo su una scala da 1 a 10, ma la risoluzione su una scala da 1 a 10 non ha senso", sottolinea. “Dovrebbe essere da 1 a 10? Dovrebbe essere da 1 a 5? E se un attributo fosse così orribile da essere peggiore di 1 o così eccezionale da essere migliore di 10?"
La soluzione era il massimo ridimensionamento della differenza, o MaxDiff, un modo efficace per comprendere il valore percepito. "Con MaxDiff in JMP, non è necessario preoccuparsi della correttezza della scala", afferma Sykora. “La classifica MaxDiff ti dice quello che devi sapere. E poiché si tratta di una classifica non lineare, puoi assegnare un chiaro vincitore".
Altrettanto importante, 3M può combinare questi risultati con misurazioni analitiche. "Diciamo che i clienti preferiscono una pellicola con un certo colore", afferma Sykora. "Possiamo tracciare il rapporto MaxDiff rispetto ai nostri risultati analitici e utilizzarlo per impostare le specifiche".
Raggiungere la purezza dei dati
Esistono numerosi altri modi in cui 3M sfrutta JMP. Per prima cosa, 3M offre una serie di corsi di formazione interni nella progettazione di esperimenti (DOE). L'ultima formazione della serie è un corso avanzato che utilizza JMP, perché JMP è l'unico software che fornisce funzionalità DOE avanzate come i progetti di screening definitivi.
Il gruppo di Kramer, che fornisce servizi all'industria dei prodotti biologici, utilizza JMP in diversi modi: convalida dei test, miglioramento del processo di produzione e ricerca e sviluppo:
Convalida del test
Il gruppo di Kramer esegue rapporti per convalidare le sue metodologie di test. In un caso, un rapporto inizialmente falliva nella ripetibilità e riproducibilità (R&R) del misuratore, una misura della quantità di variazione in un sistema di misurazione.
"Dovevamo risolvere i problemi e capire perché", ricorda Kramer. “Così l'ho guardato in JMP, che ha la capacità di fare un onesto lavoro di R&R. l'ho trovato se avessimo utilizzato JMP dall'inizio, avremmo superato i criteri la prima volta. In effetti, avremmo risparmiato sei settimane ripetendo la convalida del metodo di prova .”
Miglioramento del processo
3M ha apportato un significativo miglioramento del processo nella produzione di un filtro per la purificazione degli ingredienti farmaceutici attivi. Kramer aveva bisogno di testare campioni del nuovo processo di produzione. Ma i test comportano costi sia in termini di tempo che di materiali. Kramer voleva limitare la dimensione del campione ottenendo risultati statisticamente giustificabili. Ha raggiunto questo obiettivo utilizzando l'Exploratory Data Analysis (EDA) in JMP.
"Stavamo campionando ogni 100 piedi", ricorda Kramer. “Così ho modellato il campionamento in JMP andando a 250 piedi e poi a 500 piedi. Tutto quello che ho fatto è stato semplicemente eliminare i dati. JMP ha dimostrato che non c'era alcuna possibilità di uscire dalle specifiche a causa del miglioramento del processo. Mi ha fornito dati visivi che giustificavano la riduzione del piano di campionamento .”
I vantaggi erano tangibili. “ La nostra capacità di test era al massimo in quel momento, quindi la riduzione del piano di campionamento ci ha effettivamente aiutato a evitare una situazione di ordini arretrati ”, spiega Kramer. "Questo è un risultato significativo in termini di soddisfazione delle esigenze dei clienti."
Ricerca e sviluppo
3M innova molti materiali avanzati. I prototipi possono essere costosi da produrre. Ciò pone un premio su esperimenti efficienti e ben progettati.
"JMP è fondamentale per il DOE avanzato in 3M", insiste Kramer. “Ad esempio, alcuni dei nostri chimici avevano bisogno di progettare un test per un nuovo mezzo filtrante. Sono venuti da me e mi hanno detto: 'Abbiamo cinque livelli di pH e quattro livelli di un'altra variabile, e vogliamo vedere lo spazio di progettazione e dove cade la curvatura.'”
Kramer descrive la semplicità della soluzione: "Ho aperto immediatamente la piattaforma Custom Design in JMP", afferma. “Non ero preoccupato che si trattasse di dati categorici. Ho inserito i livelli variabili e il numero di corse. In cinque minuti consegno ai chimici i fogli che mostravano come eseguire i loro test. "
I vantaggi sono solo l'inizio
I casi d'uso di JMP in 3M dimostrano vantaggi specifici. Ma lo strumento di scoperta statistica offre anche vantaggi più ampi ea lungo termine che sono altrettanto importanti. Un vantaggio è il potenziale per migliorare il processo decisionale. "In 3M, il nostro processo decisionale deve essere basato sui dati", afferma Kramer. “Quindi abbiamo bisogno di un modo efficace per analizzare e visualizzare i dati. E una volta che inizi a utilizzare le funzionalità visive di JMP, come Chart Builder o Fit Y by X, ti rendi conto che questo è lo strumento per visualizzare davvero i dati e prendere decisioni valide .”
Un secondo vantaggio è la possibilità di comprendere meglio i clienti. "Ho detto al mio management che JMP è lo strumento che volevo, perché è così che voglio fare studi sui clienti", dice Sykora. “ L'approccio MaxDiff da solo lo giustifica. Posso effettivamente fornire cose come un valore P associato a MaxDiff per ottimizzare gli studi sui clienti. " Inoltre, Sykora prevede di espandere l'uso di JMP negli studi sui clienti: "Voglio esplorare altre funzionalità nella manipolazione dei dati e nella rappresentazione grafica", afferma. "Ad esempio, mi piacerebbe vedere come potrebbero apparire i dati dei nostri clienti globali se rappresentati graficamente e sovrapposti su una mappa."
Un ultimo vantaggio è la capacità di JMP di costruire realmente la fiducia dei clienti. “ Anche molti dei nostri clienti, in particolare nel settore biofarmaceutico, utilizzano JMP ”, sottolinea Kramer. "Quindi, quando i nostri ingegneri applicativi trattano direttamente con i clienti, se i loro dati sono nello stesso formato, stai letteralmente parlando la stessa lingua."
Principali vantaggi di JMP in 3M
- Le funzioni di visualizzazione interattiva di JMP facilitano l'analisi esplorativa dei dati in modo facile e veloce.
- Un'interfaccia user-friendly rende JMP ideale per coloro che non hanno un background in statistica per implementare metodologie più avanzate selezionando dall'ampio menu di applicazioni statistiche del software.
- Le robuste funzionalità di progettazione degli esperimenti (DOE), comprese le funzionalità avanzate, consentono ai professionisti di esplorare e sfruttare le opportunità multifattoriali.
- Il supporto per i progetti di screening definitivi consente agli utenti di ottenere informazioni sugli effetti principali, sugli effetti di curvatura e sulle interazioni a due vie allo stesso livello di costo dei progetti tradizionali.
- Le capacità di analisi della qualità e dell'affidabilità aiutano a ridurre gli eccessi ea ridurre i costi nei processi di test e produzione.
- JMP aiuta gli utenti a eseguire una convalida affidabile dei miglioramenti del processo e una convalida più rapida delle metodologie di test.
- Le funzionalità MaxDiff in JMP consentono ai professionisti di approfondire la conoscenza del cliente ottenendo una classifica più significativa dell'input qualitativo del cliente.
- Utilizzando JMP, gli ingegneri ottengono una maggiore fiducia dei clienti nei dati di prodotto.
