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作为先驱者,特斯拉也引领数字化转型
最先进的制造系统正在创建数据流,有可能使零排放电动汽车更实惠
挑战:虽然迫在眉睫的气候危机已经清楚地表明,世界必须摆脱能源消耗品,但可再生能源技术对绝大多数消费者来说仍然过于昂贵。 在汽车行业,与零排放电动汽车相关的高昂价格与开发和制造尖端创新的传统高成本直接相关。
解决方案:特斯拉的远见卓识者正在采取两管齐下的方法来降低成本:利用大批量数字工厂来最大限度地提高规模经济,同时通过高级分析严格优化流程。 JMP® 统计发现软件为工程团队提供了用于数据访问、分析和共享的单一平台,消除了工程工作流程中的障碍和复杂性。 JMP,过程质量工程师 Samuel Troptard 说,“是一个真正完整的解决方案。”
结果:通过为整个过程质量工作流程采用一个软件,特斯拉在几个关键领域提高了工程效率。 工程师现在可以更快地验证新工艺工具并将其发布到生产中,并且减少不符合规范的情况;日常任务的自动化使分析更具可重复性,并灌输了通用的统计最佳实践;数据的动态可视化有助于领域专家和数据科学家更加协作地工作。 所有这些都有助于降低成本和时间——Troptard 说,这为 JMP 提供了强有力的理由,他补充说,这与特斯拉加速发明的精神非常吻合。
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由于传统交通运输业贡献了全球近三分之一的温室气体排放量,科学家们警告说,如果我们要预防气候危机,就迫切需要完全转向可持续交通运输。 在消费者层面,总部位于美国的电动汽车制造商特斯拉不仅开创了实现这一转变所需的技术;它还以创纪录的速度让零排放汽车上路,特斯拉的 Model 3 成为第一款全球销量超过 100 万辆的电动汽车。
然而,为了实现其加快向可持续交通过渡的使命,特斯拉面临的现实是,其产品的高成本使大多数消费者无法接触到这些产品。 因此,该公司专注于创新越来越实惠的电动汽车技术。 “通过降低 [组件] 的成本,”该公司在最近的一份新闻稿中宣布,“特斯拉可以为越来越多的人提供产品,使我们能够对世界向可持续能源的过渡产生最大的影响。”
先进的数字化工厂系统是创新的关键工具
大容量、可再生能源驱动的数字工厂——以及它们创造的规模经济——现在构成了特斯拉加速可持续交通战略的基石。 在 2016 年宣布成立 Tesla Advanced Automation Germany 时,该公司写道:“作为制造机器的机器,我们的工厂非常重要,我们相信它们在工程方面的关注最终将比他们生产的产品多一个数量级。 . 在产量非常高的情况下,工厂更像是一种产品,而不是产品本身。”
随着特斯拉自动化在随后几年的发展,这一理念已经更加深入地融入了该组织的文化中,在这种文化中,分析与世界上一些最先进的数字制造系统携手并进。 作为特斯拉微处理器、内存芯片、传感器、转向控制器和锂离子电池等自动化机械的专业制造商,特斯拉自动化公司非常专注于创新新型适合用途的机器人系统。
“在制造这类专用机器时,总是有新的挑战,”特斯拉位于德国普吕姆的工厂的工艺质量工程师 Samuel Troptard 说。 因此,他解释说,质量团队的职责是考虑技术设计、制造过程以及最终产品生产后寿命的质量和可靠性之间的关系。 该网站的先进数字系统生成强大的数据流,Troptard 称这些数据流对于构成团队工作流程的统计方法至关重要。 “统计数据并不总是完整的解决方案,但它确实会对 [我们工厂的运营方式] 产生巨大影响。”
JMP 是一种端到端的统计工作流工具,可将数据访问、准备和分析时间缩短三分之二
成本是分析影响最深刻的领域。 尽管成本始终是开发过程中的一个关键因素,Troptard 说,开始生产的统计方法使特斯拉的质量工程师能够直接量化每个问题或出现的不合格问题的成本。 因此,更容易确定应该解决问题的顺序。
在开发和生产中同样重要的是速度。 统计方法可以显着加快创新周期,但如果没有合适的工具来管理分析工作流程,Troptard 解释说,不必要的复杂性往往会抵消速度优势。 他说,这就是特斯拉采用 JMP® 统计发现软件的原因,这是一种用于流程和设备工程的端到端解决方案,可降低成本和开发时间。
当工程师首次将该工具带到特斯拉的管理层时,他们展示了 JMP 如何帮助加快公司位于 Prüm 的工厂的流程。 “最 [令人信服的] 原因是节省时间,我认为这是 JMP 的最佳论据,”Troptard 说。 “JMP 加速了许多事情。 例如,以前我们必须使用公式和 Excel 宏构建数据表,才能计算出一个小的标准能力因子,而使用 JMP,您只需单击两下即可实现。”
他说,通过减少基本分析时间,该工具还可以让工程师腾出时间来解决更复杂、增值的问题。 “您可以花更少的时间讨论问题,而将更多时间用于讨论解决方案,”他补充道,并指出 JMP 帮助团队消除了障碍和复杂性,提高了效率,而无需管理层增加人数。
“我会说我使用 JMP 至少快三倍,”Troptard 证明。 “而且我可以在 JMP 中做一些以前无法做到的事情。 例如,有些事情在 Excel 中真的很难做到,而 JMP 的速度要快 100 倍,因为它已经作为一种特殊功能实现了。”
将所有数据流程迁移到单个工具中可提高可重复性并围绕最佳实践进行标准化
Troptard 表示,无论是可用于实验设计 (DOE) 等方法的开箱即用的预配置平台,还是动态探索平台 Graph Builder,JMP 都可以管理端到端的数据工作流——访问发现再到决策。 JMP 为特斯拉提供了对现有流程和设备进行故障排除、开发新方法以支持下一个前沿技术以及快速、经济地完善流程的能力。 “JMP 的解决方案非常完整,”Troptard 说。 “当我使用 JMP 开始一个项目时,我可以完全在 JMP 中完成这项工作,因为它具有不同的功能…… JMP 是一个非常完整的解决方案——它是我的日常工具。”
通过将这么多工具整合到一个软件中,Troptard 表示,JMP 消除了工程师为解决相同问题而授权多个平台的需要。 “JMP 是 Excel 等通用软件和用于过程分析的专用软件质量软件之间的正确平衡,”他说。
“你也许可以用 Excel 做各种各样的事情,但速度并不快。 你必须知道很多技巧才能达到你的目标。 另一方面,[过程分析软件] 可能非常具体——但它仅限于您可能需要工具的范围广泛的事情。 此外,使用 JMP,我发现我能够以更少的配置更快地执行分析。 例如,变异图非常快。 只需单击两次,您就可以阅读答案。”
通过脚本化仪表板进行定制有助于在分析工作流的所有阶段进一步自动化数据处理,灌输最佳实践并加快重复分析。 例如,Troptard 展示了他如何编写表格转换脚本,将列变为行,反之亦然。
“我们可以目视检查是否测量了所有位置,并确保数据是合理的。 然后我可以决定是否继续在机器上进行测试,”他解释道。 “如果我们运行更多产品,我们可能需要重新检查硬件或软件。 在我们定义软件中的任何问题之后,或者如果数据没有通过,那么我们将进行一些讨论。 JMP 图形可以直观地显示任何不符合规范的问题,以便我们快速做出反应。”
标准化脚本是实现规模经济的另一种方式,在特斯拉,用于重复分析和过程监控的脚本可以快速推广到整个工程师团队。 因此,那些更擅长复杂分析的人可以更轻松地支持更接近产品和流程的领域专家。 此外,Troptard 补充说,共享脚本灌输了最佳实践,而 JMP 的内置工具可提高可重复性。
JMP 是传统原型的完整数字替代品
随着 JMP 越来越深入地嵌入日常工作流程中,该工具现在为 Troptard 的团队提供了与以前标准的物理原型相当的流程洞察力。 “与典型的质量工程师不同,我们关注的不是一个恒定的过程,”Troptard 说。 “每台机器都非常独特,因此我们的职责是首先改进设计,然后开发和验证生产流程。”
虽然传统的原型提供了对流程关键核心的洞察并帮助预定义测试参数,但模拟这种复杂机械的内部工作并不总是那么容易。 而且原型制作通常很昂贵。 “因此,我们的想法本质上是用 JMP 取代 [传统] 原型,”Troptard 说。 “借助 JMP,我们可以节省电力、缩短分析时间、减少机器的试验和操作次数,并更快地实现我们的目标。 然后我们可以直接将 [学习] 应用到机器上并运行额外的试验来验证。 这也是我们在 JMP 中可以做的事情。 这是一个完整的原型替代品。”
该工具还有助于数据共享和讨论,无论是在改进还是开发阶段。 对于机器的最终用户,Troptard 补充说,“例如,能够快速、仔细地分享结果并说‘这就是能力’,这也是一个优势,这样你就可以快速对结果做出决定。”
支持分析的文化可提高员工保留率并有助于吸引高级工程人才
或许比速度和优化更有影响力的是,特斯拉对数字化转型的拥抱及其对分析标准化的开创性方法正在帮助在整个工程界树立特斯拉品牌。 高度自动化的标准系统简化了数据流程,使工程团队从死记硬背的数据任务中解放出来,以前所未有的速度进行创造性思考和创新。 这是一个令人兴奋的机会,有助于吸引最优秀、最聪明的新员工,并留住现有人才。
“特斯拉是一个深受喜爱的品牌,这无疑让这份工作更具吸引力,”Troptard 说。 “这对公司也有好处,因为我们能够吸引到非常高水平的工程人才。 我们有机会与优秀的人一起工作——正是这种多样性让为特斯拉工作变得如此美好。”
他说,新员工的统计知识水平很高,但“真正新的是方式我们分析数据。”领域专家不仅与数据科学家密切合作,而且还有权将分析应用于自己的数据。 “我发现真正重要的是我们如何让分析成为我们工作实践的一部分…… 我将分析视为进行改进的杠杆。”
“节省时间的因素对 JMP 来说确实是一个好点,但更重要的是——它也符合特斯拉的精神:加快工作速度,以保持我们已经拥有的先进镜头。”或许每个司机都拥有一辆电动汽车的世界并不遥远。