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特斯拉一直是數字化轉型的先驅
最先進的製造系統正在創建數據流,有可能使零排放電動汽車變得更便宜
挑戰:儘管迫在眉睫的氣候危機清楚地表明世界必須擺脫能源消耗品,但可再生能源技術對於絕大多數消費者來說仍然昂貴得令人望而卻步。 在汽車行業,零排放電動汽車的高價格與傳統上開發和製造尖端創新的高成本直接相關。
解決方案:特斯拉的遠見者正在採取雙管齊下的方法來降低成本:利用大批量數字工廠最大限度地提高規模經濟,同時通過高級分析緊密優化流程。 JMP® 統計發現軟件為工程團隊提供了一個用於數據訪問、分析和共享的平台,消除了工程工作流程中的障礙和復雜性。 過程質量工程師 Samuel Troptard 表示,JMP“是一個真正完整的解決方案。”
結果:通過在整個過程質量工作流程中採用一款軟件,特斯拉提高了幾個關鍵領域的工程效率。 工程師現在可以更快地鑑定新工藝工具並將其投入生產,並且減少不合格情況的發生;日常任務的自動化使分析更具可重複性,並灌輸通用的統計最佳實踐;數據的動態可視化有助於領域專家和數據科學家更加協作。 所有這些都為降低成本和時間做出了貢獻——特羅普塔德說,這為 JMP 提供了強有力的理由,他補充說,這與特斯拉加速發明的精神非常吻合。
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由於傳統交通運輸業佔全球溫室氣體排放量的近三分之一,科學家警告說,如果我們要預防氣候危機,就必須徹底轉向可持續交通運輸。 在消費者層面,美國電動汽車製造商特斯拉不僅率先推出了實現這一轉變所需的技術,而且還率先推出了電動汽車製造商特斯拉。它還以創紀錄的速度推出零排放汽車,特斯拉的 Model 3 成為第一款全球銷量突破 100 萬輛的電動汽車。
然而,為了實現加速向可持續交通轉型的使命,特斯拉麵臨著這樣的現實:其產品的高成本使大多數消費者無法承受。 因此,該公司專注於創新日益實惠的電動汽車技術。 該公司在最近的一份新聞稿中宣布:“通過降低[零部件]的成本,特斯拉可以為越來越多的人提供產品,使我們能夠在世界向可持續能源轉型方面發揮最大的影響。”
先進的數字工廠系統是創新的關鍵工具
大容量、可再生能源驅動的數字工廠及其創造的規模經濟現已成為特斯拉加速可持續交通戰略的基石。 在2016 年宣布成立特斯拉德國高級自動化公司時,該公司寫道:“作為製造機器的機器,我們的工廠非常重要,我們相信它們最終在工程方面應該比它們生產的產品受到更多的關注。 。 在產量非常高的情況下,工廠更像是一種產品,而不是產品本身。”
隨著特斯拉自動化在接下來的幾年中不斷發展,這一理念已經更加深入地融入到該組織的文化中,在這種文化中,分析與世界上一些最先進的數字製造系統齊頭並進。 作為 Tesla 微處理器、存儲芯片、傳感器、轉向控制器和鋰離子電池等自動化機械的專業製造商,Tesla Automation 重點致力於創新新型適合用途的機器人系統。
“在建造此類特種機器時,總會遇到新的挑戰,”特斯拉德國普呂姆工廠的工藝質量工程師 Samuel Troptard 說道。 他解釋說,因此,質量團隊的職責是考慮技術設計、製造過程以及最終生產後使用壽命的質量和可靠性之間的關係。 該網站的先進數字系統生成強大的數據流,特羅普塔德表示,這些數據流對於構成團隊工作流程的統計方法至關重要。 “統計數據並不總是完整的解決方案,但它確實[對我們工廠的運營方式]產生巨大影響。”
JMP 是一種端到端統計工作流程工具,可將數據訪問、準備和分析時間縮短三分之二
成本是分析影響最深的一個領域。 特羅普塔德表示,儘管成本始終是開發的關鍵因素,但生產開始時的統計方法使特斯拉的質量工程師能夠直接量化每個問題或不合格問題的成本。 因此,更容易確定解決問題的優先順序。
在開發和生產中同樣重要的是速度。 Troptard 解釋說,統計方法可以極大地加快創新周期,但如果沒有正確的工具來管理分析工作流程,不必要的複雜性往往會抵消速度優勢。 他說,這就是特斯拉採用 JMP® 統計發現軟件的原因,這是一種用於流程和設備工程的端到端解決方案,可降低成本和開發時間。
當工程師首次將該工具帶給 Tesla 管理層時,他們展示了 JMP 如何幫助加快該公司普呂姆工廠的流程。 “最[令人信服]的原因是節省時間,我認為這是 JMP 的最佳論點,”Troptard 說。 “JMP 加速了許多事情。 例如,以前我們必須先構建一個包含公式和 Excel 宏的數據表,然後才能計算出一個小的標準能力因子,而使用 JMP,您只需單擊兩次即可獲得結果。”
他說,通過減少基本分析時間,該工具還使工程師能夠騰出時間來解決更複雜、更增值的問題。 “你可以花更少的時間談論問題,而花更多的時間談論解決方案,”他補充道,並指出 JMP 幫助團隊消除了障礙和復雜性,提高了效率,而無需管理層增加人員數量。
“我想說,使用 JMP 至少快了三倍,”Troptard 證明道。 “我可以在 JMP 中完成一些以前無法完成的事情。 例如,有些事情在 Excel 中確實很難做到,而 JMP 速度快了 100 倍,因為它已經作為特殊函數實現了。”
將所有數據流程遷移到單個工具中可以提高可重複性並圍繞最佳實踐進行標準化
Troptard 表示,無論是開箱即用的實驗設計 (DOE) 等方法的預配置平台,還是動態探索平台 Graph Builder,JMP 都能管理端到端的數據工作流程——從發現到決策。 JMP 為 Tesla 提供了對現有流程和設備進行故障排除、開發新方法以支持下一代尖端技術以及快速且經濟地磨練流程的能力。 “JMP 的解決方案非常完整,”Troptard 說。 “當我使用 JMP 開始一個項目時,由於 JMP 的功能不同,我可以完全在 JMP 中完成工作...... JMP 是一個非常完整的解決方案——它是我的日常工具。”
Troptard 表示,通過將如此多的工具整合到一個軟件中,JMP 使工程師無需獲得解決相同問題的多個平台的許可。 “JMP 是 Excel 等通用軟件與過程分析專用軟件質量軟件之間的正確平衡,”他說。
“您也許可以使用 Excel 完成各種操作,但速度並不快。 而且你必須知道很多技巧才能達到你的目標。 另一方面,[過程分析軟件]可能非常具體——但它在您可能需要工具的廣泛範圍內受到限制。 此外,通過 JMP,我發現我能夠更快地執行分析,並且配置更少。 例如,變異圖表非常快。 只需點擊兩次,您就可以閱讀您的答案。”
通過腳本化儀表板進行定制有助於進一步自動化分析工作流程各個階段的數據流程,灌輸最佳實踐並加快重複分析速度。 例如,Troptard 展示了他如何編寫表格轉換腳本,將列變為行,反之亦然。
“我們可以目視檢查是否測量了所有位置,並確保數據可信。 然後我可以決定是否繼續在機器上進行測試,”他解釋道。 “如果我們運行更多產品,我們可能需要重新檢查硬件或軟件。 在我們定義軟件中的任何問題之後,或者如果數據未通過,那麼我們將進行一些討論。 JMP 圖形直觀地顯示任何超出規格的情況,以便我們能夠快速做出反應。”
標準化腳本是實現規模經濟的另一種方式,在特斯拉,用於重複分析和過程監控的腳本可以快速推廣到整個工程師團隊。 因此,那些更擅長複雜分析的人可以更輕鬆地支持更接近產品和流程的領域專家。 此外,Troptard 補充道,共享腳本可以灌輸最佳實踐,而 JMP 的內置工具可以提高再現性。
JMP 是傳統原型的完全數字化替代品
隨著 JMP 越來越深入地融入日常工作流程,該工具現在為 Troptard 的團隊提供了與以前標準的物理原型相同的流程洞察力。 “與典型的質量工程師不同,我們關注的不是一個恆定的流程,”特羅普塔德說。 “每台機器都非常獨特,因此我們的作用是首先改進設計,然後開發和驗證生產流程。”
儘管傳統上原型可以深入了解流程的關鍵核心並有助於預先定義測試參數,但模擬此類複雜機械的內部工作原理並不總是那麼容易。 而且原型設計通常很昂貴。 “因此,我們的想法本質上是用 JMP 取代[傳統]原型,”Troptard 說。 “借助 JMP,我們可以節省電量、縮短分析時間、減少機器的試驗和操作次數,並更快地實現我們的目標。 然後我們可以將[學習]直接應用到機器上並運行額外的試驗來驗證。 這也是我們可以在 JMP 中做的事情。 這是一個完整的原型替代品。”
該工具還可以促進數據共享和討論,無論是在改進階段還是開發階段。 對於機器的最終用戶來說,特羅普塔德補充道,“能夠快速、仔細地分享結果並說‘這就是功能’也是一個優勢,這樣您就可以快速對結果做出決定。”
分析支持文化可提高員工保留率並有助於吸引高水平工程人才
也許比速度和優化更具影響力的是,特斯拉對數字化轉型的擁抱及其標準化分析的開創性方法正在幫助在整個工程界眼中打造特斯拉品牌。 高度自動化的標準系統簡化了數據流程,使工程團隊從死記硬背的數據任務中解放出來,以前所未有的速度進行創造性思考和創新。 這是一個令人興奮的機會,有助於吸引最優秀、最聰明的新員工,並留住現有人才。
“特斯拉是一個深受喜愛的品牌,這無疑使這份工作更具吸引力,”特羅普塔德說。 “這對公司也有好處,因為我們能夠吸引非常高水平的工程人才。 我們有機會與優秀的人一起工作——正是這種多樣性使得在特斯拉的工作變得如此美好。”
他說,新員工的統計知識水平很高,但“真正新鮮的是方式我們分析數據。”領域專家不僅與數據科學家密切合作,而且還有權將分析應用於自己的數據。 “我發現真正重要的是我們如何使分析成為我們工作實踐的一部分...... 我將分析視為改進的槓桿。”
“對於 JMP 來說,節省時間確實是一個優點,但更重要的是,它也符合 Tesla 精神:加快步伐,保持我們已有的先進鏡頭。”也許每個司機都擁有一輛電動汽車的世界並不遙遠。