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Da sempre pioniera, Tesla guida anche la trasformazione digitale
I sistemi di produzione all'avanguardia stanno creando flussi di dati con il potenziale per rendere i veicoli elettrici a emissioni zero più convenienti
Sfida : Sebbene l'incombente crisi climatica abbia chiarito che il mondo deve abbandonare i materiali di consumo energetici, le tecnologie per l'energia rinnovabile rimangono proibitive per la stragrande maggioranza dei consumatori. Nell'industria automobilistica, il prezzo elevato associato ai veicoli elettrici a emissioni zero è direttamente collegato al costo tradizionalmente elevato di sviluppo e produzione di innovazioni all'avanguardia.
Soluzione : I visionari di Tesla stanno adottando un duplice approccio alla riduzione dei costi: utilizzare fabbriche digitali ad alto volume per massimizzare le economie di scala ottimizzando al contempo i processi attraverso analisi avanzate. Il software di rilevamento statistico JMP® fornisce ai team di progettazione un'unica piattaforma per l'accesso, l'analisi e la condivisione dei dati che rimuove le barriere e le complessità dai flussi di lavoro di progettazione. JMP, afferma Samuel Troptard, Process Quality Engineer, "è una soluzione davvero completa".
Risultati : adottando un software per l'intero flusso di lavoro della qualità del processo, Tesla ha aumentato l'efficienza ingegneristica in diverse aree chiave. Gli ingegneri possono ora qualificare e rilasciare nuovi strumenti di processo in produzione più velocemente e con un minor numero di casi fuori specifica; l'automazione delle attività di routine rende le analisi più riproducibili e instilla una migliore pratica statistica universale; e la visualizzazione dinamica dei dati aiuta gli esperti di dominio ei data scientist a lavorare in modo più collaborativo. Tutti hanno contribuito alla riduzione dei costi e del tempo – qualcosa che secondo Troptard è una valida argomentazione per JMP e, aggiunge, si allinea bene con lo spirito di invenzione accelerata di Tesla.
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Con l'industria dei trasporti tradizionale che contribuisce per quasi un terzo delle emissioni mondiali di gas serra, gli scienziati avvertono che un passaggio completo al trasporto sostenibile è urgente se vogliamo prevenire la crisi climatica. A livello di consumatori, il produttore statunitense di veicoli elettrici Tesla ha aperto la strada non solo alle tecnologie necessarie per trasformare questo cambiamento in realtà; ha anche messo su strada le auto a emissioni zero a un ritmo record, con la Model 3 di Tesla che è diventata la prima auto elettrica a superare il milione di vendite globali.
Per realizzare la sua missione di accelerare la transizione verso il trasporto sostenibile, tuttavia, Tesla sta affrontando la realtà che l'alto costo dei suoi prodotti li mette fuori dalla portata della maggior parte dei consumatori. L'azienda è quindi focalizzata sull'innovazione della tecnologia dei veicoli elettrici sempre più conveniente. "Riducendo il costo dei [componenti]", ha annunciato la società in un recente comunicato stampa, "Tesla può rendere i prodotti disponibili a un numero sempre maggiore di persone, consentendoci di avere il maggiore impatto possibile sulla transizione del mondo verso l'energia sostenibile".
I sistemi avanzati di fabbrica digitale sono uno strumento chiave di innovazione
Le fabbriche digitali ad alto volume alimentate da energia rinnovabile - e le economie di scala che creano - costituiscono ora una pietra angolare della strategia di Tesla per accelerare il trasporto sostenibile. Nell'annunciare la formazione di Tesla Advanced Automation Germany nel 2016, l'azienda ha scritto che: "In quanto macchina che costruisce la macchina, le nostre fabbriche sono così importanti che crediamo che alla fine meriteranno un ordine di grandezza in più di attenzione nell'ingegneria rispetto a ciò che producono . A volumi di produzione molto elevati, la fabbrica diventa più un prodotto che il prodotto stesso".
Con la crescita di Tesla Automation negli anni successivi, questa filosofia è diventata ancora più profondamente radicata nella cultura dell'organizzazione in cui l'analisi va di pari passo con alcuni dei sistemi di produzione digitale più avanzati al mondo. In qualità di produttore dedicato di macchinari automatizzati per microprocessori, chip di memoria, sensori, controller dello sterzo e batterie agli ioni di litio di Tesla, tra le altre cose, Tesla Automation è fortemente concentrata sull'innovazione di nuovi sistemi robotici adatti allo scopo.
"Nella costruzione di questo tipo di macchine speciali, c'è sempre una nuova sfida", afferma Samuel Troptard, Process Quality Engineer presso lo stabilimento Tesla di Prüm, in Germania. Il compito del team di qualità, spiega, è quindi quello di considerare la relazione tra la progettazione della tecnologia, il processo mediante il quale viene prodotta e, in definitiva, la qualità e l'affidabilità della sua vita dopo la produzione. I sistemi digitali avanzati del sito generano solidi flussi di dati che secondo Troptard sono essenziali negli approcci statistici che costituiscono il flusso di lavoro del team. "Le statistiche non sono sempre la soluzione completa, ma hanno un enorme impatto [sul modo in cui operano le nostre fabbriche]".
JMP, uno strumento di flusso di lavoro statistico end-to-end, riduce di due terzi i tempi di accesso, preparazione e analisi ai dati
Il costo è un'area in cui l'impatto dell'analisi è più sentito. Sebbene il costo sia sempre un fattore chiave nello sviluppo, afferma Troptard, gli approcci statistici all'inizio della produzione consentono agli ingegneri della qualità di Tesla di quantificare direttamente il costo di ciascun problema o che si presenta fuori specifica. Diventa quindi più facile stabilire la priorità dell'ordine in cui i problemi devono essere risolti.
Di importanza simile sia nello sviluppo che nella produzione è la velocità. Gli approcci statistici possono accelerare notevolmente i cicli di innovazione, ma senza gli strumenti giusti per gestire il flusso di lavoro di analisi, spiega Troptard, l'inutile complessità tende a compensare i vantaggi in termini di ritmo. Ecco perché, afferma, Tesla ha adottato il software di rilevamento statistico JMP®, una soluzione end-to-end per l'ingegneria dei processi e delle apparecchiature che riduce sia i costi che i tempi di sviluppo.
Quando gli ingegneri hanno portato lo strumento per la prima volta alla direzione di Tesla, hanno dimostrato come JMP potrebbe aiutare ad accelerare i processi presso la sede dell'azienda a Prüm. "Il motivo più [avvincente] era quello di risparmiare tempo che, penso, sia l'argomento migliore per JMP", afferma Troptard. “JMP accelera molte cose. Ad esempio, mentre in precedenza dovevamo costruire un foglio dati con formule e macro di Excel prima ancora di poter calcolare un piccolo fattore di capacità standard, con JMP puoi arrivarci in soli due clic".
Riducendo i tempi di analisi di base, afferma, lo strumento consente anche agli ingegneri di affrontare problemi più complessi e a valore aggiunto. "Puoi dedicare meno tempo a parlare del problema e più tempo a parlare della soluzione", aggiunge, sottolineando che JMP ha aiutato il team a rimuovere le barriere e le complessità, aumentando l'efficienza senza richiedere alla direzione di aumentare il numero di dipendenti.
"Direi che sono almeno tre volte più veloce con JMP", attesta Troptard. “E ci sono cose che posso fare in JMP che prima non erano possibili. Ad esempio, ci sono cose che sarebbero davvero difficili da fare in Excel e JMP è 100 volte più veloce perché è già implementato come funzione speciale".
La migrazione di tutti i processi di dati in un unico strumento aumenta la riproducibilità e standardizza le migliori pratiche
Che si tratti di piattaforme preconfigurate che possono essere utilizzate immediatamente per metodi come la progettazione di esperimenti (DOE) o la piattaforma esplorativa dinamica Graph Builder, Troptard afferma che JMP gestisce i flussi di lavoro dei dati dall'inizio alla fine, dall'accesso alla scoperta alla decisione. JMP offre a Tesla la capacità di risolvere i problemi dei processi e delle apparecchiature esistenti, sviluppare nuovi metodi per supportare la prossima tecnologia all'avanguardia e perfezionare i processi in modo rapido ed economico. "La soluzione di JMP è davvero completa", afferma Troptard. "Quando inizio un progetto con JMP, posso finire il lavoro completamente all'interno di JMP grazie alle sue diverse funzioni... JMP è una soluzione davvero completa: è il mio strumento quotidiano".
Unendo così tanti strumenti in un unico software, Troptard afferma che JMP elimina la necessità per gli ingegneri di concedere in licenza più piattaforme che risolvono gli stessi problemi. "JMP è il giusto equilibrio tra software universale come Excel e software dedicato per la qualità del software per l'analisi dei processi", afferma.
“Potresti essere in grado di fare qualsiasi cosa con Excel, ma non è veloce. E devi conoscere molti trucchi per raggiungere il tuo obiettivo. D'altra parte, [un software di analisi dei processi] può essere davvero specifico, ma è limitato nell'ampia gamma di cose per cui potresti aver bisogno di uno strumento. Inoltre, con JMP, ho scoperto di essere in grado di eseguire analisi molto più velocemente e con meno configurazioni. I grafici di variabilità, ad esempio, sono molto veloci. In due clic puoi leggere la tua risposta”.
La personalizzazione tramite dashboard con script ha contribuito ad automatizzare ulteriormente i processi di dati in tutte le fasi del flusso di lavoro di analisi, instillando le migliori pratiche e velocizzando le analisi ripetute. Ad esempio, Troptard mostra come esegue lo script delle trasformazioni delle tabelle, trasformando le colonne in righe e viceversa.
“Possiamo verificare visivamente se tutte le posizioni sono misurate e assicurarci che i dati siano plausibili. Poi posso decidere se continuare i test sulla macchina”, spiega. “Se eseguiamo più prodotti, potremmo voler ricontrollare l'hardware o il software. Dopo aver definito eventuali problemi nel software, o se i dati non passano, avremo alcune discussioni. La grafica di JMP mostra visivamente qualsiasi evento che non rientra nelle specifiche in modo da poter reagire rapidamente".
Gli script standardizzati sono un altro modo per realizzare economie di scala e, in Tesla, gli script per le analisi ripetute e il monitoraggio dei processi possono essere rapidamente distribuiti a un intero team di ingegneri. Chi è più abile nell'analisi complessa può quindi supportare più facilmente gli esperti di dominio che lavorano più vicino a prodotti e processi. Inoltre, aggiunge Troptard, gli script condivisi infondono le migliori pratiche e gli strumenti integrati di JMP consentono una migliore riproducibilità.
JMP è un sostituto digitale completo per i prototipi tradizionali
Poiché JMP è diventato più profondamente integrato nei flussi di lavoro quotidiani, lo strumento ora fornisce al team di Troptard informazioni dettagliate sul processo alla pari con i prototipi fisici che erano precedentemente standard. "A differenza dei tipici ingegneri della qualità, non stiamo guardando a un processo costante", afferma Troptard. "Ogni macchina è piuttosto unica e quindi il nostro ruolo è prima migliorare il design e poi sviluppare e verificare il processo per la produzione".
Mentre tradizionalmente i prototipi fornivano informazioni sul nucleo critico di un processo e aiutavano a predefinire i parametri per i test, non era sempre facile simulare il funzionamento interno di macchinari così complessi. E la prototipazione era spesso costosa. "Quindi la nostra idea, in sostanza, era quella di sostituire il prototipo [tradizionale] con JMP", afferma Troptard. “Con JMP possiamo risparmiare energia, ridurre i tempi di analisi, ridurre il numero di prove e manipolazioni della macchina e raggiungere il nostro obiettivo più velocemente. Quindi possiamo applicare [learnings] direttamente alla macchina ed eseguire prove aggiuntive per la verifica. Questo è anche qualcosa che possiamo fare in JMP. È un sostituto completo del prototipo.
Lo strumento facilita anche la condivisione e la discussione dei dati, sia in fase di miglioramento che di sviluppo. E per l'utente finale della macchina, aggiunge Troptard, "è anche un vantaggio poter condividere i risultati in modo rapido e accurato e dire 'ecco la capacità', ad esempio, in modo da poter prendere rapidamente una decisione sul risultato".
Una cultura dell'abilitazione dell'analisi aumenta la fidelizzazione dei dipendenti e aiuta ad attrarre talenti ingegneristici di alto livello
Forse ancora più impattante della velocità e dell'ottimizzazione, l'adozione da parte di Tesla della trasformazione digitale e il suo approccio pionieristico alla standardizzazione dell'analisi stanno contribuendo a costruire il marchio Tesla agli occhi della comunità ingegneristica in generale. I sistemi standard altamente automatizzati hanno snellito i processi dei dati al punto che i team di ingegneri sono liberati dalle attività di dati meccanici per pensare in modo creativo e innovare a un ritmo senza precedenti. È un'opportunità entusiasmante che aiuta ad attirare le nuove assunzioni migliori e più brillanti, oltre a trattenere i talenti esistenti.
"Tesla è un marchio amato, il che rende sicuramente il lavoro più attraente", afferma Troptard. “È anche positivo per l'azienda perché siamo in grado di attrarre talenti ingegneristici di altissimo livello. Abbiamo l'opportunità di lavorare con persone fantastiche ed è questa diversità che rende il lavoro per Tesla così buono".
Il livello di perizia statistica tra i nuovi assunti è alto, dice, ma “la vera novità è il strada analizziamo i dati”. Gli esperti di dominio non solo lavorano a stretto contatto con i data scientist, ma hanno anche il potere di applicare l'analisi ai propri dati. "Quello che trovo davvero importante è il modo in cui rendiamo l'analisi parte della pratica del nostro lavoro... Vedo l'analisi come una leva per apportare miglioramenti".
"Il fattore risparmio di tempo è davvero un buon punto per JMP, ma soprattutto è anche in linea con lo spirito Tesla: lavorare a un ritmo accelerato per mantenere l'obiettivo avanzato che già abbiamo". Forse il mondo in cui ogni guidatore ha un veicolo elettrico non è poi così lontano.
