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Siempre pionera, Tesla también lidera la carga en la transformación digital
Los sistemas de fabricación de última generación están creando flujos de datos con el potencial de hacer que los vehículos eléctricos de cero emisiones sean más asequibles.
Desafío : Aunque la crisis climática que se avecina ha dejado claro que el mundo debe abandonar los consumibles energéticos, las tecnologías de energía renovable siguen siendo prohibitivamente caras para la gran mayoría de los consumidores. En la industria automotriz, el alto precio asociado con los vehículos eléctricos de cero emisiones está directamente relacionado con el costo tradicionalmente alto de desarrollar y fabricar innovaciones de vanguardia.
Solución : Los visionarios de Tesla están adoptando un enfoque doble para la reducción de costos: utilizar fábricas digitales de alto volumen para maximizar las economías de escala mientras optimizan los procesos a través de análisis avanzados. El software de descubrimiento estadístico JMP® proporciona a los equipos de ingeniería una plataforma única para acceder, analizar y compartir datos que elimina las barreras y las complejidades de los flujos de trabajo de ingeniería. JMP, dice el ingeniero de calidad de procesos Samuel Troptard, “es una solución realmente completa”.
Resultados : Al adoptar un software para todo el flujo de trabajo de calidad del proceso, Tesla ha aumentado la eficiencia de la ingeniería en varias áreas clave. Los ingenieros ahora pueden calificar y lanzar nuevas herramientas de proceso en producción más rápido y con menos ocurrencias fuera de especificación; la automatización de tareas rutinarias hace que los análisis sean más reproducibles e inculca una mejor práctica estadística universal; y la visualización dinámica de datos ayuda a los expertos del dominio y a los científicos de datos a trabajar de manera más colaborativa. Todos han contribuido a la reducción de costos y tiempo, algo que Troptard dice que es un caso sólido para JMP y, agrega, se alinea bien con el espíritu de invención acelerada de Tesla.
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Dado que la industria del transporte tradicional contribuye con casi un tercio de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, los científicos advierten que es urgente un cambio completo hacia el transporte sostenible si queremos prevenir la crisis climática. A nivel del consumidor, el fabricante estadounidense de vehículos eléctricos Tesla ha sido pionero no solo en las tecnologías necesarias para hacer realidad ese cambio; también ha puesto en circulación autos de cero emisiones a un ritmo récord, con el Model 3 de Tesla convirtiéndose en el primer auto eléctrico en superar el millón en ventas globales.
Sin embargo, para lograr su misión de acelerar la transición al transporte sostenible, Tesla se enfrenta a la realidad de que el alto costo de sus productos los pone fuera del alcance de la mayoría de los consumidores. Por lo tanto, la empresa se centra en innovar en tecnología de vehículos eléctricos cada vez más asequible. “Al reducir el costo de [los componentes]”, anunció la compañía en un comunicado de prensa reciente, “Tesla puede hacer que los productos estén disponibles para más y más personas, lo que nos permite tener el mayor impacto posible en la transición del mundo hacia la energía sostenible”.
Los sistemas avanzados de fábrica digital son una herramienta clave de innovación
Las fábricas digitales de gran volumen alimentadas por energía renovable, y las economías de escala que crean, ahora forman una piedra angular de la estrategia de Tesla para acelerar el transporte sostenible. Al anunciar la formación de Tesla Advanced Automation Alemania en 2016, la compañía escribió que: “Como la máquina que construye la máquina, nuestras fábricas son tan importantes que creemos que en última instancia merecerán un orden de magnitud más de atención en ingeniería que lo que producen. . Con volúmenes de producción muy altos, la fábrica se convierte más en un producto que en el producto mismo”.
A medida que Tesla Automation creció en los años posteriores, esta filosofía se incrustó aún más profundamente en la cultura de la organización, donde el análisis va de la mano con algunos de los sistemas de fabricación digital más avanzados del mundo. Como fabricante dedicado de maquinaria automatizada para los microprocesadores, chips de memoria, sensores, controladores de dirección y baterías de iones de litio de Tesla, entre otras cosas, Tesla Automation se centra en gran medida en la innovación de nuevos sistemas de robótica adecuados para su propósito.
“En la construcción de este tipo de máquinas especiales, siempre hay un nuevo desafío”, dice Samuel Troptard, ingeniero de calidad de procesos en las instalaciones de Tesla en Prüm, Alemania. El mandato del equipo de calidad, explica, es por lo tanto considerar la relación entre el diseño de la tecnología, el proceso mediante el cual se fabrica y, en última instancia, la calidad y confiabilidad de su vida después de la producción. Los sistemas digitales avanzados del sitio generan sólidos flujos de datos que, según Troptard, son esenciales en los enfoques estadísticos que constituyen el flujo de trabajo del equipo. “Las estadísticas no siempre son la solución completa, pero tienen un gran impacto [en la forma en que operan nuestras fábricas]”.
JMP, una herramienta de flujo de trabajo estadístico integral, reduce el tiempo de acceso, preparación y análisis de datos en dos tercios
El costo es un área donde el impacto de la analítica se siente más profundamente. Aunque el costo siempre es un factor clave en el desarrollo, dice Troptard, los enfoques estadísticos para el inicio de la producción permiten a los ingenieros de calidad de Tesla cuantificar directamente el costo de cada problema o fuera de especificación que surja. Por lo tanto, se vuelve más fácil priorizar el orden en que se deben resolver los problemas.
De importancia similar tanto en el desarrollo como en la producción es la velocidad. Los enfoques estadísticos pueden acelerar drásticamente los ciclos de innovación, pero sin las herramientas adecuadas para administrar el flujo de trabajo analítico, explica Troptard, la complejidad innecesaria tiende a contrarrestar las ventajas del ritmo. Es por eso, dice, que Tesla adoptó el software de descubrimiento estadístico JMP®, una solución integral para la ingeniería de procesos y equipos que reduce tanto el costo como el tiempo de desarrollo.
Cuando los ingenieros trajeron la herramienta por primera vez a la gerencia de Tesla, demostraron cómo JMP podría ayudar a acelerar los procesos en el sitio de la compañía en Prüm. “La razón más [convincente] fue ahorrar tiempo, lo cual, creo, es el mejor argumento para JMP”, dice Troptard. “JMP acelera muchas cosas. Por ejemplo, mientras que anteriormente teníamos que construir una hoja de datos con fórmulas y macros de Excel antes de que pudiéramos calcular un pequeño factor de capacidad estándar, con JMP puede llegar allí con solo dos clics”.
Al reducir el tiempo de análisis básico, dice, la herramienta también libera a los ingenieros para que busquen problemas más complejos que agreguen valor. “Puede pasar menos tiempo hablando del problema y más tiempo hablando de la solución”, agrega, señalando que JMP ha ayudado al equipo a eliminar barreras y complejidades, aumentando la eficiencia sin requerir que la gerencia aumente el número de empleados.
“Diría que soy al menos tres veces más rápido con JMP”, atestigua Troptard. “Y hay cosas que puedo hacer en JMP que antes no eran posibles. Por ejemplo, hay cosas que serían realmente difíciles de hacer en Excel y JMP es 100 veces más rápido porque ya está implementado como una función especial”.
Migrar todos los procesos de datos a una sola herramienta aumenta la reproducibilidad y estandariza las mejores prácticas
Ya sea que se trate de plataformas preconfiguradas que se pueden usar de forma inmediata para métodos como el diseño de experimentos (DOE) o la plataforma exploratoria dinámica Graph Builder, Troptard dice que JMP administra los flujos de trabajo de datos de principio a fin: acceso al descubrimiento a la decisión. JMP brinda a Tesla la capacidad de solucionar problemas de procesos y equipos existentes, desarrollar nuevos métodos para respaldar la próxima tecnología de vanguardia y perfeccionar los procesos de manera rápida y económica. “La solución de JMP es realmente completa”, dice Troptard. “Cuando empiezo un proyecto con JMP, puedo terminar el trabajo completamente dentro de JMP debido a sus diferentes funciones… JMP es una solución realmente completa: es mi herramienta diaria”.
Al unir tantas herramientas en un solo software, Troptard dice que JMP elimina la necesidad de que los ingenieros obtengan licencias de múltiples plataformas que resuelven los mismos problemas. “JMP es el equilibrio perfecto entre el software universal como Excel y el software de calidad de software dedicado para el análisis de procesos”, dice.
“Es posible que pueda hacer todo tipo de cosas con Excel, pero no es rápido. Y tienes que saber un montón de trucos para llegar a tu objetivo. Por otro lado, [un software de análisis de procesos] puede ser realmente específico, pero está limitado en la amplia gama de cosas para las que podría necesitar una herramienta. Además, con JMP, descubrí que puedo realizar análisis mucho más rápido y con menos configuración. Los gráficos de variabilidad, por ejemplo, son realmente rápidos. En dos clics, puedes leer tu respuesta.”
La personalización a través de paneles con secuencias de comandos ha ayudado a automatizar aún más los procesos de datos en todas las etapas del flujo de trabajo analítico, inculcando las mejores prácticas y acelerando los análisis repetidos. Por ejemplo, Troptard muestra cómo escribe las transformaciones de tablas, convirtiendo las columnas en filas y viceversa.
“Podemos verificar visualmente si se miden todas las posiciones y asegurarnos de que los datos sean plausibles. Entonces puedo decidir si continuamos con las pruebas en la máquina”, explica. “Si ejecutamos más productos, es posible que deseemos volver a verificar el hardware o el software. Después de que definamos cualquier problema en el software, o si los datos no se transmiten, tendremos algunas discusiones. Los gráficos de JMP muestran visualmente cualquier aparición que esté fuera de especificación para que podamos reaccionar rápidamente”.
Los scripts estandarizados son otra forma de lograr economías de escala y, en Tesla, los scripts para análisis repetidos y monitoreo de procesos se pueden implementar rápidamente en todo un equipo de ingenieros. Por lo tanto, aquellos más expertos en análisis complejos pueden ayudar más fácilmente a los expertos de dominio a trabajar más cerca de los productos y procesos. Además, agrega Troptard, los scripts compartidos inculcan las mejores prácticas y las herramientas integradas de JMP permiten una mejor reproducibilidad.
JMP es un reemplazo digital completo para los prototipos tradicionales
A medida que JMP se ha integrado más profundamente en los flujos de trabajo diarios, la herramienta ahora proporciona al equipo de Troptard una visión del proceso a la par de los prototipos físicos que antes eran estándar. “A diferencia de los típicos ingenieros de calidad, no estamos viendo un proceso constante”, dice Troptard. “Cada máquina es única y, por lo tanto, nuestra función es mejorar primero el diseño y luego desarrollar y verificar el proceso de producción”.
Mientras que tradicionalmente los prototipos brindaban información sobre el núcleo crítico de un proceso y ayudaban a predefinir parámetros para las pruebas, no siempre era fácil simular el funcionamiento interno de una maquinaria tan compleja. Y la creación de prototipos a menudo era costosa. “Entonces, nuestra idea, en esencia, era reemplazar el prototipo [tradicional] con JMP”, dice Troptard. “Con JMP, podemos ahorrar energía, reducir el tiempo de análisis, reducir la cantidad de pruebas y manipulaciones de la máquina y alcanzar nuestra meta más rápido. Luego podemos aplicar [aprendizajes] directamente a la máquina y ejecutar pruebas adicionales para verificar. Eso también es algo que podemos hacer en JMP. Es un reemplazo completo del prototipo”.
La herramienta también facilita el intercambio de datos y la discusión, ya sea en la fase de mejora o desarrollo. Y para el usuario final de la máquina, agrega Troptard, "también es una ventaja poder compartir los resultados de forma rápida y cuidadosa y decir 'aquí está la capacidad', por ejemplo, para que pueda tomar una decisión rápidamente sobre el resultado".
Una cultura de habilitación analítica aumenta la retención de empleados y ayuda a atraer talento de ingeniería de alto nivel
Quizás incluso más impactante que la velocidad y la optimización, la adopción de la transformación digital por parte de Tesla y su enfoque pionero para estandarizar los análisis está ayudando a construir la marca Tesla a los ojos de la comunidad de ingenieros en general. Los sistemas estándar altamente automatizados han simplificado los procesos de datos hasta el punto en que los equipos de ingeniería se liberan de las tareas de datos rutinarios para pensar de manera creativa e innovar a un ritmo sin precedentes. Es una oportunidad emocionante que ayuda a atraer a los mejores y más brillantes nuevos empleados, así como a retener el talento existente.
“Tesla es una marca querida, lo que ciertamente hace que el trabajo sea más atractivo”, dice Troptard. “También es bueno para la empresa porque podemos atraer talento de ingeniería de muy alto nivel. Tenemos la oportunidad de trabajar con grandes personas, y es esta diversidad lo que hace que trabajar para Tesla sea tan bueno”.
El nivel de conocimiento estadístico entre los nuevos empleados es alto, dice, pero "lo que es realmente nuevo es el camino analizamos los datos”. Los expertos en dominios no solo trabajan en estrecha colaboración con los científicos de datos, sino que también están facultados para aplicar análisis a sus propios datos. “Lo que encuentro realmente importante es cómo hacemos que el análisis forme parte de la práctica de nuestro trabajo… Veo la analítica como una palanca para hacer mejoras”.
“El factor de ahorro de tiempo es realmente un buen punto para JMP, pero más que eso, también está en línea con el espíritu de Tesla: trabajar a un ritmo acelerado para mantener la lente avanzada que ya tenemos”. Quizás el mundo en el que cada conductor tenga un vehículo eléctrico no esté tan lejos después de todo.
