Dentro del equipo de Investigación y Desarrollo (I+D) de una empresa, encontrará un conjunto diverso de personas, desde científicos e ingenieros hasta gestores de productos e investigadores de mercado. Aparte de la colaboración cruzada dentro de los equipos de I+D, hay una gran dependencia de otros departamentos, como el de fabricación, que desempeña un papel en los pasos que da un producto en su camino hacia el mercado. Los equipos de I+D son el motor de la innovación, impulsan el progreso dentro de sus organizaciones y dan forma al futuro del mañana. Entre los muchos retos a los que se enfrentan los equipos de I+D, la clave para resolver sus problemas reside en los datos. Desglosemos los entresijos de I+D y veamos cómo el análisis de datos en Minitab hace que estas complejidades sean manejables.
La fase de investigación es el pilar fundamental del proceso de I+D, donde se conciben y prueban las ideas innovadoras. Para garantizar el éxito de estos esfuerzos, los investigadores confían en el análisis de datos y las estadísticas para superar los retos y avanzar en su viaje de I+D.
Antes de que cualquier idea salga al mercado, los investigadores empiezan por traducir las necesidades de los clientes en características mensurables del producto. Aquí es donde se utilizan los resultados de los estudios de mercado para dar forma al desarrollo del producto. Esto ayuda a I+D a calibrar qué necesidades deben ser capaces de satisfacer para lograr el éxito en el mercado.
Veamos un ejemplo en el que se utiliza Minitab Statistical Software para comprender mejor cómo puede utilizarse el análisis de datos para validar la investigación de productos. Su equipo de I+D quiere desarrollar un nuevo sistema de imágenes por ultrasonidos. Dos aspectos críticos de este nuevo diseño son la portabilidad y la calidad de imagen. Quiere determinar si existe una diferencia significativa en las preferencias de los usuarios entre los diseños de los equipos.
Los ingenieros de diseño y software pueden utilizar una prueba de 2 proporciones para analizar las preferencias de una muestra de profesionales médicos por distintos atributos de los sistemas de ultrasonidos. Por ejemplo, podrían presentar a los participantes escenarios en los que tuvieran que elegir entre sistemas con mayor resolución de imagen pero menor portabilidad, y viceversa. Al analizar las respuestas, la prueba de las 2 proporciones puede ayudar a determinar si existe una diferencia estadísticamente significativa en las preferencias entre las dos opciones de diseño. Este análisis puede proporcionar información valiosa sobre la dirección de diseño a la que se debe dar prioridad para un mayor desarrollo.
Después de esta prueba inicial de investigación de mercado, I+D puede sentirse seguro de que entiende las necesidades del cliente, pero el reto adicional reside en la viabilidad del producto. En otras palabras, ¿puede diseñarse y fabricarse el producto con la tecnología existente de forma que se ajuste a las necesidades de los clientes?
La viabilidad del producto es importante por muchas razones. Cuando se realiza correctamente en la fase de investigación, los ingenieros pueden detectar posibles riesgos y desafíos para permitir una asignación adecuada de recursos, ahorrar tiempo y dinero. Demuestra la viabilidad del producto para dar confianza a las partes interesadas.
Volviendo a nuestro ejemplo de los ultrasonidos, realizamos un Diseño de Experimentos (DOE) para poder evaluar el rendimiento del dispositivo en función de múltiples factores diferentes. A partir de nuestra investigación inicial, sabemos que la portabilidad y la resolución de imagen son factores clave que hay que tener en cuenta a la hora de considerar otros factores.
Para investigar exhaustivamente el impacto de los distintos materiales en el dispositivo de ultrasonidos, el equipo de I+D empleó un diseño factorial completo. Para ello se evaluaron sistemáticamente todas las combinaciones posibles de tres factores clave: el material (aluminio y plástico), el grosor de la pared (dos niveles: fino y grueso) y la presencia o ausencia de nervios de refuerzo. Al probar cada una de estas combinaciones, el diseño factorial completo ofrece una imagen completa de cómo estos factores, tanto individualmente como en interacción, influyen en el rendimiento del dispositivo. Esta exploración exhaustiva permitirá al equipo comprender en profundidad el espacio de diseño, lo que en última instancia conducirá a la identificación de la combinación óptima de factores que satisfagan los estrictos requisitos de portabilidad, resistencia, seguridad y precisión.
A lo largo de estos diferentes pasos, Minitab permitió a los investigadores maximizar el impacto de su trabajo y reducir costes antes de que el producto avanzara en el proceso de desarrollo. Al permitir a los investigadores analizar datos, probar hipótesis y optimizar procesos, Minitab contribuye al avance de los equipos de I+D en las primeras fases de sus pruebas.
La fase de desarrollo es crucial para traducir los resultados de la investigación en productos y procesos tangibles. Esta fase implica un riguroso proceso de diseño, pruebas y reelaboración. Para asegurar la calidad, confiabilidad y eficiencia del producto, los equipos de desarrollo dependen de los conocimientos basados en datos. Minitab ofrece ese conjunto integral de herramientas necesarias para apoyar a los ingenieros a lo largo de su trabajo.
Los desarrolladores buscan verificar y validar que el diseño propuesto va a ofrecer los resultados que están buscando. En la fase de desarrollo, la atención se centra en fijar las especificaciones del diseño y los procesos de fabricación. A partir de lo que los investigadores han proporcionado al equipo de I+D, los ingenieros de desarrollo disponen de la base necesaria para llevar el producto hasta la línea de meta.
Si nos fijamos en el punto en el que dejamos el sistema de imágenes por ultrasonidos, los desarrolladores deben responder a las siguientes preguntas:
«¿Cómo puedo asegurarme de que nuestros sistemas van a producir resultados dentro de unas especificaciones determinadas?».
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«¿Puedo estar seguro de que el producto va a funcionar como se supone que debe hacerlo después de su lanzamiento?».
Para evaluar la capacidad del proceso de fabricación del sistema de imágenes por ultrasonidos, los ingenieros pueden utilizar las herramientas de análisis de capacidad de Minitab. Pueden analizar la variación en las características clave de rendimiento, como la resolución de imagen, la sensibilidad y la precisión, a través de múltiples corridas de producción. Al comparar el resultado del proceso con las especificaciones predefinidas (por ejemplo, resolución mínima aceptable, error máximo permitido), los ingenieros pueden determinar si el proceso es capaz de producir de forma consistente sistemas que cumplan con los estándares de rendimiento requeridos.
Por ejemplo, si el análisis revela que el proceso no es capaz, los ingenieros pueden utilizar Minitab para identificar las causas raíz de la variación. Esto podría implicar el análisis de los datos del proceso para identificar los pasos específicos o las máquinas que están contribuyendo a la variabilidad. Una vez identificadas las causas raíz, los ingenieros pueden implementar acciones correctivas, como ajustar la configuración de la máquina, mejorar la capacitación del operador o modificar el proceso de fabricación. Mediante la supervisión y el análisis continuos de los datos de capacidad del proceso, los ingenieros pueden garantizar que los sistemas de imágenes por ultrasonidos cumplan sistemáticamente los altos estándares exigidos para las aplicaciones médicas.
Para garantizar la fiabilidad a largo plazo del sistema de imágenes por ultrasonidos, los ingenieros pueden utilizar las herramientas de análisis de fiabilidad de Minitab. Pueden realizar análisis de datos de vida útil en prototipos de sistemas o componentes, como el transductor o la batería, para estimar su vida útil prevista y predecir las tasas de fallo.
Por ejemplo, los ingenieros pueden utilizar el análisis de Weibull para modelar el comportamiento de fallo de la batería. Analizando los datos de las pruebas de vida acelerada, en las que las baterías se someten a temperaturas o voltajes más altos, pueden predecir la vida útil de la batería en condiciones normales de funcionamiento. Esta información es crucial para determinar el periodo de garantía, planificar los programas de mantenimiento y garantizar la satisfacción del cliente.
Además, el análisis de fiabilidad puede ayudar a identificar posibles puntos débiles en el diseño. Analizando los modos de fallo de los sistemas prototipo, los ingenieros pueden identificar áreas de mejora e introducir cambios en el diseño para aumentar la fiabilidad y durabilidad generales del sistema de ecografía.
El viaje de la I+D es un ciclo continuo de aprendizaje y mejora. Mientras que la investigación se centra en generar nuevos conocimientos y explorar territorios inexplorados, el desarrollo traduce estos descubrimientos en potencial de mercado. Al fomentar una clara comprensión de los objetivos de cada uno y aprovechar los conocimientos de Minitab, las organizaciones pueden asegurar que los esfuerzos de investigación estén estratégicamente alineados con los objetivos de desarrollo, maximizando el retorno de la inversión en innovación.