在公司的研发(R&D)团队中，您会发现从科学家和工程师到产品经理和市场研究人员等各种各样的人。除了研发团队内部的交叉合作外，该团队还严重依赖其他部门，例如在产品上市过程中发挥作用的制造部门。研发团队是创新的引擎，推动组织内部的进步并塑造未来的发展。在研发团队面临的许多挑战中，解决问题的关键在于数据。让我们来细分研发中的复杂性，看看 Minitab 中的数据分析如何使这些复杂性易于管理。
研究阶段
研究阶段是研发过程中的基础支柱，这是构思和检验创新想法的阶段。为了确保这些工作的成功，研究人员依靠数据分析和统计来应对挑战并推进研发之旅。
在将任何想法推向市场之前，研究人员首先将客户需求转化为可测量的产品功能。在其中，市场研究的见解被用来塑造产品开发。这有助于研发部门衡量他们必须能够满足哪些需求才能在市场上取得成功。
让我们看一个使用 Minitab Statistical Software 的示例，以更好地了解如何使用数据分析来验证产品研究。您的研发团队正在寻求开发一种新的超声成像系统。这种新设计的两个关键方面是便携性和图像质量。您要确定机器设计之间的用户偏好是否有显著差异。
设计和软件工程师可以使用双比率检验来分析医疗专业人员样本对超声系统不同属性的偏好。例如，他们可以向参与者展示他们必须在图像分辨率更高但便携性更低的系统与图像分辨率更低但便携性更高的系统之间进行选择的场景。通过分析响应，双比率检验可以帮助确定两个设计选项之间的偏好是否存在统计显著差异。此分析可以提供有关优先考虑哪个设计方向以进行进一步开发的宝贵见解。
在进行初步的市场研究测试后，研发人员可以确信他们了解客户需求，但进一步的挑战在于产品可行性。换言之，产品能否使用现有技术设计和制造，使其符合客户的需求？
由于许多原因，产品可行性很重要。在研究阶段正确完成时，工程师可以发现潜在风险和挑战，以便正确分配资源、节省时间和节省资金。它展示产品的可行性，让利益相关者有信心向前发展。
回到超声示例，我们执行试验设计(DOE)，以便可以根据多个不同因子评估设备的性能。根据初步研究，我们知道便携性和图像分辨率是考虑其他因素时需要牢记的关键因素。
为了全面研究不同材料对超声设备的影响，研发团队采用了全因子设计。这种方法涉及系统地评估三个关键因子的所有可能组合：材料（铝和塑料）、壁厚（两个级别：薄和厚）以及有无加强筋。通过测试这些组合中的每一个，全因子设计可以全面了解这些因子在单独和交互作用中如何影响设备的性能。这项彻底的探索将使团队能够深入了解设计空间，最终确定满足便携性、强度、安全性和准确度严格要求的因子的最佳组合。
在这些不同的步骤中，Minitab 使研究人员能够最大限度地发挥其工作的影响，并在产品在开发过程中走得更远之前降低成本。Minitab 通过赋予研究人员分析数据、检验假设和优化过程的能力，为研发团队在检验早期的进步做出贡献。
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开发阶段
开发阶段是将研究成果转化为有形产品和过程的关键。此阶段涉及严格的设计、测试和返工过程。为了确保产品质量、可靠性和效率，开发团队依赖于数据驱动的见解。Minitab 提供一套全面的工具来支持工程师的工作。
开发人员正在寻求验证和确认提议的设计将交付他们正在寻找的结果。在开发阶段，重点转移到锁定设计规范和制造过程。有了研究人员为研发团队提供的见解，开发端的工程师就有了将产品带过终点线所需的基础。
如果查看超声成像系统的状态，开发人员必须回答以下问题：
“如何确保我们的系统能够产生符合特定规格的结果？”
以及
“我能否确信产品在其发布后会按照预期执行？”
能力分析：
要评估超声成像系统的制造过程的能力，工程师可以使用 Minitab 的能力分析工具。他们可以分析跨多个生产运行的关键性能特征的变异，例如图像分辨率、灵敏度和准确度。通过将过程输出与预定义规格（例如，最小可接受分辨率、最大允许误差）进行比较，工程师可以确定过程是否能够一致地生产出符合所需性能标准的系统。
例如，如果分析显示过程不具备能力，工程师可以使用 Minitab 确定变异性的根本原因。这可能涉及分析过程数据，以查明导致变异性的特定步骤或机器。确定了根本原因之后，工程师就可以实施纠正措施，例如调整机器设置、改进操作员培训或修改制造过程。通过持续监控和分析过程能力数据，工程师可以确保超声成像系统始终符合医疗应用所需的高标准。
可靠性分析：
为了确保超声成像系统的长期可靠性，工程师可以使用 Minitab 的可靠性分析工具。他们可以对传感器或电池等原型系统或组件执行寿命数据分析，以估计其预期寿命并预测故障率。
例如，工程师可以使用 Weibull 分析对电池的失效行为进行建模。通过分析来自电池承受更高温度或电压的加速寿命试验的数据，他们可以预测在正常操作条件下的电池寿命。这些信息对于确定保修期、规划维护计划并确保客户满意度至关重要。
此外，可靠性分析可以帮助识别设计中的潜在弱点。通过分析原型系统的失效模式，工程师可以确定需要改进的领域并实施设计更改，以提高超声成像系统的整体可靠性和耐久性。
研发过程是一个持续学习和改进的周期。虽然研究侧重于产生新知识和探索未知领域，但开发将这些发现转化为市场潜力。通过促进对彼此目标的清晰理解并利用 Minitab 的见解，组织可以确保研究工作在战略上与发展目标保持一致，最大限度地提高创新投资回报。
