An der Spitze der energieeffizienten Elektronik setzt die transformative Technologie auf das transformative Potenzial von Daten

Herausforderung

Mit dem Wettlauf der Elektronikhersteller um die Entwicklung energieeffizienterer Geräte nimmt auch die Verbesserung der Systemleistung immer schneller zu. Die Anforderungen an Halbleiterkomponenten steigen daher immer mehr: überlegene Leistung, geringere Kosten, vernachlässigbare Ausfallraten und eine schnellere Markteinführung. Während die meisten Unternehmen über umfangreiche Datenströme verfügen, aus denen sich Verbesserungen ableiten lassen, ist die Datenverwaltung oft zeitaufwändig und kostspielig.

Lösung

Bei Vishay rationalisiert JMP die Datenverwaltung und -analyse in einem Self-Service-Arbeitsablauf. Mit JMP stehen Ingenieuren programmierfreie Werkzeuge für die Modellierung, Versuchsplanung, Datenvisualisierung und Six Sigma zur Verfügung – sowie kundenspezifische Skripte, die standardisierte Best Practices berücksichtigen.

Ergebnisse

Senior R&D Manager Fabrizio Ruo Redda nennt drei wesentliche Vorteile of JMP. Erstens hat die Software die Kosten erheblich gesenkt, da die Datenverarbeitungszeit um 83 % reduziert wurde. Zweitens wird das Talent von Ingenieuren jetzt besser genutzt, da die Mitarbeiter die Möglichkeit haben, in ihren Daten aktiv nach Verbesserungsmöglichkeiten zu suchen. Und drittens berichtet Ruo Redda, dass die Moral innerhalb des F&E-Labors seit der Implementierung von JMP in die Höhe geschnellt ist. Eine interne Umfrage zeigte einen Anstieg der Zufriedenheit unter den Mitarbeitern von 3,7 von 10 auf 9,7 von 10. JMP ist zu einem wichtigen Partner bei der digitalen Transformation von Vishay geworden und Ruo Redda sagt: „Ich glaube, [ohne JMP] hätten wir zwar weiterhin inkrementelle Verbesserungen vorgenommen, aber das Unternehmen nicht im gleichen Maße beeinflusst.“

Es besteht ein wissenschaftlicher Konsens darüber, dass die Staaten weltweit strenge Beschränkungen des Energieverbrauchs und der Kohlendioxid-Emissionen einführen müssen, wenn der drohende Klimawandel abgewendet werden soll. Doch mit dem weltweiten Anstieg des Strombedarfs wird es immer schwieriger, den Energieverbrauch einzuschränken, ohne die Ungerechtigkeit hinsichtlich des Zugangs zu Energie zu verschlimmern. Durch die Verbesserung der Effizienz von Energieumwandlungsprozessen spielen die Innovatoren der Elektronikindustrie heute eine entscheidende Rolle bei der Umstellung der Weltgemeinschaft auf eine nachhaltige Energienutzung.

Einer der führenden Vertreter der effizienten Energieumwandlung ist der multinationale Elektronikkomponentenhersteller Vishay. In seiner mehr als 50-jährigen Geschichte hat sich Vishay von einem kleinen Startup-Unternehmen für patentierte Folienwiderstände zu einem der weltweit vertrauenswürdigsten Hersteller von elektronischen Bauteilen entwickelt, darunter MOSFETs, leistungsintegrierte Schaltungen, Dioden und Gleichrichter, Optoelektronik, Widerstände, Kondensatoren und Induktoren.

Heute werden die Produkte von Vishay in praktisch allen Arten von Elektronik in einem breiten Spektrum von Branchen eingesetzt, was Vishay als „The DNA of tech^TM“ bezeichnet. Aber die Systemleistung wird immer schneller verbessert und die Anforderungen an Halbleitergeräte werden immer anspruchsvoller und verlangen nach überlegener Leistung, geringeren Kosten, vernachlässigbaren Ausfallraten und einer schnelleren Markteinführung.

Die Rolle der F&E, erklärt Fabrizio Ruo Redda, Senior Manager of R&D bei Vishay Semiconductor Italiana, besteht darin, Technologietrends genau zu antizipieren – insbesondere solche, die auf eine Verringerung des weltweiten Energieverbrauchs abzielen, und zeitnahe Lösungen zu liefern, die den Anforderungen des Marktes entsprechen. Aus diesem Grund hat das Unternehmen eine umfassende Analysekultur eingeführt, die das datengesteuerte Denken demokratisiert.

„Innovation durch Daten ist ein wesentliches Merkmal führender Unternehmen“, sagt Ruo Redda. „Die Fähigkeit, Daten zu analysieren und Ergebnisse visuell zu kommunizieren, ist entscheidend, um Entscheidungen mit einer geringen Fehlerspanne zu beschleunigen.“

Im Zuge der Expansion von Vishay entsteht eine ausgereifte Analysekultur

Rund um den Globus erzeugen die Labore und Produktionsstandorte von Vishay jeden Tag eine Flut von Daten. Außerdem führt die Automatisierung zunehmend Datenströme aus neuen und älteren Systemen unter einer umfangreichen digitalen Infrastruktur zusammen, die nach zeit- und kostensparenden Erkenntnissen und Möglichkeiten durchsucht werden kann. Die Herausforderung besteht jedoch darin, schnell von der Messung zur Verbesserung zu gelangen, insbesondere, wenn die Menge und das Format der Daten je nach Produkt und Prozess sehr unterschiedlich sind.

Entscheidend für die Umwandlung von Daten in Erkenntnisse, so Ruo Redda, ist die Integration technologischer Lösungen zur Verwaltung der hochkomplexen Arbeitsabläufe von Ingenieurteams für den Zugriff auf Daten und deren Analyse. Wenn die Produkte von Vishay „The DNA of tech“ („Die DNA der Technologie“) sind, dann sind Daten die Nukleotide dieser DNA.

Ruo Redda, ein Six Sigma Master Black Belt, teilt seine Zeit zwischen traditioneller F&E, der Koordination von Design, Entwicklung und Einführung neuer Produkte, der Verwaltung eines Charakterisierungslabors und der Verbreitung des Six Sigma-Ethos im gesamten Unternehmen durch Analyse-Schulungen und -Coaching.

„Bei Vishay Semiconductor Italiana ist die Analysekultur Teil unserer DNA – und sie wird von Tag zu Tag besser“, sagt er. „Ich bin der Meinung, dass die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn analytische Fähigkeiten und technische Kompetenz zusammengeführt werden, was die Verbreitung der Lean Six Sigma-Kultur fördert.“

Ruo Redda erklärt, dass nicht nur die Dateninfrastruktur ein analytisch ausgereiftes Unternehmen ausmacht, sondern auch die Art und Weise, wie diese Daten täglich von Ingenieuren und Technikern genutzt werden. „Daten allein sind nutzlos“, sagt er. Six Sigma ist eine Philosophie, die von den Anwendern verlangt, dass sie ihre Grundsätze nicht nur verstehen, sondern auch in die Praxis umsetzen. Und es ist unabdingbar, so Ruo Redda, den Ingenieuren die richtigen Werkzeuge zur Verfügung zu stellen, um ihnen bei der Umsetzung der Prinzipien von Six Sigma zum Erfolg zu verhelfen: Wenn man das Werkzeug demokratisiert, demokratisiert man auch die Analyse.

Ein Werkzeug-Upgrade sorgt für die Agilität der F&E-Teams und reduziert die Datenaufbereitungszeit um 83 %

Wie viele in der Halbleiterforschung und -entwicklung hatte Ruo Redda lange Zeit Excel für industrielle Statistiken verwendet. Aber da die Kunden von Vishay in den letzten zehn bis 15 Jahren selbst immer datenaffiner geworden sind, geht die Nachfrage laut Ruo Redda weit über die begrenzten Kapazitäten von Excel hinaus. Einfach ausgedrückt: „Die Art und Weise, wie die Daten bereitgestellt wurden, entsprach nicht den Erwartungen der Kunden.“

Auf der Suche nach einem neuen Tool stieß Ruo Redda auf die Statistik-Ermittlungssoftware JMP. JMP, sagt er, „war das richtige Tool, um die Datenanalyse zu beschleunigen und Ergebnisse durch visuelle Informationen zu teilen.“ Darüber hinaus wurde das Werkzeug eng an die Datenrevolution der Elektronikindustrie im Allgemeinen angepasst und konnte daher die Kundenstandards besser einhalten.

Der größte Vorteil der Software ist jedoch, dass JMP einen All-in-One-Arbeitsablauf bietet, sagt Ruo Redda. Mit seiner Fähigkeit, Datenströme zu verarbeiten, zu sortieren und in standardisierte Formate zu konvertieren, wird JMP zu einem entscheidenden Bestandteil des Engineeringprozesses; Benutzer können Daten aus verschiedenen Systemen abfragen und alles innerhalb eines Werkzeugs analysieren. Im Gegensatz dazu mussten die Daten mit Excel und anderen früheren Standardsoftwarepaketen sorgfältig kuratiert und bereinigt werden, um Metadaten anzugleichen und Systemabstürze zu vermeiden.

„Wir betrachten Ineffizienzen generell als Verschwendung im Datenanalyseprozess, von der Datenerfassung bis hin zur Kommunikation der Ergebnisse“, erklärt Ruo Redda. „Es ist Verschwendung, wenn man mehr Daten sammelt, als man benötigt und mehr Analysen durchführt als erforderlich.“ Der JMP-Arbeitsablauf überwindet Datensilos und rationalisiert den gesamten Prozess der Datenaufbereitung.

Eine wichtige Kennzahl für Ruo Redda war die Zeit, die seine Gruppe benötigte, um Daten nach der Erfassung in der gesamten Produktionsanlage zu verarbeiten. Das Ergebnis des Teams war, dass andere interne Teams Verbesserungen und Änderungen verarbeiten und vornehmen konnten. Da die Zeitverzögerung abteilungsübergreifend deutlich sichtbar war, erstellte Ruo Redda eine Dokumentation, in der die Parameter des Datentransfers mit allen Schritten und Eigenschaften definiert wurden.

Das zuvor von Ruo Reddas Team genutzte Softwarepaket enthielt sich wiederholende Aufgaben, die wichtige Durchlaufzeit vergeudeten und Ressourcen von der Kommunikation und der ordnungsgemäßen Abschlussüberprüfung abhielten. Ruo Redda schätzt, dass das Labor durch die Implementierung von JMP die Zeit für die Datenaufbereitung um ganze 83 % reduziert hat. „Mit dem neuen System ist es nun möglich, eine detaillierte Datenanalyse mit minimalem Aufwand und geringerem Fehlerrisiko durchzuführen“, sagt er. „Analysen, die in der Vergangenheit tagelange Arbeit erforderten, um Daten aus verschiedenen Systemen zu integrieren, können nun in wenigen Minuten durchgeführt werden, was die Innovation durch Daten fördert.“

Der maßgeschneiderte JMP®-Arbeitsablauf erhöht die Inanspruchnahme der Ingenieure

Allein das F&E-Labor von Vishay generiert täglich eine riesige Datenmenge, da es neue Testsysteme entwickelt und neue Produkte strengen Tests unterzieht. Mit seiner eigenen Skriptsprache JSL kann JMP leicht angepasst werden, um sich nahtlos in die bestehende Systeminfrastruktur des Labors einzufügen und bereits vorhandene Lösungen zu konsolidieren. Ruo Redda erklärt zum Beispiel, dass benutzerdefinierte Skripte eine Brücke zwischen den Labordaten und einer SQL-Datenbank geschaffen haben, die dann die Daten für die Erfüllung der Kundenanforderungen bereitstellt.

JSL wurde mit einem modularen Ansatz entwickelt, um Flexibilität für die Verwaltung neuer Produkte und neuer Testsysteme zu bieten. Skripte automatisieren nun die grafische Erstellung von standardisierten Berichten für Labortechniker und andere interne Teams, die neben der Analyse auch eine visuelle Überprüfung der Datenqualität ermöglichen.

„Die Integration der Analyseplattform mit der Skriptsprache macht JMP zu einem sehr leistungsfähigen Werkzeug“, sagt Ruo Redda. „Die Grundlagen der Skripterstellung können sehr leicht erlernt und nach Belieben eingesetzt werden.“ Statistische Werkzeuge für Aufgaben wie Versuchsplanung, Vorhersagemodelle und Datenvisualisierung erfordern keine individuelle Programmierung: „Die grafischen Fähigkeiten von JMP sind eine Stärke.“

Obwohl nicht alle JMP-Benutzer bei Vishay Programmierer sind, machen benutzerdefinierte JMP-Journale, die von fortgeschritteneren Benutzern geskriptet und an das erweiterte Team weitergegeben werden, die Analyse schneller, einfacher und besser reproduzierbar. So können Benutzer nun Daten von überall her abrufen und Best Practices standardisieren, was letztlich die Inanspruchnahme der Ingenieure insgesamt erhöht.

Indem Ingenieure und Wissenschaftler befähigt werden, Datenprobleme selbst zu lösen und gängige Best Practices zu übernehmen, haben Statistikexperten nun mehr Zeit, sich den komplexesten und wertschöpfendsten Herausforderungen des Unternehmens zu widmen.

Eine Kultur der Dateninnovation steigert die Arbeitsmoral und hilft Vishay, einige der weltweit besten Ingenieurstalente anzuziehen und zu halten

Während Kostensenkung und Zeitersparnis nach wie vor wichtige Ziele der Geschäftsführung von Vishay sind, liegt die vielleicht wichtigste Kennzahl für die Akzeptanz der Analysekultur des Unternehmens in seiner Fähigkeit, einige der weltweit besten und talentiertesten Ingenieure anzuziehen und zu halten.

Ruo Redda erklärt, dass die kulturellen und motivationsbezogenen Vorteile der Standardisierung rund um den JMP-Arbeitsablauf eine innovationsorientierte Umgebung begünstigt haben. Dank der rationalisierten Datenverarbeitung müssen Ingenieure keine Zeit mehr für mühsame Datenaufbereitungsaufgaben aufwenden. Stattdessen haben sie Zeit, neue Ideen zu verfolgen, die die nächste Generation der Produkte von Vishay an ihre Grenzen bringen – die Art von grenzenlosen Herausforderungen, die den Beruf des Ingenieurs so spannend machen. Ruo Redda berichtet, dass interne Zufriedenheitsumfragen innerhalb des F&E-Labors seit der Implementierung von JMP eine erhebliche Veränderung gezeigt haben: von 3,7 („eher unzufrieden“) auf 9,7 von 10 („sehr zufrieden“).

Vishay investierte schon früh in die besten und klügsten Ingenieurstalente und hat seitdem in eine Innovationskultur investiert, die dafür sorgt, dass die Ingenieure jeden Tag gerne zur Arbeit kommen. Und mit der technologischen Entwicklung hat Vishay in Initiativen zur digitalen Transformation investiert, um seine F&E-Organisation datengesteuerter zu machen.

Indem Vishay auch in JMP und seinen einheitlichen Arbeitsablauf investiert, schafft das Unternehmen einen Mehrwert nicht nur für die Benutzer der Software, sondern auch für die Menschen, die die Daten normalerweise unterstützen, verwalten oder Entscheidungen daraus ableiten müssen. „Ich glaube, [ohne JMP] hätten wir zwar weiterhin inkrementelle Verbesserungen vorgenommen“, sagt Ruo Redda, „aber das Unternehmen nicht im gleichen Maße beeinflusst.“