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一種新的容量建模方法將 TI 晶圓廠從被動驗證轉變為主動監控
訪談德州儀器 (TI) 工業工程師 Michelle Beauchemin
德州儀器 (TI) 是一家領先的美國半導體公司。 TI 擁有超過 80,000 種類比和嵌入式處理晶片產品，是全球最全面的半導體產品組合之一。公司的內部製造能力支撐了數十年的成長。
工業工程師 Michelle Beauchemin 於 2015 年加入 TI，擔任製程工程師。在擔任目前的工業工程職位後，她發現了一個擴大統計工具和自動化使用範圍的機會，以推動 TI 位於緬因州南波特蘭的工廠實現有意義的改進。
在加州棕櫚泉舉行的 2023 年美洲發現峰會上，米歇爾 (Michelle) 坐下來與 JMP 客戶聯盟經理 Meg Hermes 進行了交談。
Meg：您說您從在德州儀器 (TI) 工作的第一天起就一直在使用 JMP。
米歇爾： 我主要從事資料探索，並在該職位上參與少量 DOE 工作，但當時我並沒有完全了解 JMP 或它的功能。直到大約一年前，當我擔任工業工程職位時，我才決定真正投入並學習。
我也想參與一個特定的專案——驗證我們容量模型的一部分。起初，我的選擇似乎是 Excel 或 Spotfire，但這行不通。 JMP 滿足我對可自訂專案的所有需求。
有了 JMP 的需求和用例，我就一頭栽進去。從那時起我已經很多天連Excel都沒有打開了，如果你一年前問我，我根本無法理解這一點！我現在幾乎所有事情都依賴 JMP。
梅格：那麼，請告訴我有關模型驗證的資訊。這一切是如何開始的？
米歇爾： 我們的容量模型（目前是 Excel 模型）是基於不同工具的處理速度。每個工具集運行各種配方，我們為每個工具集的每個配方儲存速度和吞吐量資料（基本上是每小時的零件數）。這些吞吐量值會隨著時間的推移而變化，無論是工具本身性能下降的結果，還是因為我們進行了有目的的更改，如果我們不隨著實際流程的變化而更新模型，則模型將不再準確。有時我們會添加新的配方，然後也需要記錄這些速度。
從本質上講，記錄發生的所有變化並確保模型始終具有正確的值是非常困難的。計算出實際流程運行中每個配方的歷史吞吐量，然後獲取該資訊並按配方繪製分佈圖，使我能夠看到隨時間和整個資料集的變化。
在吞吐量驗證過程中包含大量歷史處理資料非常重要，以確保我們捕捉工具的最佳效能，而不僅僅是平均效能。在模型的其他地方，我們也對低效率進行了建模。但是，如果您將平均處理速度與已知的低效率結合起來，那麼您就會重複計算低效率。總是需要進行一定量的手動檢查，以確保我不包括錯誤的運行或非標準的運行。然後有條不紊地瀏覽每個配方，選擇在哪裡畫出我們想要建模的界限。使用 JSL 編寫腳本使我能夠自動執行資料整理過程並將結果建置到互動式儀表板中，並且只需幾分鐘設定腳本即可對任何工具集重複該過程。
我首先對一個工具集進行了驗證，結果顯示我們的容量比我們想像的要大得多。我們不需要像我們想像的那樣投入那麼多資源來提高吞吐量。我可以用數據向流程和工業工程團隊演示它。
能夠透過令人信服的視覺化來備份吞吐量驗證資料確實具有影響力，因為更新數字是一個巨大的變化。你必須說服很多人。
梅格：這樣的發現對業務有什麼影響？
米歇爾： 在更新數字之前，我們計劃投入時間和資源來緊急提高該工具集的容量。獲得管理層的支持，根據吞吐量分析調整建模容量意味著我們可以將這些資源分配給更有影響力的改進項目。我們不必走上可能影響品質的流程變更之路。
所以，這是一個重大決定。我必須自信地說：“根據此分析，我們有足夠的能力來運行計劃的啟動組合，而無需更改此流程。”
梅格：你做了什麼來確保你的管理階層也對這個決定抱持信心？
米歇爾： 我首先與流程工程師和使用該工具集的小組經理分享我的分析。他是 JMP 的大力支持者。他非常擅長編寫腳本，非常注重數據驅動。所以，他對我展示的內容很有興趣。他了解根據歷史過程資料建構分析的價值，在這方面他是我的倡導者。他說：「這很有道理。這真是太好了。你應該繼續這樣做。
我夠信任他，可以根據他的回饋調整我的方法。例如，他想在做出決定之前查看不同的負載模式，當我帶著這些數據回來時，我們調整了我們的數字。
得到他對該專案的支持，提倡將其展示給更廣泛的受眾，並有機會向管理層展示，這是非常有益的。更廣泛的受眾也看到了將此類分析擴展到其他工具集和更廣泛用途的機會。
梅格：擁有一位倡議者非常重要。它真的可以改變一切。
米歇爾： 得到各級管理層的支持以進一步推動我正在做的工作真是令人鼓舞。他們很快就理解了它的價值並支持它。
梅格：我們都想在這樣的公司工作！我經常聽到人們說“我們的領導力非常傳統”，聽到 TI 在公司各個層面倡導分析的做法令人鼓舞。這就是推動創新前進的動力。
米歇爾： 自從我第一次分享我的分析以來，我從經理那裡得到的倡導和支持使我有時間和空間繼續致力於這個項目，並不斷取得進展和擴展它。
我收到了一些人的請求，要求在評估容量時重複對其他工具集的分析。現在他們問：“我們可以驗證這個模型嗎？”當我回到團隊並進行分析並說「模型是正確的」或「我們確實需要做一些活動來提高該工具集的能力」時，能夠得到信任真是太好了。
我有數據直觀地支持這個結論以及對我的過程的信任。更不用說，我認為人們在看到 JMP 圖表時會相信分析。以這種格式共享資料可以贏得信任。
Meg：大規模模型驗證的最終目標是什麼？
米歇爾： 最終目標是擁有可以進行監控和驗證的東西。
我必須創建一個除我之外的人都可以使用的驗證工具，因為現在我可以使用它，但我可能會做出一些假設，或者[我可以解釋]不確定性，因為我知道它是如何構建的。我想建立一些工具來幫助其他用戶確定要查看哪些點、要排除哪些點以及如何理解兩者之間的差異。
從那時起，它會持續監控以偵測發生的吞吐量變化，而不是回顧歷史資料進行驗證。
梅格：心態的徹底轉變，從被動到主動。這真的很令人興奮。
米歇爾： 這是。我感到非常幸運，因為我有大量的時間來建立一些可以展示的東西以獲得認可。現在就像是，「好吧，這是你的專案。當你需要的時候，你可以自由地處理這件事。
我也很喜歡為此工作！在我的工作中做某件事感覺很奇怪，然後停下來思考「我不應該這樣做。我太愛它了！一定是出了什麼問題。但後來你意識到，“不，這正是我應該做的。”
梅格：你擁有你夢想的工作－這一切都是因為你有了一個想法並且付諸實現！這個故事應該會激勵其他人提高他們的數據技能，並探索當您提供更多統計能力時可能發生的事情。
米歇爾： 這當然是目標。我們在緬因州工廠舉辦了一場 JMP Inspire 活動，我非常高興能夠幫助策劃活動並將其帶到我的工廠向所有人展示，「您可以在各處使用 JMP 處理小事。但你是否意識到你可以用它做所有其他事情？
我想鼓勵我網站上的每個人使用 JMP 來完成他們以前沒有想到的事情。嘗試幾天不開啟 Excel！將所有內容匯入 JMP 並嘗試一下。
我不得不說，JMP 讓腳本編寫變得如此簡單。一旦你打破了恐嚇的障礙並看到腳本可以做多少事情，它就會帶來如此多的可能性。我希望我能鼓勵其他人也有同樣的體會。
Meg：您提到了 JMP Inspire 活動，我確信 TI 還提供其他 JMP 培訓機會。但培訓需要投入大量時間。您如何向管理階層證明培訓值得工程師投入時間？
米歇爾： 我們的管理層已經非常支持 JMP 並使用統計數據，因此我不認為這是“論證”，而是“這是一個讓人們感到興奮的機會”。
我們經常使用 JMP——甚至只是為了視覺化——所以它對管理層來說非常明顯。我們從上到下提供了大量支持，幫助您學習並更熟練地使用 JMP，並幫助新員工快速上手。
本週在探索高峰會上，我聽到了很多關於「建立數據素養文化」的討論。但我認為德州儀器已經在那裡了。我們面臨的挑戰不是引入分析，而是確保我們保持[領域和統計知識的最佳平衡]。隨著人們退休，我們不想失去他們擁有的技術知識。
當您剛開始職業生涯並聽到人們談論分析時，您並沒有完全理解技術應用程式。人們很容易重複流行語而不了解背後的實質內容。所以我認為我們面臨的挑戰是重新引入真正的技術知識作為數據素養的基礎。在我自己的統計知識發展方面，我還有很長的路要走，探索高峰會幫助強調了繼續沿著這條道路前進的重要性。
Meg：每個人在分析成熟度旅程中都處於不同的階段。你可能會走得更遠，但這並不意味著沒有挑戰——它們只是不同的挑戰。
米歇爾： 我還了解到，一些公司有統計學家或數據分析師，他們在那裡提供諮詢並幫助建立實驗和分析結果。這絕不是我們所做的。 TI 的每個人都負責自己的實驗設計和分析。為了做好我們的日常工作，我們都必須有一個基本的理解程度。
這並不是說我們沒有專家——我們肯定有。如果您有疑問，我們確實有統計專家，他們很樂意為您提供諮詢和協助，但他們並未被指定擔任該角色。他們是流程工程師或經理，在統計方面也有豐富的經驗。
梅格：這種結構可以讓你提升整個組織的統計能力。
米歇爾： TI 管理階層對我們網站的分析提供了大力支持。我希望我能夠為維持這種分析文化做出貢獻——參加探索峰會，然後將我學到的知識帶回工廠——以支持我的同事，讓他們有信心嘗試新事物。我們只需要激勵人們更深入地了解 JMP，我認為這會產生很多結果。
Meg：您能否舉個例子來說明您認為有機會從 JMP 中獲得更多價值？
米歇爾： 自動化是一件大事。我還沒有太多地使用 Workflow Builder，但我看到對於那些想要自動化任務但不熟悉腳本編寫的人來說有很多機會。我們都會進行重複性分析，有些人只是不知道從 Workflow Builder 開始自動化這些任務有多容易。
一旦你實現了一個專案的自動化，你就會開始看到其他任何地方都可以使用自動化，這真的很令人興奮。當我自動化我現在正在進行的模型驗證時，我經歷了這種感覺。我一開始就想，“天哪，我迫不及待地想為我一直在做的所有其他項目做這件事！”
梅格：你的熱情從何而來？是什麼激勵您以如此大的精力投入工作？
米歇爾： 每天，我真的很喜歡編碼。但在日常生活之外，我對工廠充滿熱情。我在 [TI 晶圓廠] 以南半小時車程處長大，每次在高速公路上開車經過時，我都會看到這個標誌。當我上中學時，作為夏令營的一部分，我參觀了工廠，當時的想法是：“我想在這裡工作。”現在我做到了！
當您擔任流程工程師時，可能很難看到更大的圖景，因為您過於專注於當前正在發生的事情； “我必須讓這塊地動起來”，“我必須讓這個資格通過”，或者類似的話。但進入工業工程領域後，我又找回了那種火花。 “我喜歡這個工廠。”
感覺自己在工廠中以自己的方式發揮了自己的作用，這真是令人興奮不已。我喜歡看到工廠成功的大局，並感覺自己是更大社區的一部分。
梅格：我明白了！我對 JMP 以及我們這裡熱衷於使用數據解決問題的社群也有同樣的感覺。
米歇爾： 上週我剛和我的同事聊天，問：「你喜歡做拼圖是因為你喜歡最終的結果嗎？還是你喜歡做拼圖，因為你喜歡把碎片拼湊在一起？他的回答是：“哦，我喜歡看到最終結果。”
我開始思考：對我來說，這不一定是最終結果。我喜歡當你找到那一小塊東西時的搜尋和獎勵，這對我來說就像編碼一樣。你對自己想做的事情有一個想法。您只需從幾行開始。測試一下，也許行不通。也許你必須修改一些東西然後它就會起作用。這只是過程中的一步。
一路走來，我從每一個小小的發現和成功中得到快樂。創作的過程和最終的創作一樣令人興奮。我很幸運能夠參與這個過程並分享結果並看看它的作用。
