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jClick！彻底改变半导体大批量制造中的数据分析和交付

jClick！彻底改变半导体大批量制造中的数据分析和交付

Kevin Lennon，英特尔爱尔兰公司

英特尔爱尔兰公司 Adrian Porter

内容

摘要 3

简历 3

简介. 3

英特尔 3

英特尔爱尔兰。4

第一部分：构思与开始 4

分析工具注意事项. 5

JClick! 方法。5

技术增长。6

简单的 JClick!。6

代码的起源。6

数据整合. 7

学习。8

JCat! – JClick! 分析工具 8

当地成长。9

第二部分：初始增长. 9

英特尔爱尔兰内部精益会议。9

横渡大西洋。9

分享的哲学。10

第 3 部分：起飞 10

IMEC 2010：英特尔制造卓越会议。10

ACE – 具有分析能力的工程师 11

JClick! 类。11

支持系统。12

JClick! 和管理器 12

标准化. 13

有效的会议。13

管理资源. 13

整体解决方案。14

重返 IMEC。14

持续增长。14

第 4 部分：JClick！和你。15

正在运行 JClick！15

通过分享和协作积聚动力。15

代码质量。15

抽象的

英特尔公司是全球最大的半导体制造商之一，其处理器应用于互联世界的各个角落，从高性能多核服务器到超低功耗物联网设备。在制造这些世界级产品的过程中，硅片的制造会产生数 TB 的数据，这些数据可以且必须用于实现价值最大化。

2009 年，作者在英特尔爱尔兰 Fab 24 工厂创建了一套自动化数据交付系统，从而引发了一场数据分析革命。该系统已为超过一千名工程师节省了数十万小时的工程时间。该系统实现了单调任务的自动化，以便立即解决问题，并检测到了以前无法检测到的缺陷信号。该系统名为 JClick!，跳转 是其核心。该系统最初是单个工艺工程部门的精益项目，现已扩展到 7 个高产量制造工厂，每天有数千名员工在使用。通过关注工程师的个人需求并寻找大量小胜利，JClick! 成功地实现了分析的个性化。JClick! 是一个关于技术创新和创造性营销的非凡故事，每个人都应该听一听。

个人简介

Adrian Porter 是英特尔 Fab24 工厂的高级技术专家。虽然他的核心角色是光刻工艺专家，但他专注于高级问题解决和工厂绩效数据可视化。他在英特尔工作了 22 年，曾在爱尔兰和英特尔全球网络工作过。

Kevin Lennon 是英特尔的一名高级产品开发工程师。他是精益分析应用领域公认的行业专家，最近还担任爱尔兰首个本科数据科学学位认证委员会成员。

英特尔简介

英特尔公司（也称为英特尔，风格化为英特尔）是一家美国 跨国 公司和 科技公司 总部位于 圣克拉拉， 加利福尼亚州 （俗称“硅谷”）是由 戈登·摩尔 （的 摩尔定律 名声）和 罗伯特·诺伊斯. 这是 全球最大、市值最高的半导体 芯片制造商的收入，并且是 x86 系列 微处理器：大多数个人电脑 (PC) 中都使用到的处理器。英特尔为以下产品提供处理器： 计算机系统制造商 例如 苹果公司， 联想（原 IBM）， 惠普公司 和 Dell. 英特尔还生产 母板 芯片组， 网络接口控制器 和 集成电路， 闪存， 图形芯片， 嵌入式处理器 以及其他与通信和计算相关的设备。[1]

英特尔爱尔兰

英特尔爱尔兰公司的莱克斯利普园区位于基尔代尔郡，于 1989 年开始运营。自那时起，英特尔已投资超过 125 亿美元，将这个占地 360 英亩的原种马场改造成欧洲技术最先进的制造基地之一。

莱克斯利普校区拥有一家半导体晶圆制造工厂，该工厂生产最新一代硅微处理器，这些处理器是各种平台和技术进步的核心，对于我们今天的学习、生活和工作方式至关重要。

英特尔于 1989 年首次进军爱尔兰，在莱克斯利普的柯林斯敦工业园建立了欧洲领先的半导体制造基地之一。如今，园区内有 4,500 多名员工，2014 年 3 月，英特尔分享了 耗资50亿美元的校园升级 英特尔在莱克斯利普园区的投资是爱尔兰历史上最大的私人投资，将为在 300 毫米晶圆上生产最新一代英特尔工艺技术做好准备。英特尔在莱克斯利普园区的最新投资使过去 25 年来在爱尔兰的累计投资额达到 125 亿美元。[2]

第一部分：构思与开始

2008 年初，英特尔爱尔兰公司采用了精益方法。他们开始举办一系列关于消除浪费和标准化的教育研讨会，并将这种新思维应用于所有工作领域。正是在这个时候，作者确定了一个发展领域，即提高数据提取和分析能力。

典型的半导体工厂每生产一个晶圆都会产生数 GB 的数据。数百个工艺步骤需要进行多次测量。工厂生产的每个批次都要进行电气测量、薄膜厚度、硬度、关键尺寸和数千次生产线末端测试。更不用说收集的有关缺陷和批次移动（工具室、工艺时间等）的海量数据。所有这些数据对于确保工艺稳定、识别工艺问题和及时向客户交付产品都至关重要。

在应用 Fab 24 管理提供的精益工具箱时，作者发现工程师正在使用多种提取工具、多种分析工具，并且有多种使用方法。他们还发现工程师花在准备数据上的时间远远多于做决策的时间……他们高达 90% 的时间都在提取和准备数据。这原来是每个公司都存在的普遍事实。工程师展示工作的方式即使存在简单的差异也会减慢决策的速度。例如，在一周开始时工作的工程师可能使用按周缩放的 x 轴，而在一周结束时工作的工程师可能使用按天缩放的 x 轴。这些细微的差异只会减慢我们做决策的速度。再加上每个分析都是手动完成的，而向需要分析的人提供分析的最常见方式是电子邮件，这意味着流程充满了浪费。

作者希望改变数据分析的范式，他们着眼于标准化和提高 Fab24 数据提取和分析的效率。这种范式是让他们随时掌握所需的数据，并随时准备应用所需的分析。然而，在他们达到这一点之前，标准化的第一步是选择适合这项工作的工具。他们很快找到了一种可以自动进行数据提取的专有提取工具，但分析工具需要更多考虑。在选择 JMP 之前，他们研究了几个选项。下表显示了这些工具和注意事项。

分析工具注意事项

工具	注意事项
SAS	提供所有分析要求。能够操作大型数据集。需要学习如何在其中编码。进入门槛高。
跳转	易于使用。提供所有分析要求。具有交互性。已成为所有工程师使用的标准工具。易于提取代码进行分析。
Excel	分析能力有限。相对容易实现自动化。大量用户支持。
PERL	大量在线用户支持。提供大部分分析，但很难找到。如果您还不是程序员，进入门槛很高。

JClick! 方法

JClick! 成功的两个最重要的因素是简单的系统和该系统的营销。

JClick! 方法无一例外地使用以下流程。这是将数小时的分析时间缩短到数秒的关键，虽然简单，但却是本文最重要的教训。

1. 安排 SQL 查询以所需的频率运行。
2. 将该查询的输出以 csv 格式发送到任何需要它的人都可以访问的共享位置。
3. 创建一个调用该 csv 文件并执行分析的 JSL 脚本。创建这些脚本的关键是让 JMP 为您完成绝大部分脚本编写工作。
4. 将 JSL 脚本保存在同一个共享位置。在日志的按钮中嵌入一个调用此 JSL 脚本的脚本（使用 Include）。
5. 分发期刊

在第 5 步中，此日志将成为您团队的分析中心。每当任何工程师需要进行分析时，他们都会打开日志，最新的数据以及最新的分析都在那里……只需单击按钮即可。将此日志存储在共享位置也是一个选项，您可以在其中创建打开它的菜单项。

技术增长

方法建立后，作者开始在 JMP、JSL、SQL 和一般自动化方法方面提升技术深度。在接下来的几年里，他们将与 JClick! 团队的其他成员一起掌握他们的技能。

简单的 JClick!

起初，他们只是简单地编写了手动生成的图表，例如使用变异性图来识别工艺工具不匹配，见图 1 和图 2。

图 1：工具比较变异性图

图 2：带趋势的变异性图

代码的起源

他们很快意识到，增加 JSL 知识将使分析成为可能，而这在没有大量手动工作的情况下是不可能完成的。最简单的例子是图 3 所示的 24 小时参考线。JMP 生成的代码的这一简单添加意味着您始终可以看到过去 24 小时内的新数据，并且每次执行脚本时参考线都会更新。

图 3：24 小时参考线

数据整合

JClick! 最早的用途之一是为访问数据的工程师整合和个性化数据。使用 JMP/JSL，Kevin 和 Adrian 能够收集完成工作所需的数据并将其整合到日志中。这意味着他们无需使用多个不同的自动化系统，而是能够将数据整合到一个地方。不久之后，JClick! 的这种简单用途就成为作者本地团队的必备工具。参见图 4

图 4 数据整合

学习

作者拥有很多可用的工具，并利用 SAS 提供的许多学习机会来提升自己的能力，下面列出了一些示例

• JSL 脚本指南提供了有关如何构建 JSL 的详细参考。
• 2009 年在马洛举行的免费研讨会深入介绍了分区平台和行过滤器。
• 同一场马洛研讨会上，作者还介绍了史蒂芬·菲尤（Stephen Few）以及有效可视化的好处。
• 像这样的发现会议提供了有关使用 JMP 进行实验设计甚至使用神经网络进行缺陷检测的信息。
• 探索会议的主题演讲让作者对如何解决问题有了新的认识。演讲者包括 Jonah Lehrer、Kaizer Fung 和 Dick De Veaux。
• 网络广播也提供了宝贵的学习工具。Xan Gregg 的出色 Graph Builder 是爱尔兰观看次数最多的网络广播之一。
• 但最重要的是，与不断壮大的 JClick! 团队的合作才是最有价值的学习成果。分享和良性竞争意味着改进的速度比单打独斗要快得多。

JCat! – JClick! 分析工具

当他们开始发现显示框、数据过滤器和按钮的奇妙世界时，作者的旅程又有了突破。这为分析能力迈出了一大步。事实上，这个工具提供了响应 John Sall 在 Discovery 2010 中的号召“勇敢一点，现场行动”的方法。通过将图表、数据过滤器和嵌入按钮的多个分析脚本拼接在一起，工程师能够快速做出决策，速度如此之快，以至于他们通常在会议结束前就完成了分析。说“我会在下次会议前完成它”已经成为过去。JCat! 的删节版可以在图 5 中看到。

图 5：JCat

本地增长

通过整合数据、创建创新应用程序以及为 JClick! 应用程序实施中央存储库，作者现在拥有了可以与其他工程师共享的有形产品。他们从本地团队开始，开始设计能够提高效率的应用程序。事实上，被广泛采用的首批应用程序之一每天为某个部门的 60 名工程师节省了大约 30 分钟。JClick! 仪表板（带有脚本按钮的 JMP 日志）很快成为管理同一部门的战术必需品。JClick! 的设置是为了通知工程师工具状态、产品移动、缺陷率、产量性能等……所有这些都比以往任何时候都更易于访问和定制。

在作者掌握实现 JClick! 所需的技能的同时，他们还简化了原本复杂的流程。事实上，他们相信任何人都可以学习并创建自己的 JClick!。正是这种决心推动了 JC​​lick! 的发展，从两名工程师发展到两千多名工程师。

与许多大公司一样，英特尔工厂提供许多内部数据交付系统，以满足许多人的需求。但是，他们很少能为 100% 的客户提供 100% 的解决方案。JClick! 凭借其高度个性化的交付，弥补了大型解决方案无法弥补的差距。

第二部分：初始增长
英特尔爱尔兰内部精益会议

2009 年末，英特尔爱尔兰公司举行了一次内部精益会议，展示了其在精益历程中取得的进步。这是向工厂其他部门展示 JClick! 的绝佳机会。展示工作有两个目的，一方面让他们能够分享他们创建的许多应用程序，另一方面让他们深入了解如何微调方法。

JClick! 这个名字也是为这次会议而构思的。给这个方法命名的决定被证明是一个明智的选择，因为 7 年后，这个名字对英特尔工厂内的一种分析应用程序具有非常特殊的含义。从越南到以色列，人们都能听到“让我们把它放到 JClick 中！”这句话。

跨越大西洋

英特尔工厂采用一种称为“精确复制”的方法。精确复制！方法侧重于将制造地点与开发地点进行匹配。匹配发生在所有级别的物理输入和统计匹配响应（输出）。此过程通过使用协调变更、审计、流程控制系统和联合工厂管理结构来实现持续匹配。 [3]

由于 Copy Exactly!，运行相同工艺技术的工厂将使用相同的设备、相同的数据库和相同的指标来衡量性能。所有这一切意味着，在爱尔兰构建的任何 JClick! 应用程序几乎无需任何修改即可转移到亚利桑那州的工厂（运行相同技术）。

此次转移发生在 Tracy Hendricks（本文作者之一 Kevin 的同事）观看爱尔兰 JClick! 仪表板演示时。几周内，她就转移了整个仪表板，并在亚利桑那州站点内宣传该方法。Tracey 成为我们的第一位客户，也是第一个加入 JClick! 两人团队的人。她对该方法的热情和学习的渴望意味着他们很快就有另一位工程师为他们的组织构建应用程序。

分享哲学

长期以来，复杂的数据分析和脚本编写被视为少数精英的专利，人们认为只有特定类型的人才能学会构建自动化应用程序。作者决心颠覆这种信念。他们相信他们已经简化了创建自动化数据解决方案的过程，使任何人都可以做到。他们还决心与任何想学习的人分享他们学到的一切。通过让每位工程师都有工具来创建自己的个性化应用程序，他们可以扩大其工作的影响力，同时提高每位员工的工作效率。

第三部分：起飞
IMEC 2010：英特尔制造卓越会议

JClick! 被选为 2010 年英特尔制造卓越大会的展品。IMEC 是两年一度的活动，全球有 1000 名选定的英特尔员工参加，该活动分享论文、演示文稿和展品，以在公司范围内推广“最佳方法”。随后会经过严格的筛选过程来选择展品和演示文稿（只有 1% 的论文被选中）。[4]

这个由三人组成的团队准备了一个演示仪表板，展示了他们创建并目前在组织中使用的各种应用程序。这个展示很受欢迎，在第一次会议期间，各工厂经理对展示的内容以及团队如何解决简单和复杂的问题表现出了极大的兴趣。这种兴趣持续了 4 天。

JClick! 引起了与会工程师的注意。团队不断解释说，这种方法只需少量个人投资，每个人都可以使用。更重要的是，JClick! 为数千种自动化解决方案提供了解决方案，而这些解决方案对于传统软件开发方法来说太小了。

工程师被收买，但更重要的是管理层也被收买。JClick！荣获最佳展示奖，会议结束后一周内，团队就收到人们希望将 JClick！带到他们的工厂的请求。

ACE – 具有分析能力的工程师

IMEC 2010 结束后不久，其中一位作者 (Kevin) 开始围绕成为分析能力工程师 (ACE) 所需的条件制定一个框架。该框架可在图 6 中总结

图 6：具有分析能力的员工模型

ACE 的理念是，为了真正通过数据获得成功，你需要关注的不仅仅是一个学科，你需要多个学科，而领域知识是其中最重要的。数据库专家、统计学家、计算机科学家和流程工程师在各自的领域表现优异，这种情况很常见，但很少有领域专家能够提取数据、编写脚本来分析数据、以有意义的方式显示数据并自动执行流程以根据需要重复。正是这一完整的方案成为工程界能力和效率的放大器。

当将 JClick! 引入工厂的请求到来时，该团队已经制定了一个框架来提供所需的培训。

JClick! 类

IMEC 2010 结束后不久，Eric Wespi 成为核心团队的第四位也是最后一名成员。Eric 的热情极具感染力，他不仅学习 jClick 的强大功能，而且不断突破极限。他还将成为 JClick! 支持和共享模式的推动力。

第一个 jClick 请求来自亚利桑那州的 Fab 32，该团队与 Brian McCarson（英特尔高级首席工程师）合作研究如何将产品运送到工厂。

经过深思熟虑，我们制定了课程的框架和理念，并实施了以下指导方针。

• 该课程将是一次为期一周的沉浸式体验。
• 会有四名教练，一名负责指导课程，另外三名负责帮助任何可能落后的学生。
• 课程将以学生的数据为基础进行讲授。我们很早就认识到，需要花费大量时间来理解数据以及数据与正在构建的应用程序之间的关系。如果课程以学生的数据为基础进行讲授，那么学生就不需要学习数据，而只需专注于所教授的提取和脚本编写。
• 该课程将融入 Tufte 和 Few 等人的可视化原理。
• 学生们在课堂上学到的应用可以立即应用于他们的领域。这意味着他们投入的时间将在课程结束后立即得到回报。
• 课程将使用 JMP 日志进行，该日志将提供学习体验的中心。它将包含学习者和讲师所需的所有资料。
• 分享至关重要。没有什么可以阻止。教师的成功在于将尽可能多的知识传授给学生。

第一堂课以及随后的无数堂课都取得了巨大的成功。学生们给出了压倒性的积极反馈，并很高兴能够带着应用程序回到他们的小组，在许多情况下，这些应用程序将工程时间从几小时缩短到了几分钟。

但是 JClick! 的体验并没有在课程结束时结束。

支持系统

经过多次课程后，该团队决定课后需要为社区提供更多支持，并创建了许多支持系统

JClick！快速提示 – 每两周，团队会发送一份简报，其中包含有关如何在 JSL 中完成常见任务的信息。它将以解决实际问题的上下文为框架，并且代码可供任何人使用。

JClick! Wiki – 建立了一个内部 Wiki 站点，允许用户发布文章和有用的提示。由于此 Wiki 位于公司环境内，因此我们能够发布英特尔针对仅在英特尔组织内发现的常见问题的特定解决方案。该 Wiki 中阐述了最知名的方法以及一些高度适用于半导体环境的先进技术。

JClick！用户论坛——在团队教授了一些课程之后，他们很快发现，学生的学习欲望与他们提供帮助的愿望不相上下。很明显，最好的支持系统是将用户相互联系起来。随着团队在每个时区授课，他们也在发展支持社区。在 6 个月内，他们可以声称拥有一个由用户社区提供的 24*7 支持系统。

JClick! 和管理器

虽然 JClick! 被工程师广泛用于个性化报告和应用程序，但该方法在管理界中发挥着重要作用。2012 年初，该团队保守估计，自 2008/2009 年创建以来，JClick! 已为英特尔节省了超过 100,000 小时的工程时间。随着越来越多的人掌握了成为 JClick! 工程师的技能，这一数字还在不断增长。

对高技术经理的需求与对高技能数据分析师的需求同步增长。JClick! 促进了任何组织中这两个重要角色的结合。实时数据和历史数据在决策中的作用逐年增长，随着新流程的挑战不断扩大，将数据解读为有用且有意义的结果所需的技能也在不断增加。JClick! 的理念是组织付钱给工程师和经理来做决策。他们越快做出决策越好。JClick! 有五个不同的方面可以使团队（无论大小）受益。数据整合 JClick! 提供了一个框架，允许从各种来源收集数据，并将它们放在一个地方。通过在 JMP 日志中整合多个报告，您可以通过 JClick! 应用程序支持整个组织。

标准化 JClick! 的开发历时两年。开发人员寻找了当时最知名的方法，同时也创建了一些自己的方法。他们认为，使用 JClick! 方法是工程师创建自动化报告的最佳和最简单的方法之一。在创建此方法的过程中，他们还创建了一个标准。

虽然该方法本身是一种标准，但它也有助于标准化报告。由于重新创建相同的分析已成为过去，JClick! 工程师可以花时间确保报告为他们提供所需的准确可视化。报告完成后，每次运行时都会完全相同，从而成为可以共享的标准。

JClick! 有助于将工程师的智慧嵌入到他们创建的应用程序中。如果始终使用相同的分析来响应偏差，则可以创建一个按钮以确保可以轻松快速地完成此操作。对于管理人员来说，这成为管理组织的重要方式，因为覆盖工程师变得更容易。JClick! 促进并鼓励共享脚本，既用于学习，也用于整合工作。

有效的会议 JClick! 方法论中创建和教授的动态报告工具带来了团队为工作组和战术会议执行数据分析的范式转变。在 JClick! 之前，大多数数据分析和提取都是在会议前进行的，任何请求都是在会议后执行的。高效的 JClick! 工程师可以避免接受 AR，因为他们将能够实时分析和查询数据。他们还能够允许其他人询问数据问题并立即得到答案。在 JClick! 的早期，据估计，工作组[5] 每天生成两小时基于数据的任务，这个时间现在可以重新分配。

管理资源 许多经理面临的挑战之一是将正确的数据和报告整合在一起，以有效地运行组织。虽然自动化部门创建的工厂级报告对于许多任务都非常有用，但有时有些信息没有提供或以需要的方式被切断。在这种情况下，拥有创建报告的资源，为经理提供所需的信息，这是一个巨大的好处。也许比这更有用的是，JClick! 工程师已经非常了解其组织内的数据。因此，只需很少的指导，您就可以得到一位工程师

• 了解您的数据·了解业务需求·可根据需要立即对报告和应用程序进行更改。

整体解决方案 JClick! 为当今英特尔管理人员面临的许多挑战提供了整体解决方案。通过聘请 JClick! 工程师，您可以提供可重复的报告，这些报告可以描述问题陈述直至理想状态监视器的实施。JClick! 已用于工作组和 Kaizen[6] 它在世界各地都得到了广泛的应用，并在每一次场合都证明了它的价值。

该方法有助于

• 集中团队精力 · 提供最新的数据访问 · 允许通过即时询问进行实时操作

重返IMEC

在 IMEC 2010 和 IMEC 2012 之间的两年间，该团队走访了 3 个大洲的 8 家工厂。他们建立了一个支持系统并开发了尖端应用程序，以帮助英特尔工厂以前所未有的效率运行。2012 年，他们重返 IMEC，在另一个展示中讲述这个故事。该团队还受邀举办一个研讨会，让用户在工作组情况下与仪表板进行实际交互。IMEC 闭幕时，该团队凭借其展示赢得了最佳展示奖，并成为第二受欢迎的研讨会。

持续增长

自 IMEC 2012 以来，JClick! 不断发展壮大，吸引新用户。最初的团队设立了培训师培训课程，以便工厂能够自给自足地扩大用户群。最近的流程初创公司利用 JClick! 来帮助满足工厂的独特需求，未来的初创公司也开始考虑 JClick!

第 4 部分：JClick！和你
正在运行 JClick！

该团队发现 JMP 在最新的基于英特尔架构的系统上运行效果最佳，最好让工程师配备最先进的设备，然后开始您的旅程。投资一些重型服务器或台式机也是值得的，您可以使用它们来安排数据提取，虽然有些数据提取可能需要几秒钟，但其他数据提取可能需要几个小时，因此值得拥有在线系统来执行此操作。

如果您打算创建每个人都可以访问的 JClick! 基础设施，则 NAS 驱动器等共享位置是必需的。

通过分享和协作积聚动力

如果您打算在组织内建立 JClick! 运动，那么获得管理层的支持非常重要。实现此目标的最佳方法是从小处着手，并尽早证明其价值。创建小型仪表板，带来虽小但意义重大的胜利。将与同事分享您的知识视为一种价值。如果您是经理，那么分享的奖励应与个人成就一样多（如果不是更多的话）。与同事合作，发现解决问题的新方法。始终保持您的代码开放以供查看。相互挑战。

代码质量

可能会陷入修订控制、编写函数和使用敏捷等编码方法的泥潭。虽然这些都是值得钦佩的目标，但让员工快速编写应用程序更有价值。为了简化代码，可能需要明确命名项目而不是调用变量……这样做。你越快让人们自动化他们的工作，他们就越快开始使用一些更传统的代码方法。

[1] 摘自维基百科 - https://en.wikipedia.org/wiki/Intel

[2] 摘自英特尔爱尔兰网站 - http://www.intel.ie/content/www/ie/en/company-overview/intel-leixlip.html

[3] 摘自英特尔网站 - http://www.intel.com/content/www/us/en/quality/exact-copy.html

[4] 摘自《领导力挑战》 - http://www.leadershipchallenge.com/resource/intel-launching-an-innovative-way-to-develop-leaders.aspx

[5] 在英特尔，工作组是为处理紧急问题而召开的一系列非标准会议。通常，您需要放下所有非紧急工作来支持工作组。

[6] Kaizen（改善 Kanji）， 是 Japanese 代表“改善”。在商业领域，kaizen 指的是 持续改进 所有职能部门，并让所有员工参与 CEO 到 流水线 工人