上海华岭：自研EAP系统，驱动企业运营管理进阶

一、企业简介

       上海华岭集成电路技术股份有限公司（简称“上海华岭”）成立于2001年，现有员工400余人。2021年12月20日，在上海临港新片区设立全资子公司“华岭申瓷”，2022年10月28日在北京证券交易所上市，2024年与张江高科在张江科学城合作成立“张江芯片测试服务公共平台”。

       公司是国内第一家专业集成电路测试服务企业，是国家及上海市的公共服务平台、技术创新中心、工程中心，致力于为产业提供测试软硬件开发、测试验证、晶圆测试、成品测试、系统级测试及高可靠检验检测等全流程测试技术服务。公司场地超过40,000㎡（张江12,000㎡，临港24,000㎡，张江芯片测试公共服务平台4,000㎡），拥有400+台（套）国际先进的测试设备及350+台（套）辅助设备，打造产业化测试平台及特色研发中心，具有先进的MES系统、完善的数据分析系统、7*24的专业快速响应能力，服务覆盖CPU、MCU、CIS、MEMS、FPGA、存储器芯片、通信芯片、射频芯片、信息安全芯片、卫星导航芯片、AI芯片等广泛领域产品，服务产品工艺覆盖7-28纳米等先进制程。

       截至目前，上海华岭已服务包括国内前十大设计企业、制造、封装企业在内的300多家产业链用户。2024年，公司再度荣登“上海硬核科技企业TOP100榜单”。
二、企业在智能制造方面的现状

       上海华岭当前以ERP为业财数据汇集中心，以OA流程为驱动，实现了将客户下单、工单排产、生产与质量异常管控、出货检验等关键业务流程端到端打通，生产制程管控通过MES管理、仓库作业通过WMS系统管理，自动化测试作业通过设备软件与EAP结合管控，基本实现了智能制造所需的应用场景覆盖，整个生产过程井然有序，生产过程也具备了全程可视化。

三、参评智能制造项目详细情况介绍

       1. 项目背景介绍

       上海华岭是已成立23年的国内老牌第三方半导体晶圆芯片测试服务龙头企业，在设备采购初期有大量设备因未采购SECS/GEM协议，导致后期在推行EAP自动化时困难重重，需耗费大量成本重建，商务谈判效果不佳，但面对近年来众多新老客户在年度审核时对测试过程定制卡控需求增多，以及与客户EService平台进行测试数据自动化交互与自动化交付的强制要求，对IT系统自动化支撑要求成为了供应商准入硬性条件，EAP系统已成为部分大客户的首要审核对象，具备快速自主开发对接能力迫在眉睫。

       2. 项目实施与应用情况详细介绍

       本期项目旨在脱离SECS/GEM标准协议的模式下，研究通过现有GPIB通讯协议与设备Manual尝试自研EAP，取消原有烟囱式的单点自动化对接定制独立软件的开发模式，要求该EAP OI为一套主程序，可以自动驱动设备UI工作，实现作业员通过统一的EAP OI客户端扫码识别物料后，系统可自动采集MES Recipe资源池，驱动设备启动测试，并记录每片晶圆测试数据，控制因不满足良率设定或因客户特殊定制要求可自动暂停测试作业，最终将测试数据与报警信息实时传送到后台，实现客户所需测试map图可在每道测试完毕后及时自动报送客户的目标。

       该项目最大难点在于通讯协议与设备Manual的研读和试错，如尝试无果，最终必将耗费大量费用增购SECS/GEM协议，并重新调研外购EAP产品。但几十年的客户需求、Recipe整理、集成测试对接细节的文档梳理将耗费大量时间，甚至需要重新与客户询问需求，如此庞大的工程势必让所需人力大幅增加。在当前订单充裕、测试交付频繁的现状下，要投入如此多的人力去核对每个客户所有产品的历史系统自动化需求无疑是一个浩大的工程，最终的投资回报周期势必会很长，这也是IT与业务部门最终共同决策尝试继续自研统一EAP，自主掌控上线切换时间，将投入产出最大化的原因。

       项目实施期间突破了诸多技术瓶颈，为确保整个作业流程符合生产规范，让一线作业员尽量少犯错或犯不了错，IT团队在系统架构上做了深入研讨，通过设计简单易用的交互界面，让复杂的对接集成功能全部在后台实现，员工只需负责实物条码扫对、过程异常可视化呈现，及时通知各生产支持部门处理异常，测试完毕完成结批确认即可。

       同时系统在整体UI与系统集成部分也做了大量的设计与强逻辑卡控，使得系统更具扩展性，具体表现在：

       (1)UI设计

       ① 充分借鉴外部产品级EAP设计元素，并结合当前设备自带UI元素，在用户体验上尽量让一线员工操作更简便、报警异常看得懂、事件追溯查得到；

       ② 为了最大程度减少未来对EAP OI的频繁升级需求，在设计上考虑了客户端自动升级与版本追溯的便捷管理，融入了正式版与测试验证版的切换功能；

       ③ 因一台测试机可以同时承担机测、手测、工程测试、调试等多种模式，系统也在OI上做了配置选项，可兼容多种测试模式。

       (2)系统集成

       ① OI将同时集成MES获取Recipe，通过异步调用外部接口与内部YMS与客户EService接口进行加密对接，考虑到将来接口部分可能的对接频繁度，在系统集成设计上也做到了高科配置架构；

       ② 本次最大难点在于OI需驱动设备自动启动程序，并控制设备启停，在高速测试过程中如果中途信息中断可能直接导致晶圆损坏或针卡损坏，损失几十万到几百万，所以通过GPIB对接过程我们还融入了一定的防错机制，确保测试过程设备端可辅助做一些防呆，设备厂商也给与了一定支持；

       ③ 因目前上海华岭全系系统均做到了高度集成，内部员工已经自然形成了一种思维惯式，任何异常处理都优先采用系统触发异常单模式，产线禁止使用纸张记录，做到任何处理均电子化。在如此多的集成需求下，整体系统架构也承受了巨大的考验，接口越多异常越多，在测试效率与产品良率双重考虑下，最终只集成关键业务系统，异常处理依然以MES处理为主，如此整个测试过程管控依然掌控在MES系统中，最终统计OEE的数据源也将更加精准。

       (3)系统防呆

       ① 在试运行初期，会发生因作业员误操作导致测试机无法启动的情况，需IT人员干预查看Log分析问题，进行大量运维，培训成本高，最终决定将已知误操作动作通过系统防呆卡控，确保系统可自主运维，自动报警；

       ② 为最大程度减少OI端的防呆逻辑导致的OI本身频繁升级，在几次迭代后将通讯模式更换成瘦客户端+服务端处理模式，通过消息中间件进行快速通讯，理论上已知升级功能尽可能都在服务端完成，产线无感知。

       (4)系统扩展

       ① 系统预留了ESB模式的接口配置设计，同时也预留了与生产点检系统的对接窗口，在系统稳定后可完成对接；

       ② 并非所有扩展都能通过接口实现，往往测试程序本身也存在代码级的变更，本次项目实施过程中，系统也尝试将必须在本地完成的工作通过本地配置的方式进行兼容，以赋予其他部门更多的自主接入能力，让系统成为平台，而不是再次沦为无休止的定制开发模式，成为独立的软件工具。

       (5)验证切换设计

       对于已经运营超过23年的公司，新系统的切换上线无疑是风险系数最高的环节，如何确保整个系统切换是在有组织、有计划、可回退、可随时中断的模式下进行，是对整个上线流程设计的一种考验。

       因此增加了按客户+产品小类配置式分阶段上线的功能。在实际试运行阶段，公司也制定了最新的产品切换验证流程，通过OA流程驱动整个切换验证过程，同时将验证流程对接MES系统进行强管控，让整个验证过程透明可视，各部门职责明确，确保整个切换试运行过程可控，未验证完毕MES系统将禁止批次出站，直至整个产品完成所有Flow验证至产品入库方可认定该产品可正式切换至新版EAP系统，从而确保不因系统上线影响现有客户的原数据交付与产品发货，此举为今后内部更多的自研产品升级重构积累了宝贵的经验。
       3.效益分析

       项目实施完成后，上海华岭成功实现了对现有主流机型的优化，能够根据客户要求定制EAP OI系统，并且能够按照实际需求定制自动输出测试数据文件的格式。通过深度整合内部多个系统，建立了从业务前端输入到生产测试的全链条协同操作机制，实现了对测试过程的按片控制以及B2B流程的可配置性和可视化，进一步提升了企业的运营效率和管理水平。

       此外，上海华岭自主研发的EAP系统与MES系统及生产设备实现了深度集成，不仅为企业节省了近千万的外购成本，还促进了技术人才的培养。在当前激烈的市场竞争中，企业能够自信地响应客户的各类定制测试需求，系统实现完全自主可控。