汽車零部件追溯管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉偉　張濤　王衛(wèi)東　張明

【摘??要】隨著企業(yè)的不斷進(jìn)步，以及對(duì)產(chǎn)品功能需求的不斷提高。單臺(tái)車輛整合著數(shù)以萬記的零部件，零部件的增多，勢(shì)必會(huì)帶來整車故障的提升。通過該追溯系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，并通過制造執(zhí)行系統(tǒng)的對(duì)接，能夠有效監(jiān)控整車裝配情況以及零部件信息狀態(tài)，從而減少裝配錯(cuò)誤，保證市場(chǎng)虛假信息的杜絕，降低三包索賠費(fèi)用。

【關(guān)鍵詞】追溯管理;系統(tǒng)設(shè)計(jì);防錯(cuò)與索賠

中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???文章編號(hào)：

一、汽車零部件開展追溯的必要性

隨著現(xiàn)代汽車企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和整車開發(fā)資源的數(shù)量的不斷增多，企業(yè)在維護(hù)市場(chǎng)三包索賠上的預(yù)算費(fèi)用是巨額的，盡管每年的三包索賠費(fèi)用在降低，但是仍需要采取必要的措施，快速降低三包費(fèi)用，以爭(zhēng)取更大的利潤(rùn)，同時(shí)節(jié)省供應(yīng)商索賠支出，實(shí)現(xiàn)雙贏及共同提升。

近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的提出，更多的企業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)智能與網(wǎng)絡(luò)化開發(fā)結(jié)合到企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，利用大數(shù)據(jù)分析，提升企業(yè)營(yíng)運(yùn)能力，使企業(yè)突出枷鎖，邁進(jìn)新的時(shí)代。

二、企業(yè)追溯性管理實(shí)施現(xiàn)狀及存在問題

1.當(dāng)前零部件追溯實(shí)施現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，汽車行業(yè)產(chǎn)品追溯信息的管理主要對(duì)于零部件供應(yīng)廠、產(chǎn)品編號(hào)及批次號(hào)追溯。企業(yè)會(huì)要求供應(yīng)商在零部件本體上通過打刻或噴繪等手段實(shí)現(xiàn)永久標(biāo)識(shí)。而作為追溯信息采集載體，則通過追溯信息與條碼技術(shù)的結(jié)合。通過條碼將追溯信息進(jìn)行整合，利用*號(hào)或其他符合作為各信息的分隔符號(hào)，保證信息能夠讀取。追溯信息與條碼綁定后，通過黏貼或包裝配送等方式運(yùn)送至主機(jī)廠。主機(jī)廠借助單獨(dú)開發(fā)的系統(tǒng)和掃碼設(shè)備實(shí)現(xiàn)采集。采集信息與整車識(shí)別碼（訂單號(hào)、VIN）進(jìn)行綁定。

條碼的生產(chǎn)，由軟件方通過編碼股則進(jìn)行生產(chǎn)，其編碼規(guī)則，各供應(yīng)商需要遵守或者供應(yīng)商自行打印條碼，并經(jīng)過驗(yàn)證后執(zhí)行。

條碼采集系統(tǒng)，根據(jù)條碼生產(chǎn)規(guī)則，制定相應(yīng)的條碼采集解碼軟件，通過掃描解碼后，上傳系統(tǒng)備案。

2.存在的問題

當(dāng)前，企業(yè)零部件追溯系統(tǒng)總體上滿足法規(guī)對(duì)于追溯信息管理的要求，能夠保證基本信息的收集與管理。但是，其形式較為粗放，在供應(yīng)商、整車生產(chǎn)以及售后環(huán)節(jié)上仍然有很多不足。同時(shí)，要求供應(yīng)商對(duì)條碼的黏貼和運(yùn)輸環(huán)節(jié)保存要求較高，如果黏貼不實(shí)或位置不合理，容易導(dǎo)致條碼丟失及損壞。整車生產(chǎn)環(huán)節(jié)，條碼容易破損、丟失，采集容易錯(cuò)誤，同一車型多種零部件無法進(jìn)行同時(shí)綁定。售后環(huán)節(jié)，因?yàn)闂l碼采集備案的信息不完備，對(duì)于市場(chǎng)追溯信息帶來一定影響，因追溯信息為零部件明碼信息，條碼只作為采集使用，虛假零部件更換較多。因此，針對(duì)上述問題，本零部件追溯系統(tǒng)要充分考慮，通過追溯標(biāo)識(shí)信息優(yōu)化、掃描碼制定義、追溯系統(tǒng)開發(fā)、數(shù)據(jù)接口連接等方式進(jìn)行規(guī)避。減少上述因素對(duì)追溯系統(tǒng)帶來的影響。

三、追溯系統(tǒng)建設(shè)方案

1.項(xiàng)目組織成立

此系統(tǒng)開發(fā)涉及多個(gè)用戶單位，參與供應(yīng)商較多，因此成立項(xiàng)目組，進(jìn)行專項(xiàng)推動(dòng)，持續(xù)推進(jìn)系統(tǒng)開發(fā)工作。明確各組織職責(zé)分工，協(xié)調(diào)推動(dòng)整體項(xiàng)目運(yùn)行。

項(xiàng)目組織成立領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)各項(xiàng)工作的決策與資源協(xié)調(diào)。推動(dòng)小組，負(fù)責(zé)創(chuàng)建項(xiàng)目計(jì)劃，推進(jìn)整體工作進(jìn)度完成。業(yè)務(wù)小組，根據(jù)開發(fā)計(jì)劃內(nèi)容，完成需要執(zhí)行的具體工作項(xiàng)目。

2.追溯信息確定

產(chǎn)品追溯信息是指重新定義追溯信息，滿足產(chǎn)品追溯需求，同時(shí)應(yīng)具有防偽能力，防偽設(shè)計(jì)需要滿足：

身份唯一性：防偽技術(shù)產(chǎn)品防偽識(shí)別特征的唯一性和不可轉(zhuǎn)移性。

穩(wěn)定期：在正常使用條件下，防偽技術(shù)產(chǎn)品的防偽識(shí)別特征可持續(xù)保持的最短時(shí)間。

安全期：在正常使用條件下，防偽技術(shù)產(chǎn)品防偽識(shí)別特征被成功仿制的最短時(shí)間。這是客戶最關(guān)心的，應(yīng)由廠家提出承諾期。

防偽力度：識(shí)別真?zhèn)巍⒎乐辜倜皞卧旃δ艿某志眯耘c可靠程度。防偽力度由防偽識(shí)別特征的數(shù)量、防偽技術(shù)獨(dú)占性的數(shù)量、仿制難度和仿制成本大小4要素構(gòu)成

使用適應(yīng)性：防偽技術(shù)產(chǎn)品的防偽識(shí)別特征能與標(biāo)的物或服務(wù)對(duì)象使用要求相適應(yīng)的能力。

識(shí)別性能：防偽技術(shù)產(chǎn)品的防偽識(shí)別特征能通過感官或機(jī)器（儀器）在要求的識(shí)別時(shí)間內(nèi)正確識(shí)別。一線識(shí)別強(qiáng)調(diào)防偽識(shí)別特征的大眾共知性，通過感官即能識(shí)別;二線識(shí)別強(qiáng)調(diào)通過簡(jiǎn)單儀器（如放大鏡、激光筆、紫外熒光鑒別器等）即能識(shí)別;三線識(shí)別強(qiáng)調(diào)通過專用儀器（如DNA鑒定）由專家識(shí)別，作為司法判定的依據(jù)。二線識(shí)別與三線識(shí)別強(qiáng)調(diào)防偽識(shí)別特征的隱含性。天闊防偽包裝材料有限公司

使用環(huán)境要求：防偽技術(shù)產(chǎn)品的防偽性能應(yīng)能滿足標(biāo)的物的正常使用環(huán)境要求。

技術(shù)安全保密性：設(shè)計(jì)、制作防偽技術(shù)產(chǎn)品的技術(shù)應(yīng)具有安全保密性。除此之外還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)成本適應(yīng)性，即在滿足防偽技術(shù)要求同時(shí)應(yīng)盡可能降低使用成本。

結(jié)合產(chǎn)品追溯信息特點(diǎn)，在保證產(chǎn)品追溯信息以及產(chǎn)品防偽需求，經(jīng)過評(píng)審確定，產(chǎn)品追溯信息包括：品牌標(biāo)識(shí)?生產(chǎn)批次?生產(chǎn)編號(hào)?生產(chǎn)廠代碼?零部件/配件號(hào)?唯一標(biāo)識(shí)碼。

其中品牌標(biāo)識(shí)應(yīng)用于產(chǎn)品確定產(chǎn)品所屬整車廠商;生產(chǎn)批次應(yīng)用于識(shí)別屬于哪個(gè)批次生產(chǎn)，主要應(yīng)用于批量追溯;生產(chǎn)編碼確定單個(gè)零部件在供應(yīng)商生產(chǎn)環(huán)節(jié)的具體時(shí)間及順序;生產(chǎn)廠代碼，確定所屬供應(yīng)商;零部件/配件號(hào)，用于區(qū)分零部件;唯一碼信息，應(yīng)用于防偽追溯。

3.碼制選擇

目前在市場(chǎng)上流通的二維碼很多，根據(jù)二維碼使用特點(diǎn)及其在行業(yè)中的應(yīng)用，經(jīng)初步篩選，QR碼和Data?matrix碼作為零部件產(chǎn)品碼至較為合適，無路在其信息存儲(chǔ)量以及防磕碰等方面.通過對(duì)兩種碼制分析.

QR?碼（快速響應(yīng)碼）是由?DENSO?WAVE?于?1994?年開發(fā)的一種可高速讀取的矩陣式二維碼，1997?年注冊(cè)為?AIMI?的ITS?標(biāo)準(zhǔn)，在?2000?年注冊(cè)為?ISO/IEC?標(biāo)準(zhǔn).其二維碼組成方式為：黑色和白色模塊、位置探測(cè)圖案、時(shí)間圖案、包含糾錯(cuò)級(jí)別和掩碼編號(hào)的格式信息、數(shù)據(jù)區(qū)域以及糾錯(cuò)代碼（Reed-Solomon?碼）組合而成。抗畸變、污損能力較弱，對(duì)顏色、濕度、表面光潔度有較高要求。數(shù)據(jù)修復(fù)能力一般。刻印難度，激光刻印情況下，刻印難度增加，刻印時(shí)間長(zhǎng)。同等容量、同等糾錯(cuò)率，二維碼印刷面積下較大。應(yīng)用市場(chǎng)主要是，快消品：乳業(yè)、酒業(yè)、化肥等快消快消行業(yè)。刻印方式：標(biāo)簽噴墨、平面噴碼，不支持曲面、高反光面。

Data?matrix碼是一種由?ID?Matrix?于?1987?年開發(fā)的矩陣二維碼，在?1996?年注冊(cè)為?AIMI?的?ISS?標(biāo)準(zhǔn)，在?2000?年注冊(cè)為?ISO/IEC?標(biāo)準(zhǔn)。其二維碼組成方式：定位邊，靜音區(qū)、時(shí)鐘區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)和糾錯(cuò)代碼組合而成，它使用?Reed-Solomon?執(zhí)行糾錯(cuò)，可在部分代碼損壞時(shí)恢復(fù)數(shù)據(jù)。其抗畸變、污損能力較強(qiáng)，數(shù)據(jù)修復(fù)能力較高。刻印較為容易。同等容量、同等糾錯(cuò)率，二維碼印刷面積較小。應(yīng)用市場(chǎng)主要，軍工、3C、半導(dǎo)體、汽車、航空、醫(yī)藥等需要長(zhǎng)期追溯的行業(yè)。刻印方式，標(biāo)簽噴墨、平面噴墨、激光燒結(jié)，支持曲面和高反光面。

因此，通過對(duì)比兩種的特點(diǎn)及加工方式，作為汽車行業(yè)，Date?matrix碼作為零部件追溯碼最為合適。

4.二維碼信息及技術(shù)要求

二維碼由軟件集成生產(chǎn)廠代碼、零部件型號(hào)、零部件編號(hào)、制造日期、序列號(hào)、唯一標(biāo)識(shí)碼自動(dòng)生成的二維碼，二維碼中存儲(chǔ)的每一個(gè)標(biāo)識(shí)內(nèi)容前應(yīng)使用規(guī)定的應(yīng)用標(biāo)識(shí)符及分割符，用以區(qū)分字符段內(nèi)容定義。例如：（902）********，902為需要定義該內(nèi)容屬于哪個(gè)追溯信息;“括號(hào)”可用作分割符號(hào);“********”為設(shè)定的追溯信息代碼。

二維碼包含信息形式及信息位數(shù)必須得到規(guī)定。信息形式需要明確固定信息的形成規(guī)則，以便系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則能夠識(shí)別解析碼制信息內(nèi)容。例如：供應(yīng)商代碼，什么字符代表外部購買，什么字符代表自制。另一方面，根據(jù)追溯產(chǎn)品以及一個(gè)生命周期或三包期限內(nèi)需要用量，設(shè)定該追溯信息所需要的位數(shù)，保證追溯碼能夠充足。保證系統(tǒng)能夠識(shí)別，并進(jìn)行有效信息流轉(zhuǎn)、存儲(chǔ)及匹配。

二維碼應(yīng)用于車輛產(chǎn)品零部件的可追溯性標(biāo)識(shí)，其應(yīng)具備永久性識(shí)別，清晰易于解析，表面不應(yīng)銹蝕。但因產(chǎn)品大小、種類的多樣性。二維碼可追溯性標(biāo)識(shí)大小可可根據(jù)標(biāo)識(shí)零部件的有效區(qū)域按比例放大或縮小（不得小于選中碼制的最小允許尺寸），以便易于識(shí)別。

圖?2?車輛產(chǎn)品零部件追溯信息

四、結(jié)?論

汽車零部件追溯管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本實(shí)現(xiàn)了企業(yè)信息管理的基本要求，在實(shí)際建設(shè)中，仍然有很多工作進(jìn)行細(xì)化管理，本次在功能上及系統(tǒng)搭建上給與定義和規(guī)定;通過上述要求，基本可以實(shí)現(xiàn)追溯系統(tǒng)的有效運(yùn)行。但是，由于各種條件和時(shí)間所限，系統(tǒng)還存在一些不完善的地方。軟件存在的不足之處希望在以后的不斷運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)不足，并逐步完善。后續(xù)通過系統(tǒng)的運(yùn)行以及用戶新工作方式的導(dǎo)入，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題及不足不斷進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，逐步實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、高效的管理系統(tǒng)，保證信息采集以及零部件防偽功能的高效運(yùn)行。

通過整車廠零部件追溯系統(tǒng)的開發(fā)與功能實(shí)現(xiàn)過程，首先了解了生產(chǎn)個(gè)過程、各業(yè)務(wù)在公司內(nèi)不同的角色信息。同時(shí)了解了，系統(tǒng)開發(fā)過程與整車工廠的關(guān)聯(lián)融合，深入了解了工業(yè)4.0的真正含義。了解大數(shù)據(jù)時(shí)代下，汽車制造行業(yè)在此背景下做出的努力，同時(shí)了解了在系統(tǒng)數(shù)據(jù)搭建過程中，對(duì)于業(yè)務(wù)流程及數(shù)據(jù)架構(gòu)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

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（作者單位：1，4中國(guó)石油華北油田公司第四采油廠;2，3中國(guó)石油華北油田公司第一采油廠）