主機廠零部件材料有害物質及回收利用管控研究

劉力哲 劉麗峰 王威 李晉琪

（1. 恒大恒馳新能源汽車研究院（上海）有限公司，上海 201600; 2.中國北方發(fā)動機研究所，天津 300400）

主題詞：CAMDS 有害物質 RRR 回收利用

1 前言

汽車是一種包含復雜機械結構、電子電氣設備等的高度集合體，涉及到的材料有千余種[1]。但隨著社會環(huán)保意識的提高和國家對環(huán)境保護的要求提高，汽車作為常用的交通工具，其所用材料的有害物質含量和回收利用管控尤為重要。目前國際和國內(nèi)針對汽車材料此方面的搜集分析的系統(tǒng)主要有IMDS（Inter?national Material Data System）和 CAMDS (China Auto?motive Material Data System)，面向歐盟等國外市場的主機廠會同時配備2個系統(tǒng)，便于數(shù)據(jù)搜集和信息傳遞，而CAMDS 是國內(nèi)為實施汽車產(chǎn)品回收利用率和禁用/限用物質管理，提高中國汽車產(chǎn)品材料回收利用率而專門開發(fā)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理平臺。汽車生產(chǎn)企業(yè)通過該系統(tǒng)對零部件所使用的各級材料數(shù)據(jù)進行信息化管理。借助該系統(tǒng)，零部件供應商可完成零部件產(chǎn)品材料信息填報與提交，視整車企業(yè)的不同需求，記錄零部件的材料、可回收性、禁用/限用物質和基本物質的使用情況。整車和零部件企業(yè)能夠利用該平臺收集、匯總零部件產(chǎn)品相關信息，并在此數(shù)據(jù)基礎上完成對整車和零部件產(chǎn)品回收利用率和禁限用物質使用情況的跟蹤和分析[2]。

2 信息化管控

汽車零部件材料眾多，且由于目標市場不同，其有害物質的要求不同，若全面進行有害物質檢測，檢測量大、成本高，尤其對主機廠成本控制極為不利。歐盟從20世紀90年代就開始著手建立材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)(IMDS)公共信息平臺，其極大地方便了生產(chǎn)企業(yè)掌握零部件材料信息，快捷、準確地進行產(chǎn)品設計，環(huán)境影響分析，可回收性設計和可回收利用率計算。在設計生產(chǎn)中提高汽車零部件的可拆解性和可回收性，為報廢汽車的拆解提供技術信息支持[3]。因此，為了實現(xiàn)各國回收利用法規(guī)的要求，提升汽車產(chǎn)品的回收利用率、推廣環(huán)保材料，建立有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、完善控制措施勢在必行。

基于全產(chǎn)業(yè)供應鏈，依托行業(yè)信息化系統(tǒng)(如中國汽車材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)CAMDS等)進行整車零部件材料數(shù)據(jù)收集，可有效做到對汽車有害物質的全面、及時跟蹤及分析[4],并為開展可回收利用計算的工作提供平臺支持。

當前主流的信息化管控流程有：

(1)一級供應商自行注冊CAMDS 賬號，主機廠要求供應商按照規(guī)定的時間節(jié)點發(fā)送材料數(shù)據(jù)表；

(2)主機廠對供應商發(fā)來的材料數(shù)據(jù)表進行數(shù)據(jù)審核，合格材料數(shù)據(jù)表則批準通過，不合格的拒絕重新提交直至合格；

(3)建立企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)系統(tǒng)，能夠與CAMDS 進行數(shù)據(jù)交換和接口，且可以導入相關車型的BOM表；

(4)將 CAMDS 搜集的 MDS 表單與車型 BOM 的清單完整匹配；

(5)依據(jù)相關的法規(guī)標準，對該車型的全部材料數(shù)據(jù)表進行分類和標識，并對不可預處理、不可拆解的零件按材料進行分類；

(6)計算整車、分總成的回收利用率和可再利用率，生成RRR合規(guī)報表、有害物質信息表、ELV參數(shù)備案表等報告；

(7)分析多款車型及零部件的可回收性，生成相關報告或報表。

3 管控流程中常見問題

3.1 材料數(shù)據(jù)的填報

3.1.1 車型BOM（Bill of Material）的樹結構

每一款車型的零件信息的呈現(xiàn)方式取決于車型的BOM 的呈現(xiàn)方式。在主機廠中，BOM 可分為采購BOM，生產(chǎn)BOM，研發(fā)BOM 等，其主要是根據(jù)各自不同的部門的需求而呈現(xiàn)的不同BOM 樹結構。在傳達到供應商提交零件的材料數(shù)據(jù)表單之前，主機廠需要明確對應車型的BOM 結構，即供應商應該以何種方式進行提交。因為每一款車都有成千上萬個零件組成，BOM樹結構的拆分原則能否正確地傳遞給供應商直接決定了供應商提交的材料數(shù)據(jù)信息與主機廠的BOM的匹配程度。故BOM有如下2種傳遞方案，2種方案各有利弊，主機廠根據(jù)2種方案的利弊選擇適合的方案。

方案1：以總成零部件為提交主體。

優(yōu)點：車型BOM 樹結構清晰，容易宏觀把控總體車型的構成，表單數(shù)量少，在進行有害物質分析和RRR核算時，可以快速鎖定有問題的零件，排查其問題。

缺點：總成下游的零部件供應商需要和主機廠確認上級總成零部件的供應商信息（圖1），將子零部件信息提交至總成零部件，然后由總成零部件供應商進行整體提交。流程上更繁瑣，子零部件出現(xiàn)問題，返回修改周期長。

圖1 CAMDS中的零件信息表頭

方案2：以主機廠的一級供應商為提交主體。

優(yōu)點：主機廠的一級供應商容易直接管控，提交的表單不符合要求時，響應快、整改周期短。

缺點：車型BOM 樹結構不清晰，總體進行車型的有害物質分析和RRR 核算時，不利于整體宏觀管控，缺件漏件不易發(fā)現(xiàn)。

3.1.2 供貨編號問題

供應商提交到主機廠的材料數(shù)據(jù)表單與主機廠的車型BOM 是按照“供貨編號”來進行匹配的，一旦二者信息不一致，主機廠的車型BOM 無法識別供應商提交的材料數(shù)據(jù)表單，車型RRR核算以及有害物質分析也就無法進行。

3.1.3 設計變更的追溯

按中國工信部在2015年的38號文要求，“新產(chǎn)品有害物質使用、可回收利用率計算方法應分別符合國家標準GB/T 30512——2014《汽車禁用物質要求》、GB/T 19515——2015《道路車輛可再利用率和可回收利用率計算方法》的要求[5-6]，并納入《車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》（以下簡稱《公告》）管理，在生產(chǎn)車延后24 個月執(zhí)行[7]。”所以在新車型開發(fā)過程中便要搜集對應車型的材料數(shù)據(jù)表單，隨著整個車的開發(fā)周期，設計變更會一直伴隨，為了實現(xiàn)零件的可追溯性，部分主機廠的設計會伴隨零件號的變更而變更，供應商會出現(xiàn)多次提交同一個零件在不同狀態(tài)下的零件材料數(shù)據(jù)信息。此時，如果主機廠的BOM 識別和變更不及時，或無法實現(xiàn)信息自動化時，也會造成供應商提供的數(shù)據(jù)與主機廠的車型BOM 不匹配現(xiàn)象。當主機廠不能及時更新變更的零部件信息，設計變更造成大面積的重新提交過程會無形中延長了搜集車型材料數(shù)據(jù)信息的周期，更嚴重者會影響主機廠提交公告申請的節(jié)點。

3.2 材料數(shù)據(jù)的審核

針對下游供應商，由于供應商對CAMDS 系統(tǒng)掌握和理解的程度不同，供應商體現(xiàn)出水平參差不齊的現(xiàn)狀，導致出現(xiàn)材料數(shù)據(jù)表單不合格被退回的問題；另外也由于主機廠對供應商的輸入不夠明確，導致供應商可發(fā)揮的空間比較大，導致信息不對稱或者供應商提交的數(shù)據(jù)并不能滿足主機廠對零件以及材料的要求。

3.2.1 材料數(shù)據(jù)信息缺失

某主機廠在供應商提交金屬鍍層類的信息時，極易出現(xiàn)缺失鍍層信息的現(xiàn)象，例如車身外板，或結構件采用鍍鋅鋼板材料時，提交的材料數(shù)據(jù)信息僅包含基材的材料信息。而根據(jù)鍍鋅板的工藝，在基材鋼板進行鍍鋅時，鋅液中一般會含有鉛或者鎘等禁限用物質，故缺失鍍層信息的填報增加了主機廠的禁限用物質管控風險。

3.2.2 材料數(shù)據(jù)信息與零件真實樹結構不相符

整車的零件組成上，電子電器件算是相對復雜的零件類型之一，尤其是含有電路板的件，部分供應商并不按照零件的真實樹結構進行零件——材料——物質的逐級分解形式填報材料信息，而是直接將所有材料進行簡單的堆砌。這就造成了主機廠的審核以及在材料不合規(guī)的情況下，無法鎖定具體不合規(guī)的零件，造成了管控難度的提升。

3.2.3 主機廠審核人員資質不夠

材料數(shù)據(jù)的審核人員需要有足夠的知識儲備和能力，大部分主機廠會設立對應的材料部門，多名材料工程師對數(shù)據(jù)進行審核，也有部分主機廠直接讓不同零件的產(chǎn)品研發(fā)工程師進行材料數(shù)據(jù)的審核。這就造成了在材料數(shù)據(jù)審核過程中，審核人員既要有足夠的材料背景能夠識別出供應商對零部件材料的具體分類是否正確，同時還需要審核人員對具體零件的構成相當了解，以識別供應商提交的材料數(shù)據(jù)表單既正確又完整。

3.3 有害物質分析及RRR核算

一般而言，一輛汽車含有的零部件多達數(shù)萬件，零部件材料涉及鋼鐵、塑料、橡膠、玻璃、紡織品、有色金屬、電子產(chǎn)品和各種化工產(chǎn)品等，且汽車產(chǎn)品配置也比較多，采用人工管理、監(jiān)控并計算回收利用率難度大。為有效管理、監(jiān)控整車所有配置的零部件的用材信息、有害物質信息及法規(guī)符合情況，出具整車回收利用率結果，并在零部件設變過程中進行信息的有效傳遞和更新，運用信息化系統(tǒng)開展工作顯得尤為重要[8]。故借助一些汽車材料ELV合規(guī)系統(tǒng)展開有害物質分析和RRR 核算變成一種趨勢。其中有害物質分析主要依賴于GB/T 30512——2014《汽車禁限用物質要求》以及GB/T 19515——2015《道路車輛可再利用率和可回收利用率計算方法》[5-6]。

3.3.1 豁免選項的合規(guī)性

在GB/T 30512——2014《汽車禁限用物質要求》[5]中，除去豁免選項外，鉛、鎘、六價鉻、汞、多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚的限值范圍進行了定值的約束。那么針對豁免選項，常常會出現(xiàn)一些理解或者定義模糊的原因造成豁免選項的標注錯誤，而最后可能會誤判或者漏判有害物質的合規(guī)性,例如一些含鉛的電氣元件。

3.3.2 RRR核算的核對

根據(jù)GB/T 19515中的回收利用計算方法，需要將Mp（預處理）、Md（拆解）、Mm（分離）、Mtr 和Mte（非金屬殘余物處理）分別進行標注然后核算回收利用情況[6]。其中，Mp作為預處理方式，需要最先標注，所以針對電池、輪胎等需要以零部件的方式進行標注，而不能按照標準中要求的材料回收技術手段，設定系統(tǒng)程序而自動進行材料標注。而對于拆解的零件也需要根據(jù)實際情況進行標注，不能按照材料級別的方式按程序進行自動標注。

4 結論

(1)汽車主機廠的CAMDS信息化管控為主機廠的合規(guī)性管控提供了良好的管控平臺。

(2)汽車主機廠應建立一套完善的有害物質及回收利用質量管理體系，有必要建立材料、法規(guī)、質保、和采購等人員隊伍。

(3)建立技術標準，提高合規(guī)性審核的質量。

(4)建立完善的約束供應商的機制，確保整個供應鏈的汽車有害物質和回收利用的合規(guī)性。

(5)為保證汽車的環(huán)保性能，無論是從材料本身，或者材料工藝上，有害物質替代技術有待推廣。