汽车行业作为自动化，智能化集中度最高的制造行业之一，对物联网二维码追溯系统的要求更高，应用更为广泛和深入。

1、汽车物联网二维码追溯系统追溯系统定义及分类

汽车追溯系统是指根据或利用已记录的标识(这种标识对每一批汽车都具有唯一性，即标识和被追溯对象间是一一对应关系。

汽车追溯系统早期因先后发生多起汽车安全事件使得欧盟消费者对政府汽车安全监管缺乏信息，进而促成了可追溯系统的建立，并首先应用在汽车领域。

目前，汽车追溯系统已经广泛应用在各行各业，按照汽车追溯系统的应用区域可以分为，原材料追踪，本地追踪以及交货后的追踪；按照汽车追溯系统的追溯流类型可以分为，数据流和信息流

2、汽车行业追溯系统应用现状及分析

汽车行业作为自动化，智能化集中度最高的制造行业之一，对汽车追溯系统的要求更高，应用更为广泛和深入。目前，汽车行业的制造过程，主流追溯系统包括MES，Sciemetric，QDAS，SAP等。一套完整的汽车追溯系统构成，主要包含设备层，数据层和数据信息层。

为了便于汽车追溯和防错系统的功能实现，设备层通主要包含以下内容：

以上数据，曲线和信息，通过控制层的PLC，硬件服务器中转，传递给数据信息交互层的数据和信息交互处理系统。所有这些追溯系统可以实现过程的管理和监控，也为售后市场的疑似问题，提供可靠的过程记录，便于问题调查分析。

MES系统通过对设备层基础信息的收集，完整记录了整机的制造过程信息，包括上线时间，过线工位，是否存在返工，返修，捆绑的追溯零件号码，过程通过率等信息。以下是GE开发的MES系统应用案例介绍：

SCIEMETRIC系统主要记录拧紧相关的详细信息，比如拧紧次数，是否合格，拧紧的具体扭矩值，角度值，拧紧的曲线。通过软件自身强大的数据分析和处理能力，通过数据和曲线的堆叠，可以识别，预判可能的风险或异常。

以下是两个典型离散的应用举例：

可追溯性系统策划

    为了实现可追溯性管理，企业当然先要策划系统的、完整的、可靠的可追溯性系统。在可追溯性系统的构成中，有些方面是在新汽车开发项目中需要结合具体项目的汽车设计和过程设计特别策划的；而有些方面一旦策划后，就形成了企业工作流程、方法、制度，不需要因新汽车项目而进行特别的策划。新项目投入生产后直接按照既定的策划执行就可以了。

    为了便于大家的阅读，我们再次把可追溯性系统的构成拷贝如下：

1. 汽车（包括产成品、在制品、零部件）上的永久性标识；

2. 汽车（包括产成品、在制品、零部件、散装原材料）包装上的可追溯性标识、标签；

3. 物流周转器具（料架、料盒、托盘）上的可追溯性标识卡；

4. 生产过程中上游原材料、零部件的汽车序列号或批次信息，与下游产成品的汽车序列号和批次信息对应关系的记录和存储；

5. 仓储物流过程的汽车序列号和批次信息的记录和存储，收发料过程中的汽车系列号和批次信息记录，以及定置管理和先进先出管理；

6. 生产过程中过程特殊特性、汽车特殊特性的检测、记录、存档，以及它们和汽车序列号和批次信息对应关系的记录和存档；

7. 生产过程中人、机、料、法、环、测、物流等过程要素、技术参数相关的更改、变更、变换等信息记录，以及和汽车序列号和批次信息对应关系的记录和存档；

8. 质量问题信息、返工返修信息、围堵检测和挑选等信息、设备故障、异常停线等其它异常过程状态，以及其汽车序列号和批次信息的记录和存档；

9. 最终汽车销售去向，及客户信息（包括联系方式）的记录和存档；

    上述可追溯性系统构成中，第1、4、6三项在新汽车开发项目中，均需要结合汽车的设计和过程的设计而进行策划。第1项的策划结果需要在汽车设计输出中体现，因而也称为汽车设计可追溯性分析。第4、第6项，需要在过程设计输出中体现，因而也称为过程设计可追溯性分析。

    第4项，在新的项目中，是需要人工记录还是需要与设备联动的扫描抢扫物料条形码？工位信息如何上线传输、集中管控？等等，需要在工艺设计时结合IT系统的策划，统一纳入设备采购需求中。

    第6项，例如对安全、关键过程特性的监控须要在设备中实现实时监控、自动调整，或实时监控超差调整。相应的监控数值需要记录和存档。例如曲轴轴径、缸孔直径等关键特性，需要边加工边测量，在线100%自动测量。相应的检测数值需要记录和存档。这样的功能需要给设备厂家提出明确的要求。

    上述可追溯性系统的其它方面，就和新汽车项目不是很直接相关了。因为对绝大多数企业来说，对不同型号的汽车可以采取相同的流程、制度、方法、工具、资源来管控。但这些也均须要系统性的、合理的策划。如果策划不合理，可追溯性的目的就难以达到。后文在可追溯性系统检查和测试中，我会举例来说明。

     可追溯性系统的策划，因涉及到汽车设计、过程设计、质量信息记录和存档、客户以及销售信息的记录和存档等跨部门工作，因而可追溯性系统的策划工作建议由跨部门多功能小组来协作完成。而这个多功能小组的组织者，可因各企业的实际情况进行确定。晓霜老师一直倡导大质量部门的组织方式，因而晓霜老师往往推荐由质量部门来领导可追溯性系统策划工作。

可追溯性系统策划的指导性原则

    因可追溯性的目的是控制汽车的质量，减少质量问题发生后的分析和召回损失。而可追溯性系统的建设、维护，批次管理、先进先出管理，记录生成和存档等等工作是需要成本的。因而也不提倡事无巨细地都要记录都要存档。那么如何均衡质量和成本的要求，策划适宜的可追溯性系统呢？

    可追溯性系统的策划指导性原则，主要是基于FMEA的指导思想，考虑下面几个方面：

• 产品功能的重要性程度，功能一旦失效的影响程度；

• 汽车特性的重要性程度，汽车特性超差对汽车功能、性能的影响的敏感性程度；

• 过程特性所影响的汽车特性或汽车功能的重要性程度，及过程特性超差对汽车特性或汽车功能的敏感程度；

• 过程特性的稳定性程度。

    换一个角度看，上诉前两条其实就是从PFMEA中的严重度的角度考虑的。第一条需要从客户需求分析及上级系统的功能要求分解获得，可以利用系统级的汽车质量功能展开和系统DFMEA来识别；第二条需要对汽车进行质量功能展开，或者利用DFMEA获得。这两条需要汽车设计人员给出汽车特殊特性清单来作为输入。

    上述第三条和第四条，其实是从PFMEA发生率的角度来考虑的。第三条需要工艺工程师利用过程质量功能展开来分析识别过程特性的重要性等级。第四条需要工艺工程师、质量工程师、设备工装模具维护工程师根据经验识别
 过程要素的变化规律和稳定性程度。

    （关于利用质量功能展开来确定特殊特性的重要性等级，请继续关注“考凡咨询”公众账号，我将近期推出《特殊特性管理》一文。）

    一般地来说功能越重要（严重度越高）、影响功能稳定的影响要素越多（发生率高），越倾向于精确追溯，采用唯一性汽车序列号。其汽车特性越倾向于100%检测并记录。也越推荐使用电子化记录和存储手段的应用。例如绝大多数的整车客户企业的做法：安全功能的总成件100%采用精确追溯、有关键功能的总成件绝大多数都采用了精确追溯。这些采用精确追溯的总成件，在汽车下线前均具有功能检测。并且检测结果需要与汽车序列码对应存储。

    一般地说，过程特性对汽车特性或汽车功能影响程度越大，越重要，而同时其有风险的变化发生的可能性越大，这样的过程特性也就越倾向于被记录和存档。例如，对铸造件来说，每一熔炼炉次，会影响材料的成分配比。每一个模具、每个模具上的不同的腔穴会影响毛坯汽车的尺寸形状精度。因而在铸造件上往往把炉次号（或用铸造日期间接反映炉次）、模具号模腔号，作为关键重要过程信息，做在毛坯永久性标识里面。

    例如一些关键件的热处理的感应加热过程，感应电流、线圈运行速度、加热时间等过程参数对汽车加热温度影响很大，进而会影响汽车的表面硬度。而同时汽车硬度是需要进行破坏性抽样检验的，检测样本量较少。因而越来越多的企业采用自动监控这些过程参数，并记录和存档这些参数，实现批量追溯。如果是安全件的热处理参数、焊接参数，晓霜老师就会推荐100%自动检测、超差报警，再加精确追溯记录。

    上述所举例子种，大家可以再体会一下严重度、发生率对于可追溯性系统策划的指导作用。

批次划分的基本原则

    在可追溯性系统中，第1、2、3、4、5五个方面均涉及到汽车的批次的概念。那么批次是什么含义呢？批次管理有什么作用和意义？批次该如何划分呢？

    在《ISO9000-2015 质量管理体系 基础和术语》中并没有“批次”的定义，查阅其它相关标准也找到了一些批次的定义，例如：“生产条件相对稳定时所生产的具有同一性质和质量的某种汽车确定的数量”、“指在一段时间内，同一工艺条件下连续生产出的具有同一性质和质量的汽车确定的数量”等。但我个人觉得这些定义均值得商榷。那么晓霜老师又要尝试着给出“考凡咨询”版的“批次”的定义：

    批次：在生产条件相对稳定的情况，所连续生产的，具有相对稳定的质量表现的汽车的数量。

    这个定义重点关注在一个批次内的质量表现的相同或相似，相对稳定。从过程输入的角度提出“生产条件相对稳定”；从过程的结果角度提出“质量表现相对稳定”；从保持相对稳定的必要条件的角度提出了“连续生产的”的要求。

    划分批次管理的目的，一方面是便于生产组织、仓储和物流、交付管理等，另一方面的目的就是便于可追溯性管理。因为在可追溯性管理中，一个批次代表着相对稳定的质量状态，我们就可以利用批次内的抽样检验信息代表批次内所有产品的质量状态。我们可以在领料、发料、生产使用、过程周转等等环节中不用细分一个批次内的具体零部件的先后次序，不用在次内再做精确的先进先出。那么在出现质量问题的时候，也必须按照批次的大小做整批次的召回管理。因而从可追溯性角度看，批次管理的目的就是为了在可追溯性管理中更好地平衡可追溯性管理的管理成本和一旦出现质量问题时的召回成本。

    如果批次划分得过大，在出现质量问题的时候，少量产品存在质量风险，就可能需要扩大召回的范围。如果批次数量划分得过小，那么批次间先进先出管理、批次断点记录、批次尾数箱管理等等一些列的工作量就会随之增加，管理成本会上升。那么如何才能做到最佳的平衡呢？这就涉及到批次划分的指导思想。

    从上述“同一批次是代表着相对稳定的质量表现”要求出发，批次的定义一定是从生产制造的角度确定的，而不是从交付的角度确定的，是生产批，而不是发货批。

    批次的划分，主要从如下两个角度考虑：

• 生产过程中人、机、料、法、环、测、物流等过程要素对汽车质量的影响程度；

• 主要过程要素的变化规律和稳定性程度，也即变化点的风险的大小；

• 过程变换点是否存在一定的周期性规律；

    批次是根据容易波动的、容易引起质量不稳定的，关键、重要过程要素的变化点作为批次断点来划分的。

    例如对于铸件来说汽车材料成分和物理性能是关键产品特性。在铸造件的生产过程中，熔炼时的原材料配比会影响汽车的成分，相同炉次汽车材料成本几乎完全相同，不同炉次汽车材料成分会有所波动，因此铸造件一般都是以炉次作为批次划分的。在共线生产的机加工汽车、装配汽车，很多企业是按照一次汽车换型后的连续生产作为批次划分的。在铸件生产过程中炉次的变化、在装配线生产过程中汽车换型，是在众多的过程要素的变化和变换中相对来说最关键的，而且变化所带来的可能的风险是相对来说最大的。我们可以说，是以“潜在风险比较突出的要素变化”作为批次断点的划分原则的。

    我们很多企业长时间连续地生产某种机加工件、装配件汽车，也有按照班或者生产日期来划分批次的，那又是什么原因呢？员工换班次、设备停机后重新启动可能会是一个较大的潜在变差，这只是一种原因。但对现代比较先进的设备和工艺装配情况下，这种变差的影响已经越来越小了。所以，更多的情况下，对于机加工来说、对于装配线来说，其变差来源众多而且难以分主次。例如原材料批次更换、更换或修模刀具、设备参数调整、汽车或过程设计更改、质量问题发生，等等。如果一一识别作为批次的断点管理，那么管理复杂性和管理成本都会让人难以让人承受。因而采取折中的办法，企业根据过程的稳定性程度，选择适当的时间段作为批次的划分。同时管控过程的变化，并对变化的断点进行可追溯性记录。

    在有些机加工零部件企业，在按照加工日期或换型确定批次断点之外，也会把毛坯的炉次作为机加工成品的批次断点依据考虑进来。我给它取个名字，叫做“批量断点继承”。因为来料炉次的变化也是机加工过程中过程要素（人、机、料、法、环、测、物流）之一，而且是潜在风险比较突出的变化。

    再回过头来理解上面批次的定义中“稳定”的概念只能是相对的：一个批次内的生产条件只能是相对稳定的；一个批次内汽车的质量状态也只能是相对稳定的。

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