追溯-产品质量保障的不二法门
——从汽车召回谈追溯系统建设
一、追溯系统的形成背景：异常车辆召回机制
汽车的出现可以说是人类交通史上具有里程碑意义的一次革命，因其无与伦比的便捷性，逐渐成为人们出行必备的大宗商品。汽车质量关乎驾驶员的财产安全、人身安全以及社会安全，历来备受全社会的关注，一旦出现产品缺陷，主机厂就必须进行车辆召回，以避免造成更大的损失，历史上汽车召回事件时有发生：
1972年，大众因为车辆雨刷臂螺钉松动隐患召回370万台车型；
1971年，通用因发动机悬置不稳固，有突然加速失控风险召回670万台车型；
1996年，福特因点火开关短路导致转向机构失火隐患，召回870万台车型；
同是1996年，福特因巡航控制开关存在缺陷，召回车辆高达1490万台......
图一 异常车辆召回机制
一个个惊天数字的背后，汽车主机厂承受的不仅是召回车辆带来的巨大工作量、高额的经济损失更有随之而来的信誉危机，外部宏观因素影响与内部管理不善也间接导致了2009年通用汽车的破产。
然而异常车辆召回本身，无法全数归责于主机厂，更多是供应零部件的缺陷问题。以史为鉴，汽车行业逐步建立起一套完善的质量追溯管理体系——IATF16949汽车质量管理体系，对于汽车缺陷防范以及汽车零部件供应链中产生的质量波动和浪费进行规范指导。
二、追溯管理体系的建设目标：“人机料法环测”追溯
随着近年来新能源电动汽车的迅速崛起，汽车从业市场得到进一步扩大，从业人数与日俱增，汽车主机厂对于零部件质量的严格控制以及行业竞争的加剧，也为零部件供应商尤其是中小企业的生存与发展提出更高的挑战。建设一套行之有效的质量追溯管理体系，对于供应链企业减少物料损耗、人力成本、管理沟通成本以及提升品牌竞争力、获取优质客户、提高产品合格率有着至关重要的作用。
结合主机厂对于供应链零部件追溯的基本要求，汽车零部件质量追溯体系一般从以下几个目标展开建设：
定岗定责：产品出现质量问题被投诉时，可以通过确定生产的操作工人实现追溯问责；
设备维护：生产过程中所有设备工位均有扫描关联，可通过扫描条码定位到异常设备；
物料追溯：对原材料供应商及材料批次进行记录关联，实现制造过程的物料追溯；
工艺标准：根据产品条码，可以溯源到制造过程中的工艺信息、操作标准、质量详情等；
参数优化：客户对产品生产环节的参数（温湿度、压力等）要做详细记录保存；
三、追溯系统的建设内容及方法：过程数据收集、关联、追溯及展示
图二 质量追溯系统建设框架
基于追溯体系建设目标要求，追溯系统可对产品生产过程中涉及到的“人员（生产人员、质检人员、审核人员等）、生产位置（加工设备、制造产线、手工工位等）、过程物料（工单、原材料/半成品、料架、装箱等）、过程数据（生产报工数据、质量检验数据等）、操作标准（作业指导书、工艺标准、检验标准等）以及生产信息（生产时间、环境温度、关键运行参数等）”进行关联追溯。并对生产过程数据进行统计分析，以实现对生产过程的指导及优化功能，整体来说追溯体系建设可概括为以下几个步骤：
过程数据收集
图三 数据采集与应用架构
生产过程数据主要包括报工数据、质检数据（进料检验、过程检验及送检等多种场景）以及关键工艺参数等，结合不同工厂的数字化程度与生产工艺差异，过程数据获取主要有以下几种方式：
● 基于编码规则定义，扫码解析获取；
● 设备（加工设备/检测设备）联网通讯采集；
● 在线手动录入（PC端/工控一体机/移动PDA）；
● 基于API接口对接第三方系统及数据库集成同步；
收集数据关系
为保证采集到的过程数据能形成有效关联，需对产品生产过程涉及的物料进行标签管理，基于不同流转方式灵活选用不同的标签管理方案，常见的标签工具主要有二维码、RFID芯片等。
图四 灵活配置标签方案
二维码是最常见的标签方式，因其低成本、易配置、高便捷的特性成为大多数企业采用的标识方案，产品单件码、物料批次码、料架唯一码、装箱标签码、生产工单码以及检验单等，配合固定式、移动式扫码装置快速识别解析二维码信息；RFID则常见于自动化程度较高的自动线场景，二维码因其打码位置固定，在扫码时需对准二维码区域进行扫码才可以解析，经常出现识别无效的情况，RFID则需靠近读写装置即可完成芯片信息的快速读取，更为高效准确，为保证不因植入RFID芯片损坏产品，往往采用“工装-产品”一体化的方式进行线内流转。基于标签工具的合理应用，可有效实现过程数据的关联绑定，从而便于后期基于追溯唯一码进行追溯查询。
全流程关联追溯
图五 产品全流程关联追溯
产品追溯的关键在于企业按照各自工艺路径实现自原材料到成品入库发货等各环节的人员、设备、物料、检测结果等数据的收集关联。结合各工厂流转方式差异主要可分为以下几种关联追溯方式：
● 原材料采购及入库交货环节以订单编号实现批次关联；
● 产品制造加工环节基于工艺差异，可分为以工单码和物料批次码为核心的批次关联追溯、以物料单件码为核心的单件关联追溯以及装配场景下综合主件单件码与配件
批次码的综合关联追溯；
● 装箱入库环节，基于内部管理及客户要求扫码装箱并进行箱标签打印关联；
整体可保证各环节追溯码的前后打通。在需要追溯时可通过成品码快速查询生产过程数据、各环节责任人、所用原材料及配件信息以及时间等关键信息；同时可基于
物料批次码查询物料应用的产品及去向，以便于异常产品实现定向召回，而减少不必要的开支。
智能报表与场景交付
追溯系统除了能实现特定场景下的追溯查询需求外，对于生产过程还应起到监控与分析优化的功能。基于过程数据的收集与统计，对于各工艺环节的生产流转状态、设备运行效率、工位合格率、整体工单进度以及在制品情况进行统计分析及看板展示。
为便于各管理者及客户能及时了解产品订单的生产进度与合格情况，除看板可视化展示、邮箱报表推送外，还可建立运营报表中台进行数据共享。报表平台可基于人员账号实现分层管理，有效保证各终端数据的私密性，使用者（包含公司/集团高层、客户管理层）登陆系统后可根据需要进行对应产品的追溯报表查询，更为直观高效地监控生产过程。
图六 监控报表中台建设
“罗马不是一日建成的”建设追溯系统不应急于求成，为了充分达到建设目标需特别注意以下几点：
①适合自己的才是最好的，不应盲目追求“快速上线，标准化部署”，一套好的追溯体系一定是适合自身工厂场景、满足各部门应用需求、可支持迭代完善的；
②全员参与全员部署，一套追溯系统从使用者到管理者，都要参与，从观念上接受、行动上执行才能实质性的达成目的；
③分步规划循序渐进，系统上线除涉及到软硬件部署，对于工作人员的操作习惯，工厂的管理方式都是一次变革与挑战，需基于当前场景及数字化基础分步上线；
④追溯系统需具备集成性，在上线系统时应考虑到基础数据、过程数据与统计报表的数据来源与去向问题，对于车间其他管理系统（ERP、PLM、OA以及MES系统）应进行集成，避免出现信息化孤岛增加工作人员变更基础数据的工作量；
⑤“预则立 不预则废”，前期的沟通工作至关重要，系统上线之前对于系统应用诉求需与供应商沟通并达成统一，如此双方才能同心同力，促使系统更健康高效上线。
四、追溯系统的建设意义：“三位一体”全面提升工厂效益
在社会制造业竞争日益加剧的今天，建设追溯系统对于工厂可以说是雪中送炭，全方位减低成本的同时，大大提升工厂经济效益，主要体现为以下几个方面：
● 车间生产检验人员维度：
（1）车间设备联网自动采集生产、检验数据大大减少人员手动登记的工作量；
（2）过程数据在线收集，自动记录关联，方便进行追溯查询；
（3）固定格式报表自动生成，大大减少统计及分析工作量提高分析效率；
● 车间管理者维度：
（1）生产过程实时监控，异常自动预警，大大提升信息流转效率，降低沟通管理成本；
（2）数据自动收集、处理、分析，优化人员结构及职责，节约人力成本；
（3）产品质量保障有效降低物料成本及返工报废损失；
（4）持续提升工厂生产效率、产品合格率、订单交付效率以及整体经济收益；
（5）帮助企业更好应对所处环境和所制定目标相关的风险和机遇；
● 客户管理维度：
（1）可以稳定提供满足客户需求的产品和服务，持续提高顾客满意度；
（2）客户可通过看板、报表等工具，直观掌握订单进度及合格情况，提高信任度；
● 全流程追溯体系
建立“原材料供应商-加工制造工厂-主机厂”一体的全流程追溯体系，犹如建设一道无形的屏障，使得生产的各个环节严格按照对应标准执行，实现“过程透明化、管理标准化、决策科学化”，供应链上下游协同共同打造具有极强生命力、极具自我修复能力与创新迭代能力的生命共同体，更有资本、有能力迎接来自外部的一切挑战！
结语
汽车行业追溯体系的成功也为其他制造工厂提供了好的样板，建设追溯体系已成为制造业的共识，各行各业应共同打造产品质量追溯生态，共享信息化与数字化的时代红利！