汽車環(huán)境物質(zhì)合規(guī)信息化管理研究

劉光裕，譚居逸，張偉輝

（浙江吉利汽車研究院有限公司，杭州 311228）

汽車環(huán)境物質(zhì)合規(guī)信息化管理研究

劉光裕，譚居逸，張偉輝

（浙江吉利汽車研究院有限公司，杭州 311228）

從國內(nèi)外環(huán)境物質(zhì)法規(guī)管理的應用情況，引出汽車企業(yè)對改善產(chǎn)品合規(guī)管理的期望，并指出汽車合規(guī)管理業(yè)務存在的問題，同時綜合國內(nèi)外環(huán)境合規(guī)管理經(jīng)驗，提出了汽車企業(yè)環(huán)境合規(guī)管理系統(tǒng)方案及其業(yè)務實現(xiàn)流程，并通過實例驗證了系統(tǒng)的可行性。

環(huán)境物質(zhì)；合規(guī)；信息化

1 國內(nèi)外汽車環(huán)境物質(zhì)管理現(xiàn)狀

作為全球型的汽車企業(yè)，需面對全球范圍內(nèi)環(huán)境物質(zhì)法規(guī)和標準，這些法規(guī)和標準要求汽車企業(yè)遵守和盡責，這種遵守和盡責稱之為“合規(guī)”。世界范圍內(nèi)的法規(guī)和標準日趨嚴格，涉及的環(huán)境物質(zhì)法規(guī)有歐盟2000/53/EC[1]、No.1907/2006[2]、2005/64/EC[3]等；美國加利福尼亞第65號法案、有爭議的礦物等；日本聯(lián)合企業(yè)行業(yè)指南（J IG）、物品管理推進協(xié)議會（JAMP）出臺的相關(guān)政策等，中國《汽車禁用物質(zhì)要求》、《汽車產(chǎn)品限制使用有害物質(zhì)和可回收利用率管理辦法》等用于管理汽車材料有害物質(zhì)的使用和回收利用。基于這些法規(guī)和標準，歐美日等發(fā)達國家的汽車企業(yè)已經(jīng)建立相應的信息化管理系統(tǒng)跟蹤和管理產(chǎn)品的“合規(guī)性”。由寶馬公司、福特公司、豐田公司等組成的協(xié)會通過國際材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)（International Material Data System，簡稱IMDS）獲取完整的零部件材料物質(zhì)數(shù)據(jù)。IMDS系統(tǒng)的主要作用為：①收集零部件的材料信息；②對汽車零部件產(chǎn)品的回收利用性進行管理；③對汽車零部件產(chǎn)品中禁用/限用物質(zhì)的使用情況進行跟蹤管理。IMDS系統(tǒng)主要應根據(jù)歐盟ELV、RRR、REACH、有爭議的礦物、全球汽車物質(zhì)申報清單（GADSL）等法規(guī)和標準而開發(fā)。發(fā)達國家汽車企業(yè)、零部件供應商通過IMDS系統(tǒng)提交材料的物質(zhì)信息已成為一種行業(yè)自律行為。由于費用、數(shù)據(jù)安全性等原因，國內(nèi)除一汽大眾、上海大眾、上海通用等合資企業(yè)加入IMDS系統(tǒng)外，國內(nèi)自主品牌汽車企業(yè)尚未加入該系統(tǒng)。為應對這些法規(guī)和標準，由中國汽車技術(shù)研究中心牽頭、聯(lián)合國內(nèi)主要汽車企業(yè)如一汽、東風、吉利、長城、奇瑞等聯(lián)合開發(fā)出中國汽車材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)（China Auto Material Data System，簡稱CAMDS）用于采集供應鏈上的材料數(shù)據(jù)用于分析車型環(huán)境物質(zhì)合規(guī)性。國內(nèi)汽車企業(yè)雖已有一些信息化手段來支持汽車環(huán)境物質(zhì)管理，但尚無法實現(xiàn)規(guī)范高效的管理。國內(nèi)關(guān)于應對汽車環(huán)境物質(zhì)法規(guī)和標準的信息化解決方案鮮有涉及。李名林提出基于全球物質(zhì)申報清單制定我國汽車危險物質(zhì)標準和利用國際材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)開展汽車產(chǎn)品材料數(shù)據(jù)申報工作[4]；徐耀宗、董長青等提出的基于CAMDS平臺，提出中國汽車行業(yè)應對國內(nèi)外環(huán)境物質(zhì)法規(guī)的信息化管理模式[5]。但都沒有提出如何跟蹤和管理國內(nèi)外環(huán)境物質(zhì)法規(guī)信息化解決方案。

2 汽車企業(yè)為改善環(huán)境物質(zhì)管理業(yè)務提出的期望

為降低收集、共享和維護合規(guī)數(shù)據(jù)成本，提高合規(guī)管理效率，在確保合規(guī)通過的同時，實現(xiàn)產(chǎn)品設計信息、材料物質(zhì)申報信息與整車規(guī)格的一致性跟蹤管理。具體涉及三個方面要求：①環(huán)境物質(zhì)法規(guī)和標準維護。將法規(guī)的詳細要求寫入相關(guān)程序編入到企業(yè)PLM系統(tǒng)中，并能跟蹤和定期更新法規(guī)要求；②基于整車E-BOM （Engineering Bill of Material）及材料物質(zhì)數(shù)據(jù)，形成整車材料BOM；③分析整車材料BOM的合規(guī)狀態(tài)并輸出相應報告，向第三方機構(gòu)證明法規(guī)盡責。

圖1 汽車企業(yè)環(huán)境物質(zhì)管理業(yè)務流程圖

3 汽車企業(yè)環(huán)境物質(zhì)管理業(yè)務現(xiàn)狀

3.1 業(yè)務流程

汽車企業(yè)環(huán)境物質(zhì)管理業(yè)務所涉及的業(yè)務部門有材料、設計、BOM管理、制造和供應商。主要開展的活動為材料信息定義、材料BOM維護、合規(guī)分析。材料部門負責車型所用材料信息定義、材料BOM維護及其對環(huán)境物質(zhì)法規(guī)的合規(guī)分析；設計部門負責車型材料的選用，在企業(yè)PLM（Product Life Management）管理系統(tǒng)中填報零部件的材料信息、重量信息、結(jié)構(gòu)關(guān)系等。BOM管理部門負責匯總產(chǎn)品BOM并向材料部門輸出材料BOM。制造部門和供應商針對部件號申報零部件所用材料的物質(zhì)信息。汽車企業(yè)回收利用業(yè)務流程見圖1。

3.2 現(xiàn)有業(yè)務存在的問題

汽車企業(yè)由于缺少管理系統(tǒng)的支持，難以進行流程優(yōu)化梳理，浪費許多人工和時間整理分析合規(guī)情況，但仍不能及時有效的監(jiān)控BOM的守規(guī)狀態(tài)。由于海外法規(guī)變化和不同市場需求，要求根據(jù)車型BOM不斷管控開發(fā)過程中合規(guī)需要的信息分布在多個離散的系統(tǒng)中（IMDS、CAMDS、PLM等），往往需要針對供應商多次重復收集和確認，既延誤了車型的環(huán)境物質(zhì)認證，同時也對開拓市場帶來不必要的風險。具體包括如下：

1）不能在開發(fā)早期決定是否需要對車型進行合規(guī)分析，許多車型在開發(fā)前期沒有維護和管理材料信息；

2）工程更改容易遺漏合規(guī)判斷，且一旦發(fā)生合規(guī)更改，相關(guān)更改難以落實；由于未及時獲悉最新的法規(guī)或者在日常設計流程中未及時更新材料使用要求，造成不合規(guī)設計現(xiàn)象的發(fā)生；工程BOM從PLM輸出后，仍會不斷更新；在此基礎上匯總得到的材料BOM也需要重復地進行手工更新；

3）合規(guī)數(shù)據(jù)收集或合規(guī)職能介入管控通常在開發(fā)后期才開始實施，MDS（Material Data System）數(shù)據(jù)填報信息實質(zhì)上從PPAP（Production Part Approval Process）后開始填，E-BOM修改多次后才能作匯總分析；合規(guī)數(shù)據(jù)收集效率低，需要從內(nèi)外多個離散的系統(tǒng)來收集匯總材料信息；匯總形成材料BOM的數(shù)據(jù)難以重用，多次重復填寫，重復確認；

4）合規(guī)要求未納入工程更改流程統(tǒng)一考慮；發(fā)現(xiàn)問題全部落實較難。

圖2 環(huán)境合規(guī)管理方案整體應用架構(gòu)

4 環(huán)境物質(zhì)管理信息化解決方案

國內(nèi)汽車企業(yè)主要采用以下兩種方式管理零件的材料物質(zhì)數(shù)據(jù)。第一種方式為根據(jù)自身業(yè)務現(xiàn)狀完全自主開發(fā)的管理系統(tǒng)。代表企業(yè)有一汽、神龍、長安、奇瑞等；第二種方式為采用國外成熟產(chǎn)品用于材料物質(zhì)的守規(guī)管理，代表企業(yè)有上海大眾、上海通用、長城等。除上海大眾、上海通用實現(xiàn)與IMDS系統(tǒng)接口，長安、神龍、吉利等實現(xiàn)與CAMDS系統(tǒng)接口外，其他汽車企業(yè)正在開發(fā)或尚無內(nèi)部的回收利用信息化管理系統(tǒng)。

4.1 環(huán)境物質(zhì)管理信息化方案整體應用架構(gòu)

依據(jù)PLM的整車E-BOM的“單一數(shù)據(jù)源”執(zhí)行產(chǎn)品合規(guī)狀態(tài)的查詢、匯總、分析，減輕維護材料BOM的工作量；集成IMDS/CAMDS以減輕從供應商處收集匯總材料數(shù)據(jù)的工作量，實現(xiàn)供應商合規(guī)狀態(tài)的日常跟蹤；針對多種法規(guī)執(zhí)行合規(guī)檢查，當法規(guī)變化后，對系統(tǒng)中合規(guī)標準進行更新；所有合規(guī)數(shù)據(jù)在車型開發(fā)過程中可以不斷更新并跟蹤以確保產(chǎn)品合規(guī)；整體應用架構(gòu)見圖2。

4.2 該方案主要實現(xiàn)的業(yè)務

暫且將汽車應對環(huán)境物質(zhì)法規(guī)信息化系統(tǒng)稱之為“環(huán)境合規(guī)管理系統(tǒng)”。該系統(tǒng)主要實現(xiàn)的業(yè)務如下：①系統(tǒng)與汽車企業(yè)內(nèi)部PLM系統(tǒng)集成（該系統(tǒng)應有完整的BOM管理能力）。定期將PLM中的零部件同步到環(huán)境合規(guī)管理系統(tǒng)中；用戶可以通過環(huán)境合規(guī)管理系統(tǒng)查詢/獲取PLM中的BOM；并將BOM合規(guī)分析結(jié)果反饋到PLM中；②環(huán)境合規(guī)管理系統(tǒng)與IMDS/CAMDS集成；定期將供應商在IMDS/CAMDS系統(tǒng)中填報的MDS數(shù)據(jù)同步到該系統(tǒng)中；管理員在該系統(tǒng)中對MDS的審核結(jié)果反饋到IMDS/CAMDS系統(tǒng)中；③供應商訪問IMDS/CAMDS系統(tǒng)并進行數(shù)據(jù)填報。供應商填報零部件的MDS并對MDS進行發(fā)布；處理被汽車企業(yè)駁回的供應商零部件的MDS；④將汽車企業(yè)的環(huán)境合規(guī)企業(yè)標準中的參數(shù)分解，形成環(huán)境物質(zhì)的標準值入到環(huán)境合規(guī)管理系統(tǒng)中。圖3為環(huán)境合規(guī)管理系統(tǒng)業(yè)務流程。

圖3 環(huán)境合規(guī)管理系統(tǒng)業(yè)務流程

圖4 BOM結(jié)構(gòu)圖

圖5 法規(guī)分析結(jié)果

5 系統(tǒng)應用案例

本文參照上述系統(tǒng)框架模型，開發(fā)環(huán)境合規(guī)管理系統(tǒng)，并作為某汽車企業(yè)開發(fā)的汽車材料數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。圖4所示為與企業(yè)的PLM系統(tǒng)建立接口后上傳至系統(tǒng)的BOM結(jié)構(gòu)圖，用戶通過此界面可瀏覽整車BOM樹結(jié)構(gòu)、查看零部件信息或修改零部件信息。設計人員在選擇某款車型分析環(huán)境物質(zhì)合規(guī)時，首先由系統(tǒng)檢查該款車型的BOM所需數(shù)據(jù)是否完備，如系統(tǒng)輸出誤差清單，設計人員根據(jù)誤差清單重新修正數(shù)據(jù)，直至BOM所需零部件數(shù)據(jù)均正確后，再進行環(huán)境物質(zhì)合規(guī)分析。

分析完成后，輸出如圖5所示涵蓋企業(yè)標準、企業(yè)標準、GADSL、REACH等環(huán)境物質(zhì)法規(guī)分解結(jié)果。圖中綠色代表通過、代表無數(shù)據(jù)、代表帶條件通過及代表未通過環(huán)境物質(zhì)法規(guī)。

6 總結(jié)

本文開發(fā)的應用系統(tǒng)通過3款車型的數(shù)據(jù)測試能準確的分析零件的環(huán)境物質(zhì)合規(guī)性，為汽車企業(yè)應對國內(nèi)外環(huán)境物質(zhì)法規(guī)提供依據(jù)。實踐中應重點解決下列問題：

1）保持環(huán)境物質(zhì)法規(guī)最新；

2）單一配置的BOM；

3）供應商如實申報零件的材料物質(zhì)信息。

［1］2000/53/EC，歐盟報廢汽車技術(shù)指令［S］.

［2］No.1907/2006，歐盟關(guān)于化學品的注冊、評估、授權(quán)、限制［S］.

［3］2005/64/EC，歐盟關(guān)于道路車輛的可再使用、可再利用及可回收利用率型式批準［S］.

［4］李名林.全球汽車申報物質(zhì)清單與材料數(shù)據(jù)申報系統(tǒng)研究［J］.汽車工程，2007，29（3）： 262-265.

［5］徐耀宗，董長青.基于CAMDS的汽車回收利用信息化管理研究［J］.中國制造業(yè)信息化，2011，9，40（17）：24-28.

Research on the Informatization Management of the Automobile Environment Substance Compliance

LIU Guang-yu，TAN Ju-yi，ZHANG Wei-hui
（Geely Automobile Research Institute，Hangzhou 311228）

The auto makers are expected to improve the product compliance management due to application of information management of environmental and substance regulations at home and abroad.The existing problems are indicated with regard to compliance management business of vehicles.Combined with the management experience on environmental compliance at home and abroad，the system solutions to environmental compliance management in auto makers and the business process are presented accordingly.In addition，the feasibility of system is validated by examples.

environment substance；compliance；informatization

TP302.1；X734.2

A

1004-7204（2015）06-0047-05

劉光裕（1984-），男，湖南益陽人，浙江吉利汽車研究院有限公司主任工程師，研究方向：汽車信息化。