主機(jī)廠零部件材料有害物質(zhì)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(jī)研究所，天津 300400）

主題詞：CAMDS 有害物質(zhì) RRR 回收利用

1 前言

汽車是一種包含復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子電氣設(shè)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(hù)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(zhì)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(jī)廠會同時(shí)配備2個(gè)系統(tǒng)，便于數(shù)據(jù)搜集和信息傳遞，而CAMDS 是國內(nèi)為實(shí)施汽車產(chǎn)品回收利用率和禁用/限用物質(zhì)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(jìn)行信息化管理。借助該系統(tǒng)，零部件供應(yīng)商可完成零部件產(chǎn)品材料信息填報(bào)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(zhì)和基本物質(zhì)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(guān)信息，并在此數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上完成對整車和零部件產(chǎn)品回收利用率和禁限用物質(zhì)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(biāo)市場不同，其有害物質(zhì)的要求不同，若全面進(jìn)行有害物質(zhì)檢測，檢測量大、成本高，尤其對主機(jī)廠成本控制極為不利。歐盟從20世紀(jì)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(zhǔn)確地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，環(huán)境影響分析，可回收性設(shè)計(jì)和可回收利用率計(jì)算。在設(shè)計(jì)生產(chǎn)中提高汽車零部件的可拆解性和可回收性，為報(bào)廢汽車的拆解提供技術(shù)信息支持[3]。因此，為了實(shí)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(yīng)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(jìn)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(zhì)的全面、及時(shí)跟蹤及分析[4],并為開展可回收利用計(jì)算的工作提供平臺支持。

當(dāng)前主流的信息化管控流程有：

(1)一級供應(yīng)商自行注冊CAMDS 賬號，主機(jī)廠要求供應(yīng)商按照規(guī)定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)發(fā)送材料數(shù)據(jù)表；

(2)主機(jī)廠對供應(yīng)商發(fā)來的材料數(shù)據(jù)表進(jìn)行數(shù)據(jù)審核，合格材料數(shù)據(jù)表則批準(zhǔn)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(jìn)行數(shù)據(jù)交換和接口，且可以導(dǎo)入相關(guān)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(guān)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，對該車型的全部材料數(shù)據(jù)表進(jìn)行分類和標(biāo)識，并對不可預(yù)處理、不可拆解的零件按材料進(jìn)行分類；

(6)計(jì)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(bào)表、有害物質(zhì)信息表、ELV參數(shù)備案表等報(bào)告；

(7)分析多款車型及零部件的可回收性，生成相關(guān)報(bào)告或報(bào)表。

3 管控流程中常見問題

3.1 材料數(shù)據(jù)的填報(bào)

3.1.1 車型BOM（Bill of Material）的樹結(jié)構(gòu)

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(jī)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(jié)構(gòu)。在傳達(dá)到供應(yīng)商提交零件的材料數(shù)據(jù)表單之前，主機(jī)廠需要明確對應(yīng)車型的BOM 結(jié)構(gòu)，即供應(yīng)商應(yīng)該以何種方式進(jìn)行提交。因?yàn)槊恳豢钴嚩加谐汕先f個(gè)零件組成，BOM樹結(jié)構(gòu)的拆分原則能否正確地傳遞給供應(yīng)商直接決定了供應(yīng)商提交的材料數(shù)據(jù)信息與主機(jī)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(jī)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(diǎn)：車型BOM 樹結(jié)構(gòu)清晰，容易宏觀把控總體車型的構(gòu)成，表單數(shù)量少，在進(jìn)行有害物質(zhì)分析和RRR核算時(shí)，可以快速鎖定有問題的零件，排查其問題。

缺點(diǎn)：總成下游的零部件供應(yīng)商需要和主機(jī)廠確認(rèn)上級總成零部件的供應(yīng)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(yīng)商進(jìn)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(jī)廠的一級供應(yīng)商為提交主體。

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

缺點(diǎn)：車型BOM 樹結(jié)構(gòu)不清晰，總體進(jìn)行車型的有害物質(zhì)分析和RRR 核算時(shí)，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(yīng)商提交到主機(jī)廠的材料數(shù)據(jù)表單與主機(jī)廠的車型BOM 是按照“供貨編號”來進(jìn)行匹配的，一旦二者信息不一致，主機(jī)廠的車型BOM 無法識別供應(yīng)商提交的材料數(shù)據(jù)表單，車型RRR核算以及有害物質(zhì)分析也就無法進(jìn)行。

3.1.3 設(shè)計(jì)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(zhì)使用、可回收利用率計(jì)算方法應(yīng)分別符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 30512——2014《汽車禁用物質(zhì)要求》、GB/T 19515——2015《道路車輛可再利用率和可回收利用率計(jì)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(gè)月執(zhí)行[7]。”所以在新車型開發(fā)過程中便要搜集對應(yīng)車型的材料數(shù)據(jù)表單，隨著整個(gè)車的開發(fā)周期，設(shè)計(jì)變更會一直伴隨，為了實(shí)現(xiàn)零件的可追溯性，部分主機(jī)廠的設(shè)計(jì)會伴隨零件號的變更而變更，供應(yīng)商會出現(xiàn)多次提交同一個(gè)零件在不同狀態(tài)下的零件材料數(shù)據(jù)信息。此時(shí)，如果主機(jī)廠的BOM 識別和變更不及時(shí)，或無法實(shí)現(xiàn)信息自動化時(shí)，也會造成供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)與主機(jī)廠的車型BOM 不匹配現(xiàn)象。當(dāng)主機(jī)廠不能及時(shí)更新變更的零部件信息，設(shè)計(jì)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(yán)重者會影響主機(jī)廠提交公告申請的節(jié)點(diǎn)。

3.2 材料數(shù)據(jù)的審核

針對下游供應(yīng)商，由于供應(yīng)商對CAMDS 系統(tǒng)掌握和理解的程度不同，供應(yīng)商體現(xiàn)出水平參差不齊的現(xiàn)狀，導(dǎo)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(jī)廠對供應(yīng)商的輸入不夠明確，導(dǎo)致供應(yīng)商可發(fā)揮的空間比較大，導(dǎo)致信息不對稱或者供應(yīng)商提交的數(shù)據(jù)并不能滿足主機(jī)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(jī)廠在供應(yīng)商提交金屬鍍層類的信息時(shí)，極易出現(xiàn)缺失鍍層信息的現(xiàn)象，例如車身外板，或結(jié)構(gòu)件采用鍍鋅鋼板材料時(shí)，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(jìn)行鍍鋅時(shí)，鋅液中一般會含有鉛或者鎘等禁限用物質(zhì)，故缺失鍍層信息的填報(bào)增加了主機(jī)廠的禁限用物質(zhì)管控風(fēng)險(xiǎn)。

3.2.2 材料數(shù)據(jù)信息與零件真實(shí)樹結(jié)構(gòu)不相符

整車的零件組成上，電子電器件算是相對復(fù)雜的零件類型之一，尤其是含有電路板的件，部分供應(yīng)商并不按照零件的真實(shí)樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行零件——材料——物質(zhì)的逐級分解形式填報(bào)材料信息，而是直接將所有材料進(jìn)行簡單的堆砌。這就造成了主機(jī)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(jī)廠審核人員資質(zhì)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(jī)廠會設(shè)立對應(yīng)的材料部門，多名材料工程師對數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，也有部分主機(jī)廠直接讓不同零件的產(chǎn)品研發(fā)工程師進(jìn)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(yīng)商對零部件材料的具體分類是否正確，同時(shí)還需要審核人員對具體零件的構(gòu)成相當(dāng)了解，以識別供應(yīng)商提交的材料數(shù)據(jù)表單既正確又完整。

3.3 有害物質(zhì)分析及RRR核算

一般而言，一輛汽車含有的零部件多達(dá)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(jì)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(zhì)信息及法規(guī)符合情況，出具整車回收利用率結(jié)果，并在零部件設(shè)變過程中進(jìn)行信息的有效傳遞和更新，運(yùn)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(zhì)分析和RRR 核算變成一種趨勢。其中有害物質(zhì)分析主要依賴于GB/T 30512——2014《汽車禁限用物質(zhì)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(jì)算方法》[5-6]。

3.3.1 豁免選項(xiàng)的合規(guī)性

在GB/T 30512——2014《汽車禁限用物質(zhì)要求》[5]中，除去豁免選項(xiàng)外，鉛、鎘、六價(jià)鉻、汞、多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚的限值范圍進(jìn)行了定值的約束。那么針對豁免選項(xiàng)，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(xiàng)的標(biāo)注錯(cuò)誤，而最后可能會誤判或者漏判有害物質(zhì)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(jì)算方法，需要將Mp（預(yù)處理）、Md（拆解）、Mm（分離）、Mtr 和Mte（非金屬殘余物處理）分別進(jìn)行標(biāo)注然后核算回收利用情況[6]。其中，Mp作為預(yù)處理方式，需要最先標(biāo)注，所以針對電池、輪胎等需要以零部件的方式進(jìn)行標(biāo)注，而不能按照標(biāo)準(zhǔn)中要求的材料回收技術(shù)手段，設(shè)定系統(tǒng)程序而自動進(jìn)行材料標(biāo)注。而對于拆解的零件也需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行標(biāo)注，不能按照材料級別的方式按程序進(jìn)行自動標(biāo)注。

4 結(jié)論

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

(2)汽車主機(jī)廠應(yīng)建立一套完善的有害物質(zhì)及回收利用質(zhì)量管理體系，有必要建立材料、法規(guī)、質(zhì)保、和采購等人員隊(duì)伍。

(3)建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高合規(guī)性審核的質(zhì)量。

(4)建立完善的約束供應(yīng)商的機(jī)制，確保整個(gè)供應(yīng)鏈的汽車有害物質(zhì)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(zhì)替代技術(shù)有待推廣。