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GS1编码推进电动自行车零部件 全生命周期可追溯

发布时间:2021年06月08日 来源:中国自动识别网 作者:丁凯 程璐璐 丁炜

据统计,目前我国电动自行车的保有量超过2.5亿辆,是一种具有较大市场潜力的交通工具。2018年5月15日,GB 17761-2018《电动自行车安全技术规范》正式发布,并于2019年4月15日实施。与此同时,国家认证认可监督管理委员会发布了2018年第31号公告,将电动自行车的生产许可证管理调整为CCC的3C认证,新规已于2018年8月1日实施。电动自行车新国标对生产企业提出较为严格的要求,3C认证要求对每一款电动车进行产品强制性认证,“双规并行”针对电动自行车的生产制造进行强制性管理,通过高标准、严要求以达到提升产品品质的目的,此举将重塑行业格局。
目前由于整个电动自行车行业缺乏统一的零部件编码体系,零部件供应商面对不同应用领域需求的整车厂,需要对接不同的标准,这就给企业造成了非常沉重的负担,容易造成零部件管理混乱、假冒伪劣产品频出、责任界定不清等问题。无论电动自行车整车生产企业还是电池、电机、控制器、传感器等零部件生产企业只有顺势而上,围绕市场需求打造科技化、智能化、安全性、可靠性的相关产品,主动寻求电动自行车产品的信息化和标准化管理,实现电动自行车整车和零部件全生命周期的精准监管与数据共享,为国产电动自行车产品开拓国际市场提供基础性保障数据,共同探索电动自行车整个行业的未来发展之路。
 
电动自行车零部件编码与条码表示
确定编码原则
电动自行车主要零部件统一编码应遵循唯一性、稳定性、可扩展性、可追溯性、可兼容性的原则,适用于电动自行车生产、流通、租赁、充装、维修、消费、回收等环节。
选择数据结构
由基本数据和扩展数据组成,扩展数据包括常用扩展数据和其他扩展数据。电动自行车零部件基本数据由全球贸易项目代码 GTIN和零部件批号或零部件序列号组成,数据结构见表1(见下页)。
常用扩展数据为可选项,不可单独使用,需要与基本数据配合使用,常用扩展数据见表2(见下页)。
其他扩展数据结构要素为可选项,不可单独使用,需与基本数据配合使用,可根据实际情况增减数据结构要素,但出现的数据结构要素应根据GB/T 16986-2009《商品条码 应用标识符》注明其应用标识符。
确定可选条码类型
一维码应采用GS1-128条码,符合GB/T 15425-2014《商品条码 128条码》的要求。二维码应采用汉信码、QR码或DataMatrix码,应符合GB/T 21049-2007《汉信码》、GB/T 18284-2000《快速响应矩阵码》和ISO/IEC 16022-2006《信息技术自动识别和数据采集技术 数据矩阵条码符号规范》的要求。
电动自行车条码表示示例
GTIN+批次号示例
通过批次号对同一生产批次产品进行标识和管理。某生产批次的电动自行车零部件(如电池、控制器、电动机等)用全球贸易项目代码和批次号进行统一编码,GS1-128码的标识见图1(a),QR码标识见图1(b)。其中(01)06931939712341为该产品的统一编码,(10)W07201501代表该批次号。
图1  批次号一维码和二维码示例
GTIN+序列号示例
通过序列号对单品进行标识和管理。某电动自行车零部件单品(如电池、控制器、电动机等)用全球贸易项目代码+序列号进行统一编码,GS1-128码的标识见图2(a),QR码标识见图2(b)。其中(01)06901234567
892为该产品的统一编码,(21)2018010001代表该序列号。
图2  序列号一维码和二维码示例
 
常用扩展信息示例
GTIN+批号+生产日期+合同订单编号+零部件所在客户方代码的二维码,如图3所示。
图3  常用扩展二维码示例
 
确定符号载体
条码符号载体可采用纸质标签、零部件直接标识(Direct part mark,DPM)或其他。原则上所有的零部件都应该进行标识,考虑到实际应用条件的限制,首先应当对关键和重要的零部件进行标识(电池、电机、控制器等)。标识的方式以直接零部件标识方式为首选,对于不便于直接零部件标识的零部件可以考虑用贴标、铭牌等其他方式进行标识。对于标准件和外形不便于直接零部件标识和铭牌标识的零部件可选用外包装标识的方式进行标识。在选用不同的标识方式时,也要考虑零部件的使用环境,如:电机的使用环境比较恶劣,使用中受到高温和油污等影响,应当使用DPM本体标识方式;控制器使用环境相对较好,可以使用条码不干胶标贴方式。
 
电动自行车零部件二维码印制质量分析
以数据内容355ZW4835309YB为例,数据载体选择QR码,如图4所示。由于电动自行车零部件多为金属材质,且表面环境差,标签容易污损、脱落。相对于标签粘贴的间接标记,DPM技术能够有效避免上述问题,通过对零部件永久标识,在零部件生成、组装、销售、回收等过程中实现数据自动采集,方便对产品全生命周期追溯管理。
图4  二维码示例
 
以某电动自行车静音电机的机盖作为标识物,采用激光刻蚀生成DPM二维码,该机盖是表面粗糙、倾斜的铝制品,由于标识物属性的复杂性和标识技术等原因造成条码质量的差异性,图5为电机盖上二维码标记。电机属于“1类”零部件,以660nm单一波长为例,其等级要求应达到DPM 2.0/XX/660/(30Q|90)。使用WebscanTruCheck型号USB-FC35的条码检测仪器,以上DPM二维码均满足检测要求;然而,先期试验的检测结果不理想,如图5(a)等级为DPM 0.0/14/660/30Q、图5(b)等级为DPM 0.0/16/660/30Q、图5(c)等级为DPM 0.0/28/660/30Q,均未达到符号等级要求。经过分析,标记方式、标记位置、表面粗糙度、零部件几何形状、零部件表面颜色、数据载体等都是影响符号质量的因素,在使用DPM标识二维码时,应对以上因素进行综合考虑,反复试验,选择符合实际和质量要求的标识方法。
图5  DPM二维码标记示例
 
经过系列试验后,在采用激光标记印制条码的情况下,可以从以下几个方面优化处理:
选择合适的数据载体  相对而言,二维码具有信息容量大、纠错能力强的优势,对于信息容量较小时(十进制40位以下),优先选择DataMatrix码更适合现场产品标识。
打印前表面处理  对于表面凹凸、粗糙度高的零部件,在不改变功能的前提下对表面预先进行处理,趋近或达到镜面效果。
选取合适的激光设备和参数  对于电动自行车关键部件的表面材质而言,以金属和塑料为主,推荐在金属件上使用光纤激光器、在塑料上使用紫外激光器,并配套相应的夹具,确保制作过程的定位定焦;综合改变高度、频率、标记的重复次数等参数保证二维码质量的一致性。
激光标记后表面应进行钝化处理(主要针对金属材质)  零部件经蚀刻后破环了材质表面的保护层(如抗氧化紧质层),同时电动自行车零部件使用中会有高温、水雾、油污等情况,由此将造成化学或物理侵蚀;根据不同的金属材质,需要对二维码进行局部钝化处理或氧化处理,形成新的金属表面保护层。
考虑上述因素,在零部件上标刻二维码,如图6所示。通过专业条码检测仪检测,其符号等级为DPM 4.0/11/660/30Q,条码质量得到明显提升,检测结果如图7所示。
图6  优化处理DPM二维码
 
图7  检测结果
 
为更好地推动二维码在电动自行车零部件的应用,浙江省标准化研究院已经联合地方自行车电动车行业协会及相关整车厂、零配件厂共同制定电动自行车零部件编码相关标准,以统一编码与标识为基础,对电动自行车零部件生产、加工、流通、销售、维修等环节进行信息标识、采集、查询和关联管理,以增强供应链可视化管理水平,为电动自行车零部件质量管理、品牌化发展、消费者查询、政府监管等提供标准化数据依据,提升电动自行车零部件产业全流程监管水平。

浙江省标准化研究院 丁凯 程璐璐 丁炜

《条码与信息系统》2021年第3期总第163期

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