主机厂零部件材料有害物质及回收利用管控研究

2021-03-04刘力哲刘丽峰王威李晋琪

汽车文摘 2021年3期

刘力哲刘丽峰王威李晋琪

（1. 恒大恒驰新能源汽车研究院（上海）有限公司，上海 201600; 2.中国北方发动机研究所，天津 300400）

主题词：CAMDS 有害物质 RRR 回收利用

1 前言

汽车是一种包含复杂机械结构、电子电气设备等的高度集合体，涉及到的材料有千余种[1]。但随着社会环保意识的提高和国家对环境保护的要求提高，汽车作为常用的交通工具，其所用材料的有害物质含量和回收利用管控尤为重要。目前国际和国内针对汽车材料此方面的搜集分析的系统主要有IMDS（Inter⁃national Material Data System）和 CAMDS (China Auto⁃motive Material Data System)，面向欧盟等国外市场的主机厂会同时配备2个系统，便于数据搜集和信息传递，而CAMDS 是国内为实施汽车产品回收利用率和禁用/限用物质管理，提高中国汽车产品材料回收利用率而专门开发的产品数据管理平台。汽车生产企业通过该系统对零部件所使用的各级材料数据进行信息化管理。借助该系统，零部件供应商可完成零部件产品材料信息填报与提交，视整车企业的不同需求，记录零部件的材料、可回收性、禁用/限用物质和基本物质的使用情况。整车和零部件企业能够利用该平台收集、汇总零部件产品相关信息，并在此数据基础上完成对整车和零部件产品回收利用率和禁限用物质使用情况的跟踪和分析[2]。

2 信息化管控

汽车零部件材料众多，且由于目标市场不同，其有害物质的要求不同，若全面进行有害物质检测，检测量大、成本高，尤其对主机厂成本控制极为不利。欧盟从20世纪90年代就开始着手建立材料数据系统(IMDS)公共信息平台，其极大地方便了生产企业掌握零部件材料信息，快捷、准确地进行产品设计，环境影响分析，可回收性设计和可回收利用率计算。在设计生产中提高汽车零部件的可拆解性和可回收性，为报废汽车的拆解提供技术信息支持[3]。因此，为了实现各国回收利用法规的要求，提升汽车产品的回收利用率、推广环保材料，建立有效的数据管理系统、完善控制措施势在必行。

基于全产业供应链，依托行业信息化系统(如中国汽车材料数据系统CAMDS等)进行整车零部件材料数据收集，可有效做到对汽车有害物质的全面、及时跟踪及分析[4],并为开展可回收利用计算的工作提供平台支持。

当前主流的信息化管控流程有：

(1)一级供应商自行注册CAMDS 账号，主机厂要求供应商按照规定的时间节点发送材料数据表；

(2)主机厂对供应商发来的材料数据表进行数据审核，合格材料数据表则批准通过，不合格的拒绝重新提交直至合格；

(3)建立企业内部数据系统，能够与CAMDS 进行数据交换和接口，且可以导入相关车型的BOM表；

(4)将 CAMDS 搜集的 MDS 表单与车型 BOM 的清单完整匹配；

(5)依据相关的法规标准，对该车型的全部材料数据表进行分类和标识，并对不可预处理、不可拆解的零件按材料进行分类；

(6)计算整车、分总成的回收利用率和可再利用率，生成RRR合规报表、有害物质信息表、ELV参数备案表等报告；

(7)分析多款车型及零部件的可回收性，生成相关报告或报表。

3 管控流程中常见问题

3.1 材料数据的填报

3.1.1 车型BOM（Bill of Material）的树结构

每一款车型的零件信息的呈现方式取决于车型的BOM 的呈现方式。在主机厂中，BOM 可分为采购BOM，生产BOM，研发BOM 等，其主要是根据各自不同的部门的需求而呈现的不同BOM 树结构。在传达到供应商提交零件的材料数据表单之前，主机厂需要明确对应车型的BOM 结构，即供应商应该以何种方式进行提交。因为每一款车都有成千上万个零件组成，BOM树结构的拆分原则能否正确地传递给供应商直接决定了供应商提交的材料数据信息与主机厂的BOM的匹配程度。故BOM有如下2种传递方案，2种方案各有利弊，主机厂根据2种方案的利弊选择适合的方案。

方案1：以总成零部件为提交主体。

优点：车型BOM 树结构清晰，容易宏观把控总体车型的构成，表单数量少，在进行有害物质分析和RRR核算时，可以快速锁定有问题的零件，排查其问题。

缺点：总成下游的零部件供应商需要和主机厂确认上级总成零部件的供应商信息（图1），将子零部件信息提交至总成零部件，然后由总成零部件供应商进行整体提交。流程上更繁琐，子零部件出现问题，返回修改周期长。

图1 CAMDS中的零件信息表头

方案2：以主机厂的一级供应商为提交主体。

优点：主机厂的一级供应商容易直接管控，提交的表单不符合要求时，响应快、整改周期短。

缺点：车型BOM 树结构不清晰，总体进行车型的有害物质分析和RRR 核算时，不利于整体宏观管控，缺件漏件不易发现。

3.1.2 供货编号问题

供应商提交到主机厂的材料数据表单与主机厂的车型BOM 是按照“供货编号”来进行匹配的，一旦二者信息不一致，主机厂的车型BOM 无法识别供应商提交的材料数据表单，车型RRR核算以及有害物质分析也就无法进行。

3.1.3 设计变更的追溯

按中国工信部在2015年的38号文要求，“新产品有害物质使用、可回收利用率计算方法应分别符合国家标准GB/T 30512——2014《汽车禁用物质要求》、GB/T 19515——2015《道路车辆可再利用率和可回收利用率计算方法》的要求[5-6]，并纳入《车辆生产企业及产品公告》（以下简称《公告》）管理，在生产车延后24 个月执行[7]。”所以在新车型开发过程中便要搜集对应车型的材料数据表单，随着整个车的开发周期，设计变更会一直伴随，为了实现零件的可追溯性，部分主机厂的设计会伴随零件号的变更而变更，供应商会出现多次提交同一个零件在不同状态下的零件材料数据信息。此时，如果主机厂的BOM 识别和变更不及时，或无法实现信息自动化时，也会造成供应商提供的数据与主机厂的车型BOM 不匹配现象。当主机厂不能及时更新变更的零部件信息，设计变更造成大面积的重新提交过程会无形中延长了搜集车型材料数据信息的周期，更严重者会影响主机厂提交公告申请的节点。

3.2 材料数据的审核

针对下游供应商，由于供应商对CAMDS 系统掌握和理解的程度不同，供应商体现出水平参差不齐的现状，导致出现材料数据表单不合格被退回的问题；另外也由于主机厂对供应商的输入不够明确，导致供应商可发挥的空间比较大，导致信息不对称或者供应商提交的数据并不能满足主机厂对零件以及材料的要求。

3.2.1 材料数据信息缺失

某主机厂在供应商提交金属镀层类的信息时，极易出现缺失镀层信息的现象，例如车身外板，或结构件采用镀锌钢板材料时，提交的材料数据信息仅包含基材的材料信息。而根据镀锌板的工艺，在基材钢板进行镀锌时，锌液中一般会含有铅或者镉等禁限用物质，故缺失镀层信息的填报增加了主机厂的禁限用物质管控风险。

3.2.2 材料数据信息与零件真实树结构不相符

整车的零件组成上，电子电器件算是相对复杂的零件类型之一，尤其是含有电路板的件，部分供应商并不按照零件的真实树结构进行零件——材料——物质的逐级分解形式填报材料信息，而是直接将所有材料进行简单的堆砌。这就造成了主机厂的审核以及在材料不合规的情况下，无法锁定具体不合规的零件，造成了管控难度的提升。

3.2.3 主机厂审核人员资质不够

材料数据的审核人员需要有足够的知识储备和能力，大部分主机厂会设立对应的材料部门，多名材料工程师对数据进行审核，也有部分主机厂直接让不同零件的产品研发工程师进行材料数据的审核。这就造成了在材料数据审核过程中，审核人员既要有足够的材料背景能够识别出供应商对零部件材料的具体分类是否正确，同时还需要审核人员对具体零件的构成相当了解，以识别供应商提交的材料数据表单既正确又完整。

3.3 有害物质分析及RRR核算

一般而言，一辆汽车含有的零部件多达数万件，零部件材料涉及钢铁、塑料、橡胶、玻璃、纺织品、有色金属、电子产品和各种化工产品等，且汽车产品配置也比较多，采用人工管理、监控并计算回收利用率难度大。为有效管理、监控整车所有配置的零部件的用材信息、有害物质信息及法规符合情况，出具整车回收利用率结果，并在零部件设变过程中进行信息的有效传递和更新，运用信息化系统开展工作显得尤为重要[8]。故借助一些汽车材料ELV合规系统展开有害物质分析和RRR 核算变成一种趋势。其中有害物质分析主要依赖于GB/T 30512——2014《汽车禁限用物质要求》以及GB/T 19515——2015《道路车辆可再利用率和可回收利用率计算方法》[5-6]。

3.3.1 豁免选项的合规性

在GB/T 30512——2014《汽车禁限用物质要求》[5]中，除去豁免选项外，铅、镉、六价铬、汞、多溴联苯和多溴二苯醚的限值范围进行了定值的约束。那么针对豁免选项，常常会出现一些理解或者定义模糊的原因造成豁免选项的标注错误，而最后可能会误判或者漏判有害物质的合规性,例如一些含铅的电气元件。

3.3.2 RRR核算的核对

根据GB/T 19515中的回收利用计算方法，需要将Mp（预处理）、Md（拆解）、Mm（分离）、Mtr 和Mte（非金属残余物处理）分别进行标注然后核算回收利用情况[6]。其中，Mp作为预处理方式，需要最先标注，所以针对电池、轮胎等需要以零部件的方式进行标注，而不能按照标准中要求的材料回收技术手段，设定系统程序而自动进行材料标注。而对于拆解的零件也需要根据实际情况进行标注，不能按照材料级别的方式按程序进行自动标注。