運用區(qū)塊鏈技術的再制造汽車零部件溯源系統(tǒng)設計

摘

要：由于目前汽車零部件再制造行業(yè)發(fā)展仍處于起步狀態(tài)，對于其供應鏈的監(jiān)管還處于不完善的狀態(tài)，為了使政府政策以及滿足消費者需求，文章將設計一個針對再制造汽車零部件供應鏈運用區(qū)塊鏈技術的溯源系統(tǒng)，并設計了溯源系統(tǒng)總體功能模塊和流程，搭建了區(qū)塊鏈架構。方案實施將會帶來一些正面效益，但也面臨較多困難，有待政府和企業(yè)共同協(xié)作推進系統(tǒng)建設和行業(yè)發(fā)展。關鍵詞：再制造；汽車零部件；區(qū)塊鏈；溯源0

引

言汽車作為當前社會運用最為廣泛，存在體量巨大的交通工具，不僅有著廣闊的消費市場，也帶動了汽車零部件市場的發(fā)展和擴張。而伴隨著汽車這一交通工具存在歷史的增長，不可避免的會有越來越多的老舊車輛面臨報廢、維修的局面。針對此類現(xiàn)象，為了早日實現(xiàn)碳達峰碳中和目標，汽車零部件的回收和再制造也逐步進入主流市場，而其供應鏈目前仍存在許多問題亟待完善，如：缺乏系統(tǒng)監(jiān)管、尚未建立完整的供應鏈體系、造假問題頻發(fā)等。由于科技發(fā)展和消費者需求的變化，完善汽車零部件再制造的供應鏈系統(tǒng)，建立汽車零部件再制造的溯源體系，并在其中運用區(qū)塊鏈技術，可以在大幅度提高汽車零部件再制造供應鏈效率，以滿足消費者需求。1

現(xiàn)狀分析1.1

行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題伴隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和汽車市場的繁榮，汽車后市場也相應發(fā)展擴大。汽車后市場所涵蓋的范圍廣大，包括汽車美容裝潢、汽車修理、汽車報廢以及汽車零部件再制造等產(chǎn)業(yè)。不同細分產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況不盡相同，當前汽車裝潢和汽車修理廠遍地開花，而汽車報廢和汽車零部件再制造行業(yè)卻仍處于起步階段。汽車零部件再制造即對功能性損壞或技術性淘汰等原因不再使用的舊機動車零部件，進行專業(yè)化修復或升級改造，使其性能特征和安全環(huán)保性能不低于原型新品的過程。不可否認的是，隨著環(huán)保觀念改變和碳排放要求的提升以及消費者的需求轉變，在這一行業(yè)領域，具有許多尚未開發(fā)的潛力和機遇。與此同時，國家對汽車零部件再制造這一產(chǎn)業(yè)的關注度已經(jīng)有大幅度提升，2022年8月，國務院發(fā)布了《汽車零部件再制造規(guī)范管理暫行辦法》，規(guī)范汽車零部件再制造行為和市場秩序，保障再制造產(chǎn)品質量，推動再制造產(chǎn)業(yè)規(guī)范化發(fā)展。而在此基礎上，汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)化、集聚化、市場化的發(fā)展速度仍處于一個遲滯的狀態(tài)。其原因很大程度在于傳統(tǒng)汽車報廢和汽車零部件以及汽車維修產(chǎn)業(yè)存在面對普通消費者的信息壁壘，消費者對于該行業(yè)的產(chǎn)品質量幾乎很難界定，從而導致消費者對于目前相對而言較新的再制造汽車零部件市場沒有消費信心，也就造成了該行業(yè)的需求量低下。需求量低下自然無法吸引大量資本和資源進入該產(chǎn)業(yè)，那么汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也就相對的無法推進。因此，大力發(fā)展汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)的溯源系統(tǒng)，為汽車再制造零部件供應鏈上的各環(huán)節(jié)增強其公信力，既是順應環(huán)保形勢，也是改變消費者對于該市場看法的一項強有力的舉措。1.2

研究現(xiàn)狀1.2.1

汽車領域供應鏈基于汽車供應鏈的高價值和對于汽車零部件產(chǎn)品和高精密度要求，該供應鏈的模式基本已趨向穩(wěn)定，而現(xiàn)在國內外對于這一領域多是研究該供應鏈系統(tǒng)或體系提高工作效率和降低成本，如林云[1]針對汽車物流服務供應鏈（LogisticsServiceSupplyChain，LSSC）體系構建與應用進行研究。趙振亞、藺文剛[2]對汽車零件生產(chǎn)物流仿真系統(tǒng)設計，運用新技術對傳統(tǒng)供應鏈進行產(chǎn)業(yè)升級。李偉[3]基于5G通信技術和敏捷供應鏈討論汽車供應鏈敏捷化策略。1.2.2

再制造汽車零部件我國汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)目前仍處于起步階段，基于該行業(yè)現(xiàn)狀，多數(shù)研究都是對于該行業(yè)提出發(fā)展的方向性建議和展望，為使報廢汽車自回收至再制造達到規(guī)?；?、市場化、產(chǎn)業(yè)集聚化。王巖等[4]闡述了發(fā)達國家對報廢汽車的管理模式與我國政府相關法規(guī)政策走向，分析了發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)面臨的問題，以及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向快速推進的動因和機遇。王瑞英[5]對當前汽車零部件企業(yè)再制造體系管理過程中存在的問題進行了簡要的分析，并做出了一些展望以期對企業(yè)作一些指導意見。1.2.3

區(qū)塊鏈應用區(qū)塊鏈是由一系列網(wǎng)絡節(jié)點構建的一種分布式賬本，本身具有不可篡改性、去中心化、去信任化、密碼算法安全性和不可否認性等安全屬性[6]。在諸如農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等領域利用區(qū)塊鏈特性的溯源研究應用已十分廣泛。目前，已有不少研究針對各產(chǎn)品或產(chǎn)業(yè)的溯源需求，結合區(qū)塊鏈相關技術，設計一個基于區(qū)塊鏈的具備溯源功能的供應鏈系統(tǒng)[7]。2

系統(tǒng)設計和實現(xiàn)功能2.1

供應鏈模型汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)汽車零部件制造產(chǎn)業(yè)在結構上有相似之處，在供應鏈的流動順序上也幾乎相同，不同之處在于汽車零部件再制造供應鏈需要從廢舊汽車報廢回收這一環(huán)節(jié)開始，原材料供應商也不再僅僅只有傳統(tǒng)的鋼鐵、橡膠原料等供應商，而是能夠提供合格的可供再制造的舊汽車零部件的原材料商。完整的汽車零部件再制造供應鏈模型如圖1所示。2.2

系統(tǒng)功能設計為實現(xiàn)能夠搭建一個具有公信力的汽車零部件再制造信息溯源系統(tǒng)，首先需明確該系統(tǒng)的用戶需求，根據(jù)需求設計功能模塊。因此，通過對目前市場上的部分具有代表性的汽車修理廠、廢舊零件回收商、再制造生產(chǎn)廠商、消費者等進行調研，確定了該系統(tǒng)主要業(yè)務流程，根據(jù)業(yè)務環(huán)節(jié)和生產(chǎn)進程分為原材料供應商（即廢舊零件回收商）、生產(chǎn)商（即再制造生產(chǎn)廠商）、經(jīng)銷商、檢測機構、消費者共五個使用角色；注冊核驗、回收處理、生產(chǎn)制造、檢測鑒定、檢修銷售、查詢售后六個功能模塊；根據(jù)實際使用的需求，用戶角色會在相應的節(jié)點調用適合的功能模塊。系統(tǒng)功能流程示意圖如圖2所示。2.2.1

注冊核驗在注冊核驗這一模塊中，用戶根據(jù)自身實際情況選擇自己的角色進行注冊信息登記，系統(tǒng)信息管理員進行資格驗證，驗證通過后，用戶即可登錄角色相對應功能的系統(tǒng)頁面進行功能使用。2.2.2

回收處理回收處理模塊主要包含了對報廢汽車的整體回收、廢舊零件回收、回收商零件粗處理、粗處理零件的二次出售等需求的功能服務支持。同時系統(tǒng)會對各個環(huán)節(jié)有必要的各項數(shù)據(jù)進行收集，這些數(shù)據(jù)都將上傳到云端，各個角色可以對其本身上傳的數(shù)據(jù)進行增加或修改或刪除，所有修改記錄都會留存在系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)中。2.2.3

生產(chǎn)制造生產(chǎn)制造模塊主要供再制造生產(chǎn)商操作使用。再制造生產(chǎn)商向原材料供應商采購廢舊零部件，驗收入庫。隨后通過系統(tǒng)下達生產(chǎn)計劃，系統(tǒng)可根據(jù)生產(chǎn)車間和生產(chǎn)線空閑情況分配生產(chǎn)設備資料，并傳輸各個零部件生產(chǎn)的具體信息數(shù)據(jù)，如生產(chǎn)開始時間、生產(chǎn)線、操作員工編碼、生產(chǎn)完成時間、產(chǎn)成品唯一編碼等。在生產(chǎn)完成后，產(chǎn)成品暫時存放在待檢測倉庫中，等待檢測機構統(tǒng)一檢測鑒定。這些數(shù)據(jù)信息也支持增加或修改及刪除，會在系統(tǒng)后臺保留所有修改記錄。2.2.4

檢測鑒定檢測鑒定會在回收處理和生產(chǎn)制造兩個環(huán)節(jié)提供功能服務支持，原材料供應商及再制造生產(chǎn)商可以通過系統(tǒng)發(fā)送待檢測需求，可以自行選擇或是直接聽由分配系統(tǒng)中的檢測機構。但僅有檢測機構可以在該模塊中上傳檢測是否合格的數(shù)據(jù)信息，包括：二次銷售的廢舊零件是否符合再制造標準；完成再制造生產(chǎn)加工的產(chǎn)成品零部件是否通過質量檢測。該模塊不允許檢測機構對上傳的數(shù)據(jù)信息進行修改，目的是為了使得檢測結果更加可信。2.2.5

檢修銷售當再制造汽車零部件生產(chǎn)完成后將進入到銷售階段，為確保消費者體驗，只有經(jīng)過系統(tǒng)資格核驗的經(jīng)銷商會被授權再制造汽配零件的銷售、更換和維修。在檢修銷售這一模塊中，經(jīng)銷商可以通過系統(tǒng)提前訂購汽配零件，也可以根據(jù)消費者的下單情況直接從生產(chǎn)商調貨。生產(chǎn)商接到經(jīng)銷商訂單后則會發(fā)往經(jīng)銷商處。同時，消費者將使用該功能模塊查詢到可以提供溯源信息的再制造汽車零部件的渠道，取得經(jīng)營授權的經(jīng)銷商汽車修理廠，并且直接在系統(tǒng)上下單，選擇去修理廠檢修或是直接購買所需要的汽配零件到指定的汽修廠更換。經(jīng)銷商作為有資質的汽修廠，將為消費者直接完成汽車零部件的更換或裝配，只有在經(jīng)過授權的經(jīng)銷商處完成零部件裝配或更換的產(chǎn)品才可以獲得相應的質保。在此模塊中，生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、消費者將會參與使用，并上傳各自的數(shù)據(jù)信息。2.2.6

查詢售后查詢售后這一功能模塊主要是為消費者和經(jīng)銷商提供售后保障，經(jīng)由系統(tǒng)銷售正規(guī)產(chǎn)品進行質保，對有質量問題的產(chǎn)品進行維修或召回。面向經(jīng)銷商以及普通消費者用戶提供數(shù)據(jù)查詢的入口，以便追溯信息。該模塊僅提供數(shù)據(jù)查詢功能，普通用戶沒有權限對其中的數(shù)據(jù)信息進行任何改動。2.3

區(qū)塊鏈總體架構以區(qū)塊鏈為底層技術的再制造汽車零部件溯源系統(tǒng)，可以借助區(qū)塊鏈技術的不可篡改性、去中心化、密碼算法安全性和不可否認性等安全屬性，在汽車零部件再制造領域中進行創(chuàng)新應用，實現(xiàn)再制造汽車零部件自回收報廢到拆解加工以及檢測鑒定的全流程數(shù)據(jù)共享、信息防偽溯源等。從技術層面上來說，該系統(tǒng)構建路徑主要包括幾方面內容：厘清供應鏈上各個角色對于再制造汽車零部件溯源系統(tǒng)的業(yè)務需求與功能需求，根據(jù)需求規(guī)劃基于區(qū)塊鏈的系統(tǒng)功能模塊以及運作模型，并在此基礎上設計溯源系統(tǒng)的層次架構及建設方案。在上一節(jié)的系統(tǒng)功能設計中已闡明了系統(tǒng)設計的功能模塊及其所滿足的需求，在此基礎上設計共計五層的區(qū)塊鏈架構，包含存儲層、服務層、接口層、功能層以及應用層。再制造汽車供應鏈溯源系統(tǒng)區(qū)塊鏈架構示意圖如圖3所示。2.3.1

存儲層根據(jù)再制造汽車零部件溯源系統(tǒng)的功能設計可知，由于有多個不同的供應鏈角色參與到這個系統(tǒng)的應用而每一個不同的供應鏈角色所擁有的權限是各不相同的，聯(lián)盟鏈的形式與本次系統(tǒng)的功能設計相對匹配，因此可以選用聯(lián)盟鏈進行開發(fā)。各個供應鏈角色可以使用系統(tǒng)，并在系統(tǒng)上進行數(shù)據(jù)的增加或修改，而這些數(shù)據(jù)都將被存儲在區(qū)塊鏈中。2.3.2

服務層汽車零部件再制造供應鏈上的各個角色對于該溯源系統(tǒng)的需求各不相同，為達成這些需求則需要各個角色之間相互配合，因此設立共同目標即：高效可信，協(xié)同作業(yè)。為保證目標能夠順利完成，通過區(qū)塊鏈技術將合作轉化成算法，并形成統(tǒng)一的共識機制、簽名機制等，封裝于服務層內。運用了機制則能夠保證系統(tǒng)的運行規(guī)則由區(qū)塊鏈的智能合約決定，不能被系統(tǒng)中供應鏈上的某一角色所任意篡改，從而可以保證每一條數(shù)據(jù)的真實性與有效性。2.3.3

接口層接口層主要嵌入各類應用程序或底層協(xié)議，為汽車零部件再制造系統(tǒng)上各供應鏈角色即節(jié)點成員提供人機交互入口。2.3.4

功能層主要實現(xiàn)舊汽車零部件回收信息、拆解信息、再制造許可的授予和獲取、再制造信息、合格性檢驗信息、儲存信息、銷售渠道等信息的記錄功能，以及消費者消費下單、產(chǎn)品溯源信息查詢等前端功能。而再制造汽車零部件供應鏈中的角色及其相對應的需求和其所提供的信息數(shù)據(jù)決定了汽車零部件再制造溯源系統(tǒng)上各相對應節(jié)點成員對信息存儲與使用的權限。2.3.5

應用層主要包含汽車零部件再制造溯源系統(tǒng)上各成員接入該區(qū)塊鏈后進行的基礎性操作，包含自回收到生產(chǎn)再到檢測鑒定各個環(huán)節(jié)信息數(shù)據(jù)的錄入以及后端系統(tǒng)管理員對于用戶角色的授權管理等。記錄的信息上傳到聯(lián)盟鏈中，包含完成各個工序的時間、信息上傳者的唯一身份編碼等內容，以最大程度地保證信息的真實性和可靠性。3

系統(tǒng)應用優(yōu)勢汽車作為我國人民日常出行最為普遍的交通工具，質量保障就是對人民群眾的生命財產(chǎn)安全最優(yōu)的保障。而運用區(qū)塊鏈技術到再制造汽車零部件溯源系統(tǒng)就可以大大提升這一保障的可靠性。基于此，該系統(tǒng)的運用存在以下幾點優(yōu)勢。3.1

再制造汽車零部件信息來源清晰相對于以往傳統(tǒng)的汽車零部件制造業(yè)，尤其是汽車副廠件的汽車零部件制造產(chǎn)業(yè)幾乎完全不透明的生產(chǎn)制造狀況來說。運用了區(qū)塊鏈技術的汽車零部件再制造供應鏈可以實現(xiàn)幾乎從源頭到最后零售的全過程信息化，關鍵步驟上鏈，隨時查詢驗證，對于普通消費者而言，大幅度提升了消費體驗和效率。3.2

提升信息數(shù)據(jù)可信度、保障產(chǎn)品質量運用基于區(qū)塊鏈的汽車零部件再制造溯源系統(tǒng)，并使用物聯(lián)網(wǎng)、RFID等技術，可以實現(xiàn)監(jiān)督監(jiān)控供應鏈鏈上各角色的回收、鑒定、生產(chǎn)制造等環(huán)節(jié)的具體情況，并詳細記錄其物流、信息流、資金流等信息，從而盡可能杜絕再制造汽車零部件供應鏈上各角色的作假可能性，提升信息數(shù)據(jù)的可信度，進而保障再制造汽車零部件質量安全的可靠性。3.3

供應鏈運轉效率提升成本降低通過采用基于區(qū)塊鏈的汽車零部件再制造溯源系統(tǒng)，將許多以往傳統(tǒng)的企業(yè)間的采購、議價等耗時耗成本的運作環(huán)節(jié)依托溯源系統(tǒng)，直接在系統(tǒng)上進行，可以減去不少線下傳統(tǒng)采購的成本，同時又能夠獲得系統(tǒng)提供的區(qū)塊鏈技術所帶來的保密性保證，而系統(tǒng)同時可以滿足一對一、多對一、多對多等各種形式的各個供應鏈角色之間的相互溝通和配合，也就相應的在時間、空間等各方面大幅提升了效率。4

總結與展望再制造汽車零部件供應鏈的發(fā)展還處于起步階段，且汽車零部件確實是一類切實關系到人民群眾出行的人身財產(chǎn)安全的產(chǎn)品。因此，引進基于區(qū)塊鏈的汽車零部件再制造溯源系統(tǒng)對于提升再制造汽車零部件的安全性和可靠性確實是大有可為的，有助于實現(xiàn)再制造汽車零部件來源、生產(chǎn)制造流程、檢測鑒定許可等信息可查詢；消費者消費產(chǎn)品質量有質保、產(chǎn)品問題可追究等目標。但目前為止，在汽車零部件再制造領域相應的政府監(jiān)管、行業(yè)標準并不是很明晰，區(qū)塊鏈技術在汽車零部件再制造供應鏈方面的應用仍處于起步階段。為使得汽車零部件再制造領域快速發(fā)展，達到產(chǎn)業(yè)規(guī)?；⒓刍?、效益化，首先，政府應當進一步加快制定針對該領域的各項相應技術標準和法律法規(guī)，以促進汽車零部件再制造領域規(guī)范化、標準化發(fā)展；同時，行業(yè)內部也應當加快進行自我制定相應的產(chǎn)品質量的統(tǒng)一標準。兩者相互配合，加大激勵強度，鼓勵與扶持再制造汽車零部件供應鏈中各個企業(yè)運用區(qū)塊鏈技術發(fā)展自身業(yè)務，實現(xiàn)再制造汽車零部件供應鏈的持續(xù)優(yōu)化。參考文獻：