基于物碼的彩色電視機(jī)元器件可追溯系統(tǒng)設(shè)計(jì)
0 引言
根據(jù)奧維云網(wǎng)發(fā)布的數(shù)據(jù),2021 年度國內(nèi)市場的彩色電視機(jī)(下文簡稱彩電)銷量為3 835 萬臺,有著巨大的存量市場及增量市場。目前市場上的主流產(chǎn)品還未構(gòu)建其真正的產(chǎn)品追溯體系,首先表現(xiàn)為,產(chǎn)品售后服務(wù)人員無法通過系統(tǒng)直觀了解所維修產(chǎn)品所使用主要元器件的供應(yīng)商、批次等信息,增加了維修的難度;然后廠家通過售后數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)某些批次的元器件或模塊有問題,無法準(zhǔn)確圈定受影響的整機(jī)產(chǎn)品范圍,更不可能對已經(jīng)流入消費(fèi)者手中的產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)防性的維護(hù)。
近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,特別是物碼系統(tǒng)(如條形碼、二維碼等)的普及,為彩電產(chǎn)品追溯系統(tǒng)的建設(shè)提供了成熟的技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)前基于二維碼的食品溯源[1]、林下產(chǎn)品溯源[2]、小程序溯源系統(tǒng)[3]等應(yīng)用已經(jīng)廣泛落地,針對彩電產(chǎn)品的可追溯系統(tǒng)建設(shè)正當(dāng)其時(shí)。
1 系統(tǒng)整體概述
彩電本身有2 000 多個(gè)元器件組成,比如用量較多的電阻、電容等,如果全部實(shí)現(xiàn)可追溯,實(shí)現(xiàn)技術(shù)難度巨大且投產(chǎn)產(chǎn)出比太低。跟據(jù)彩電企業(yè)針對其產(chǎn)品溯源的實(shí)際需求,本系統(tǒng)重點(diǎn)關(guān)注彩電產(chǎn)品的核心元器件,將組成彩電產(chǎn)品的主要元器件包括屏、Wi-Fi 模塊、藍(lán)牙模塊、喇叭、紅外接收模塊、遠(yuǎn)場語音模塊等納入可追溯的范圍,對其進(jìn)行數(shù)字化標(biāo)識及維護(hù),為后續(xù)維修及客戶維護(hù)服務(wù)提供平臺支撐。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于物碼體系構(gòu)建,貫穿從原材料入庫、產(chǎn)線生產(chǎn)、成品入庫、渠道分銷及售后維修等產(chǎn)品全生命周期。
圖1 彩電組成元件示意圖(后視圖)
整個(gè)可追溯系統(tǒng)采用微服務(wù)架構(gòu),所有應(yīng)用模塊組件化、模塊化部署,可以快速響應(yīng)前端業(yè)務(wù)需求變化。系統(tǒng)由業(yè)務(wù)前臺、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中臺及集成平臺3 個(gè)部分組成,分別負(fù)責(zé)物碼系統(tǒng)應(yīng)用及展示、數(shù)據(jù)及邏輯應(yīng)用處理、數(shù)據(jù)采集和三方數(shù)據(jù)對接,整體軟件架構(gòu)如圖2所示。
圖2 基于物碼的彩電可追溯系統(tǒng)軟件架構(gòu)
2 集成平臺
集成平臺分為IoT(Internet of Things, 物聯(lián)網(wǎng))平臺及集成系統(tǒng)兩個(gè)部分,IoT 平臺部分,采用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)及邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn),通過標(biāo)準(zhǔn)的RS232、TCP/IP 等通訊協(xié)議,完成前端物碼掃碼槍、打印機(jī)及噴碼設(shè)備同后端軟件平臺系統(tǒng)的的連接及數(shù)據(jù)交換,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的上傳及系統(tǒng)到設(shè)備端指令的下達(dá)。集成應(yīng)用系統(tǒng)部分負(fù)責(zé)同生成項(xiàng)目的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換,從SAP 系統(tǒng)獲取各種原材料的物料號及相應(yīng)的產(chǎn)品規(guī)格、廠商等信息;同WMS(Warehouse Management System, 倉儲管理系統(tǒng))系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物碼的數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)原材料從入庫、出庫到成品入庫、發(fā)貨等全流程的物碼信息標(biāo)識支撐;在生產(chǎn)階段,同MES(Manufacturing Execution System, 制造執(zhí)行系統(tǒng))系統(tǒng)進(jìn)行全流程的數(shù)據(jù)交互,實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的上傳。
圖3 不同供應(yīng)商原材料轉(zhuǎn)碼入庫流程
3 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中臺
業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中臺包括核心業(yè)務(wù)服務(wù)、通用功能服務(wù)及數(shù)據(jù)中臺3 個(gè)部分。
3.1 核心業(yè)務(wù)服務(wù)
主要包括物碼生成、物碼綁定、物碼查詢幾個(gè)關(guān)鍵模塊,這里重點(diǎn)展開介紹。物碼生成在原料倉階段實(shí)現(xiàn),對主要元器件進(jìn)行歸一化編碼,并賦以統(tǒng)一的設(shè)備編碼(支持二維碼、條形碼等形式);物碼綁定在生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn),通過對組成彩電的主要元器件上的標(biāo)識碼進(jìn)行掃描錄入,并最終實(shí)現(xiàn)跟整機(jī)串號的綁定;物碼查詢屬于應(yīng)用階段,用戶可以根據(jù)整機(jī)串號實(shí)時(shí)查詢彩電元器件的相關(guān)信息。
3.1.1 物碼生成
組成彩電的主要元器件及模塊來源分為兩種,即供應(yīng)商直接外采和自研產(chǎn)品。首先是供應(yīng)商直接采購部分,由于各個(gè)供應(yīng)商都有自己的產(chǎn)品管控體系,產(chǎn)品帶根據(jù)自有規(guī)則的編碼標(biāo)識,以便產(chǎn)品的追蹤。各廠商的編碼長度及形式均有不同,需根據(jù)新的規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)碼重構(gòu)。轉(zhuǎn)碼步驟如下:
1)獲取廠商的編碼規(guī)則,導(dǎo)入讀碼系統(tǒng),構(gòu)建物碼識別算法,以完成系統(tǒng)對不同廠商編碼的準(zhǔn)確識別,從而提取物碼信息;
2)根據(jù)生產(chǎn)廠物料系統(tǒng)的編碼規(guī)則,完成新編碼同具體元器件及模塊同廠商信息、產(chǎn)品類別、批次等信息的綁定,并利用打印或噴碼裝置重新進(jìn)行賦碼;
3)原料倉錄入環(huán)節(jié),采用物碼掃描設(shè)備讀取新的物碼信息,錄入原來倉儲管理系統(tǒng)。
外采部分的部分元器件或模塊,如果存在沒有碼的情況(該系統(tǒng)僅關(guān)注列入跟蹤范圍列表的元器件),比如僅僅外包裝有編碼,而包裝內(nèi)的最小單位上沒有編碼的情況,系統(tǒng)會自己生成賦碼規(guī)則,每批次的原材料維護(hù)對應(yīng)的供應(yīng)商、原來名稱、批次信息等,然后通過打印或噴碼裝置進(jìn)行賦碼。
其次是自產(chǎn)部分的元器件及模塊,比如主板,在其生產(chǎn)環(huán)節(jié)將根據(jù)賦碼規(guī)則,通過打印或噴碼裝置完成賦碼動作。
3.1.2 物碼綁定
彩電的生產(chǎn)過程可以分為模組段、整機(jī)段及包裝段,其中模組段負(fù)責(zé)玻璃、背光模組等的組裝,完成顯示屏部分的組裝;整機(jī)段基于模組段的屏陸續(xù)完成主板、Wi-Fi 模組、藍(lán)牙模塊、紅外模塊、遠(yuǎn)場語音模塊、喇叭、電源及配線、后殼等組件的組裝,并且上電,完成產(chǎn)品的功能測試及串號燒錄;包裝段完成整機(jī)遙控、配線及說明書、支架的裝箱,在外包裝箱貼上箱內(nèi)產(chǎn)品對應(yīng)的物碼。
鑒于屏是生產(chǎn)的第一個(gè)環(huán)節(jié),并且本身具備物碼標(biāo)識,系統(tǒng)選取屏作為暫定的主鍵,在生產(chǎn)過程中根據(jù)后續(xù)相關(guān)物料加入的順序,通過掃描設(shè)備將主要元器件及模組的物碼讀出,并且與其綁定。鑒于生產(chǎn)過程的直通率無法保證達(dá)到100%,所以如何實(shí)現(xiàn)動態(tài)綁碼就非常關(guān)鍵。如果出現(xiàn)維修后仍無法正常工作的情況,則需根據(jù)替換算法,將舊的物料解綁,同時(shí)更換新的物料信息。
產(chǎn)品通電點(diǎn)屏完成后,進(jìn)入系統(tǒng)定制化參數(shù)配置及整機(jī)串號燒錄的階段,在此環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)屏的物碼標(biāo)識同整機(jī)串號的綁定,為后續(xù)查詢打下基礎(chǔ)。彩電整機(jī)入庫前,包裝箱及機(jī)身后殼上會貼上整機(jī)串號的物碼標(biāo)識,憑此即可查詢該整機(jī)對應(yīng)的主要元器件的情況,包括規(guī)格型號、生產(chǎn)廠商、批次等信息。
3.1.3 物碼查詢
通過彩電維修小程序的“掃一掃”功能,對彩電上的物碼信息進(jìn)行掃描,即可提取對應(yīng)的串號信息,然后通過查詢產(chǎn)品可追溯系統(tǒng),即可看到這臺彩電對應(yīng)的信息,比如各主要元器件的信息?;谶@些信息化手段的支撐,上門維修人員可以快速定位問題,并提供維修方案。同樣的,如果某個(gè)元器件或者某種有批量性性能問題,也可以通過該系統(tǒng)進(jìn)行反溯,根據(jù)該物料的使用情況,輸出受影響的整機(jī)清單,結(jié)合分銷體系的數(shù)據(jù),準(zhǔn)確獲取受影響的用戶及范圍,并制定應(yīng)急預(yù)案,比如主動推送固件調(diào)節(jié)元器件運(yùn)行參數(shù)等,避免給用戶造成更大的損失。
3.2 通用功能服務(wù)
本模塊位系統(tǒng)的統(tǒng)一模塊,負(fù)責(zé)用戶管理及通知服務(wù)等。維護(hù)使用系統(tǒng)的管理員、業(yè)務(wù)員等用戶的權(quán)限等,不同角色的用戶開發(fā)使用不同的功能菜單;通知組件管理,負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的通知模塊,目前支撐通過短信網(wǎng)關(guān)向特定人員發(fā)送短信通知以及通過郵件網(wǎng)關(guān)向用戶發(fā)送郵件。
3.3 數(shù)據(jù)中臺
處理系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù),按規(guī)則進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗并存儲、挖掘,并生成各種報(bào)表數(shù)據(jù),給管理方的決策提供數(shù)據(jù)支撐。
圖3 整機(jī)生產(chǎn)過程圖示意圖
4 業(yè)務(wù)前臺
系統(tǒng)支持多種用戶交互方式,領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙大屏展示,通過電腦瀏覽器及App/ 小程序訪問,并支持第三方通過H5 方式對接調(diào)用。領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙大屏部分負(fù)責(zé)宏觀的數(shù)據(jù)展示,統(tǒng)籌整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài),e.g. 物碼系統(tǒng)已經(jīng)解決的問題排行、維修趨勢預(yù)測等;在生產(chǎn)過程可通過物碼信息標(biāo)識經(jīng)電腦瀏覽器及小程序?qū)崟r(shí)方案原材料或整機(jī)的信息。
5 結(jié)論
本文設(shè)計(jì)的基于物碼的彩電產(chǎn)品可追溯系統(tǒng),可通過整機(jī)的串號,精準(zhǔn)查詢所使用主要元器件或模塊(e.g.屏、藍(lán)牙模塊、Wi-Fi 模塊、喇叭、主板等)的供應(yīng)商和批次等信息。通過本系統(tǒng)的上線部署,有效提高產(chǎn)品售后維修的速度及準(zhǔn)確性,提升客戶滿意度,為售后維修及應(yīng)急處突提供了技術(shù)抓手。同時(shí),針對部分出問題的核心元器件的產(chǎn)品批次,可第一時(shí)間搞清楚受影響的范圍,為終端消費(fèi)者有更好的使用體驗(yàn)提供支撐。同樣,該可追溯系統(tǒng)也適用于其他家電產(chǎn)品,比如白電、小家電等,有重要的市場推廣意義。
參考文獻(xiàn):
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[3] 基于二維碼與小程序的可溯源系統(tǒng)[J]. 吳海雄、費(fèi)娟等.長江信息通信. 2021,34(9):72-75.
(本文來源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2023年3月期)
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