GS1编码在工业消费品全生命周期质量追溯中的应用研究

中国物品编码中心 张 颖 王玉娟

根据国家市场监督管理总局发布的《关于2020年全国汽车和消费品召回情况的通告》（2021年第11号）数据显示，质量与安全问题依然是消费品产业投诉最多的问题，在消费者提供的所有产品缺陷线索中，电子电器、儿童用品等工业消费品的缺陷线索占据了消费品缺陷线索总数的89.9%；在消费品召回产品中，仅儿童用品类工业消费品就占消费品召回总数的12%，工业消费品质量总体水平有待提高。为帮助企业消除产品安全隐患，提振公众消费信心，更好地服务工业消费品质量监管，中国物品编码中心（以下简称编码中心）积极推动工业消费品全生命周期质量追溯工作，引用GS1全球追溯标准及编码技术，研究提出工业消费品质量追溯统一编码和标识技术方案，并进行推广应用。

关于GS1系统

GS1（Globe standard 1）全称为全球统一编码标识系统，它是国际物品编码组织负责开发和维护的在全球商贸领域应用最为广泛的供应链标准和商贸语言，为供应链中的不同层级的贸易项目（产品与服务）、物流单元、资产、位置、单据及其他特殊领域提供全球统一的编码标识，同时为行业间信息交互和流程整合提供技术标准和信息共享技术支撑。

GS1系统构成

GS1系统由编码、数据载体以及数据交换三大体系构成。

GS1编码体系是核心。为给流通领域中所有的产品与服务（包括贸易项目、物流单元、资产、位置和服务关系等）提供准确的编码，GS1编码体系细分出14种代码，如：全球贸易项目代码（GTIN）、系列货运包装箱代码（SSCC）、全球参与方位置代码（GLN）、全球服务关系代码（GSRN）等，如图1所示。这些代码使用国际标准编码结构及分配方式，确保编码的全球唯一性。

图1 GS1编码标识体系

GS1编码通常采用条码符表示，以GS1条码或EPC/RFID标签作为数据载体，便于电子识读。与此同时，GS1条码搭载电子数据交换技术（EDI）、XML技术、EPCIS技术、全球信息同步网络（GDSN）等，实现自动数据采集与电子数据交换。

GS1编码全球应用情况

目前，经过40多年的发展，GS1编码已被150多个国家和地区广泛应用于药品、器械、服装、建材、食品、物流、电子商务、电子政务等领域，极大地提高了全球供应链效率。

据不完全统计，全球有超过250万家企业采用了GS1国际标准，全球每天扫描商品条码的次数约60亿次。只需通过索引GS1条码便能将贸易项目相关信息串联起来，这极大地方便了贸易项目数据管理和应用，GS1条码也因此被推荐用作产品追溯的重要标识，要求利用好产品“唯一身份证”，更好地服务企业、消费者以及政府监管。

GS1编码在工业消费品质量追溯的应用

GS1编码追溯技术方案

基于GS1编码和标识的特点及作用，编码中心研究提出了针对工业消费品质量追溯的统一编码和标识技术方案，以实现工业消费品全生命周期质量追溯。该技术方案包括四个部分：1.构建工业消费品质量追溯数据模型，参照GS1追溯评估标准，并运用数据采集和融合技术等，汇聚形成工业消费品追溯数据链；2.确定工业消费品质量追溯统一编码和标识技术方案，以商品条码+批次号为追溯关键字，进行工业消费品全生命周期质量追溯；3.构建产品追溯数据信息可视化模型，运用VUE大数据呈现技术、跨平台接口技术等，视觉化呈现产品质量追溯所有的可视化事件，同时提供信息查询、共享以及数据预警等功能；4.确定区块链技术应用方案，保障追溯数据的不可篡改并实现隐私保护。

构建工业消费品质量追溯数据模型

追溯数据模型是为建立工业消费品从生产、加工、仓储、流通到销售全生命周期数据的有机联系而构建，其记录管理着工业消费品在时间、位置、对象、参与方、事件、质量等多个维度中的物理流和信息流。追溯数据模型构建的关键在于识别和追溯产品的生产关系和贸易关系，汇集有效的追溯记录，形成完整的追溯信息链条。追溯模型将工业消费品供应链界定为采购、生产、销售三个过程，其中，采购和销售需要分别与供应链上游、下游关联，通过企业间产品交易信息体现；生产发生在企业内部,将采购自上游供应商的生产资料转变为销售给下游客户的产品,通过产品生产信息体现。对应这三个过程，追溯数据被划分为原材料端数据、生产端数据以及经营销售端数据。基于过程模式采用UML（Unified Modeling Language）设计追溯数据模型，运用数据溯源、采集和融合技术等，实现工业消费品追溯数据批量采集及智能分析处理，如图2所示（见下页）。

图2 追溯数据模型构建过程示意图

确定工业消费品质量追溯统一编码和标识技术方案

统一编码和标识技术方案决定了工业消费品质量追溯的技术方法及操作原理，即采用国际通用的GS1标准体系中的商品条码作为追溯的基础追溯单元编码，对追溯单元进行唯一标识。

根据追溯颗粒的划分，可采用商品条码+批次码（生产日期或订单号）作为批次追溯的基础标识代码，如图3所示（见下页），也可采用商品条码+批次码（生产日期或订单号）+序列号作为单品追溯的基础标识代码，如图4所示（见下页），并将标识代码与其相关信息的记录一一对应，然后采用一维条码与二维码相结合的方式进行标识。产品追溯的过程中，鼓励提供信息的各参与方应至少交换和记录各自系统内追溯产品的一个通用的标识，以确保产品追溯时信息交换保持通畅。

图3 工业消费品按批次追溯示意图

图4 工业消费品按单品追溯示意图

构建工业消费品追溯数据可视化模型

可视化模型是基于数据采集和融合技术，并借助VUE大数据呈现技术、跨平台接口等，视觉化呈现工业消费品质量追溯所有的可视化事件，如图5所示。可视化模型的构建，首先需要根据“4W+Q”结构，定义工业消费品质量关键控制点数据信息，其中，WHAT是指关键控制点上追溯单元的商品条码、批次信息、序列号信息、物流信息等重要信息；WHEN是指关键控制点发生的时间信息；WHERE是指关键控制点上事件的发生位置；WHY是指与关键控制点业务有关的业务动作，包括追溯对象的状态、交易、发送方或者接收方等数据信息；Quality是指关键控制点的追溯对象的相关质量数据信息。然后再经过大数据分析处理，以追溯图谱、动态图谱等形式直观呈现工业消费品追溯情况，包括召回或预警情况等等，如图6所示。

图5 工业消费品质量安全追溯图谱

图6 工业消费品召回和预警统计分析图

确定区块链技术应用方案

区块链技术的应用是为保障追溯数据的不可篡改和隐私保护，帮助企业实现防窜货等功能，如图7所示。考虑到京东在区块链防伪技术应用方面具备的良好基础，编码中心与京东展开合作，将自建的国家重点工业产品质量追溯平台（即易码追溯平台）与京东区块链防伪追溯平台进行对接，组成京东区块链重要节点，通过将产品图像、对应ID、追溯信息等写入区块链网络进行数字存证登记造册，并对数字加密管理，形成工业消费品区块链存证。

图7 易码追溯平台APP查询结果区块链防篡改

GS1编码追溯技术方案应用

为充分发挥GS1编码追溯功能以及验证技术方案的可行性，编码中心选择小家电和儿童玩具行业进行试点应用，在对各地产业基础、追溯情况进行摸底后，确定浙江、重庆、陕西、广东、深圳等五省市为试点区域开展追溯。试点应用要求：（1）覆盖到生产企业和经营企业；（2）覆盖到品牌和中小型不等规模企业；（3）覆盖到线上、线下两种流通模式；（4）覆盖到布绒类、木制品、电子类、金属类等近10种类型儿童玩具和电水壶、烤糖机、香薰机等多种小家电产品等。

经过近1年的协调推动，目前已有10家小家电企业、35家儿童玩具企业不同深度参与应用。编码中心根据企业的应用反馈，对技术方案进行优化完善，使其更具实用性及可操作性。通过易码追溯平台，共采集处理134个批次的工业消费品追溯数据。最终，通过GS1编码追溯，试点企业实现产品的溯源编码及标识管理、品牌信息和产品信息管理、追溯信息查验、统计等；经初步统计，试点产品全部实现源头追溯，部分实现全供应链追溯，确保了追溯数据在生产企业和经营企业之间的互联互通，如图8所示。

图8 易码追溯平台追溯数据监控中心

在GS1编码追溯应用实践过程中，编码中心也在探索推动GS1编码追溯服务市场监管，积极总结经验，研究如何将追溯与风险监测、信用监管、执法等其他质量监管手段的协同贯通，实现对工业消费品质量行之有效的监管，更好地推动工业消费品质量安全从“被动应对”向智能化监管、预警的“主动保障”转变，真正保障工业消费品质量安全。