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Batch, Item, or Aggregation? Choosing the Right Serialization Level

Item-level serialization gives every unit its own identity. Without a firm understanding of the requirements and implementation process of item-level serialization, costs can quickly escalate beyond expectations. This blog explains the different levels of serialization and will help you determine the right degree of serialization for your organization.
Boxes with individual barcodes for item-level serialization

关键要点

  • 序列化是针对每种产品的决策,而不是整个工厂的转换。 大多数制造商采用混合模式,对高风险单元进行序列化,而将低风险输入保持在批次级别。
  • 预算用于聚合和验证,而不是标记。 打印代码需要花费几分钱。将每个项目链接到其箱子和托盘,并在线速度下确认每个代码,这就是成本累积的地方。  
  • 在投资之前,确认适用的授权。 不同的国家和行业法规要求对不同的零件和产品进行不同的序列化。在实施新流程之前,确定适用于您所在行业和运营的法规和序列化级别。 

序列化是什么意思?

序列化为单个物品、产品批次或聚合容器分配唯一的序列号。它提供了增强的供应链数据、质量控制措施、产品召回效率、假冒检测和法规遵从性。序列化与跟踪和追踪操作直接相关。 跟踪监控物品从原产地到目的地的移动,而追溯记录物品的制造或加工方式、时间和地点。

这种区别很重要,因为序列化存在于一个范围内。每个序列化级别都有成本和实施策略:

序列化级别什么获得唯一ID典型用途相对成本和复杂性
Serialization-Item.gif

项目/实例(项目级序列化) 

每个独立单元药品包装、电动汽车电池、安全关键组件
Serialization-Batch.gif

批次/批号

一起制作的组 散装紧固件、涂料、低风险食品原料
序列化-聚合.gif

聚合(父子关系)

单元与案例相关联,案例与托盘相关联 完整的供应链跟踪和退货处理最高

表格显示,随着识别粒度的增加,成本和复杂性急剧上升,从低成本的批次跟踪,到高成本的项目级序列化,再到最高成本的聚合模型,将单位与箱子和托盘联系起来。

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专家见解:确定零件是单独序列化还是按批次序列化

托马什·米纳里克,应用工程师: "如果我们不考虑监管要求,决定因素通常是产品的价值。产品的价值越高,客户投诉、现场故障或召回的潜在成本就越高。在这些情况下,序列化标识以及相关流程可以帮助制造商更快地调查问题,并更精确地识别受影响的产品。这最终有助于减少损失并避免不必要的广泛纠正措施。

另一方面,如果产品以非常大的数量生产,每个单品的价值非常低,那么实施序列化标识可能在经济上是不合理的。例如,我还没有看到在单个商品组件(如螺母和螺栓)上实施序列化标识。

哪些法规要求在2026年进行产品序列化?

三项法规塑造了 2026 年的序列化决策,它们指向不同的方向。在美国,《药品供应链安全法案》(DSCSA)要求对药品进行电子、批次级序列数据管理。食品药品监督管理局(FDA)设定的稳定期在2025年批发分销商截止日期和2026年分发商截止日期过后结束。现在实际的问题不再是是否要序列化,而是如何做好序列化。医疗器械已经通过唯一器械标识(UDI)系统要求单位级别的身份。

美国主要的食品安全法规,食品安全现代化法案规则204(FSMA 204),仅要求在批次或批号级别进行可追溯性,因此生产商追踪一组产品,而不是每个单独的单位。其合规日期已推迟至2028年7月20日,这为食品行业提供了更多时间来部署合规措施。

最新的驱动因素是欧盟(EU)电池法规(2023/1542)。从2027年2月18日起,欧盟销售的每块电动汽车电池、轻型运输电池和工业电池(超过2千瓦时)都需要一个数字电池护照,任何人都可以通过二维码打开,每个护照都必须携带一个序列级标识,该标识是该电池独有的。这是第一个生效的数字产品护照,监管机构已经表示,纺织品和电子产品将根据可持续产品生态设计法规(ESPR)进行跟进。 

法规行业所需级别状态和关键日期
DSCSA制药(美国)包装/项目级序列号实时;自 2025 年 11 月 27 日起使用大型分配器;小型分配器豁免至 2026 年 11 月 27 日
FSMA 204食品(美国)批次级合规日期推迟至 2028 年 7 月 20 日
欧盟电池法规2023/15422千瓦时以上的电动汽车和工业电池序列级(唯一电池ID)2027年2月18日强制使用护照
UDI医疗设备设备级标识符生效

比较四项可追溯性法规的表格,显示法规越来越倾向于推动药品、电池和医疗器械的单位级序列化,而食品可追溯性仍然保持批次级,其截止日期已推迟到2028年。

专家见解:是什么迫使制造商进行项目级序列化? 制造商现在应该做些什么来准备?

托马什·米纳里克: "推动项目级序列化的关键因素之一是组件和制造产品的复杂性日益增加。在发生故障时,项目级序列化可以通过识别哪个供应商提供了特定的子组件,以及哪些操作员参与了最终产品的组装,从而降低风险。准确地确定责任有助于防止大规模且代价高昂的召回行动。

制造商还应密切关注最新的技术发展。标记、机器视觉和代码读取设备正在不断进步,以跟上更高的生产线速度和更复杂的挑战。

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验证器对条形码打印质量进行分级,以确保代码可以被读取。 

序列化中的成本在哪里?

大多数序列化预算都分配给了聚合、全面验证以及将单元连接到案例和托盘的数据基础设施。打印一个包装序列号只需几美分。在生产速度下确认每个代码都存在、清晰可读且匹配正确,这就是成本累积的地方。

聚合值得拥有自己的预算行。将一个单位与其案例和托盘链接起来,然后处理每一个例外情况,除了单位级别的标记外,还需要添加设备和经过验证的软件。  

经常性成本是团队低估的: 

  • 验证: 从基于抽样的质量控制转向100%检验意味着阅读和分级每个代码。条形码验证器根据ISOGS1标准对打印质量进行分级,以便在线捕获故障。
  • 数据基础设施: 这一层包括EPCIS存储库、与贸易伙伴的云数据交换和主数据管理。在快速生产线上,代码每分钟可能变化五到六次,因此生产线速度和整体设备效率(OEE)会受到很大影响。
  • 流程和培训: 标准操作程序(SOPs)IT、仓库,甚至叉车操作员都必须学习序列化的工作流程。 
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专家见解:大多数团队在标记硬件上的花费过高。有一项几乎从未出现在第一份预算草案中的项目是什么?

托马什·米纳里克: "在大多数情况下确实如此。乍一看,人们可能会认为在产品上简单地打印一维或二维代码就足够了。然而,这是一个误解。生产线还必须能够可靠地读取代码,验证其质量或验证数据,然后,例如,将此信息链接到数据库或其他更高级别的系统。

然而,我也见过由于标记技术不够强大或质量差而导致问题的情况。如果标记本身在实际生产条件下不一致、不耐用或不可读,即使最好的代码阅读系统也很难提供可靠的结果。"

从项目级序列化中你实际上能得到什么回报?

项目级数据可实现召回精度,为防止假冒和转移提供可靠的防御,并为更快的根本原因分析提供单位级谱系。当出现问题时,您可以隔离受影响的单位,而不是隔离整个生产运行。

召回精度提供了最直接的价值。批量召回将撤销所有共享批次代码的产品,包括数千个合格的单位。使用项目级序列化的召回将针对有问题的确切单位,这减少了报废、浪费,并限制了声誉损失。风险随着产品而变化。一旦算上更换和和解费用,主要汽车召回的成本就高达数十亿美元,而这种尾部风险正是序列化遏制所管理的。

即使召回不是问题,假冒产品也可以证明对序列化的投资是合理的。经济合作与发展组织(OECD)和欧盟知识产权局(EUIPO)将2021年全球假冒商品贸易额定为约4670亿美元,约占世界贸易的2.3%。独特的序列号使产品成为分销商、监管机构或客户可以验证的东西。

最后,还有家谱——工程师重视的好处。项目级数据将单个单位与生产它的机器设置、操作员和组件批次联系起来。这比“在这一批中的某个地方”更尖锐的根本原因分析,它为工业4.0和工业物联网计划所依赖的数字孪生可追溯性提供了支持。 

专家见解:能否分享一个需要序列化的项目示例?

托马什·米纳里克: "我想到一个例子。它涉及到一个大型制造厂,包括冲压、焊接、组装和质量等多个独立部门。每当质量部门在最终检验过程中发现最终产品存在缺陷时,就会启动重大调查。

问题是,没有一个部门愿意为缺陷承担责任。因此,各个部门经常争论问题实际发生在哪里,哪个工序步骤应该负责。

为了解决这个问题,该工厂决定使用视觉检测系统实施项目级序列化。在最终数据库中,每个零件都有其独特的序列号,每个部门执行的输出视觉检查的检查结果,甚至还有相关图像。

这为每个产品创建了一个清晰、客观的可追溯性记录。一个部门不再可能将责任推给另一个部门,因为数据准确地显示了产品在哪个环节被检查过,结果如何,以及在每个过程阶段零件的外观如何。

项目级序列化值得吗?

这取决于风险,现实情况是,大多数制造商都采用混合方法。对召回、假冒或保修索赔会造成最大损害的单位进行序列化,并将低风险输入保持在批次级别。将序列化级别与出错的后果相匹配。

按照以下顺序做出决策:

  1. 首先检查您的授权。 如果适用 DSCSA、欧盟电池护照或 UDI,则级别已确定,工作是实施。
  2. 进行模拟召回。 量化一批次召回中将受到影响的优质单位数量。这个数字就是你的风险敞口,通常是商业案例中最令人信服的数字。
  3. 根据后果对每一行进行评分。高后果单元获得项目级序列化。低风险输入保持在批次中。期待混合。
  4. 使用你所拥有的愿景。 如果检查摄像头已经在生产线上,添加代码验证是增量的,而不是新的实施。

当不知道哪个单位失败的成本高于跟踪每个单位的成本时,序列化才有意义。对于越来越多的产品,监管机构已经为您完成了这项计算。对于其他所有产品,模拟召回通常会揭示答案。

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最后修改日期2026/08/04

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