RFID技術(shù)在乳制品追溯解決方案中的應(yīng)用
摘 要:在乳制品生產(chǎn)過程中,由于目前缺乏有效的全程信息追溯,因此管理者及消費(fèi)者很難有效掌握相關(guān)的信息數(shù)據(jù),而乳制品安全追溯可以對牛奶生產(chǎn)、流通過程中各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的信息加以有效管理可以對乳制品的生產(chǎn)過程進(jìn)行很好的監(jiān)控。RFID技術(shù)是一個方便有效的追蹤食品來源的解決方案,可以用來標(biāo)識和跟蹤產(chǎn)品的來源,RFID技術(shù)的應(yīng)用是完善奶業(yè)產(chǎn)品可追溯性體系的一個重要技術(shù)措施。因此,RFID技術(shù)是當(dāng)前建立跟蹤與追溯食品安全的最佳選擇。
關(guān)鍵詞:RFID技術(shù) 乳制品 追溯 監(jiān)控
乳品行業(yè)是近十幾年來發(fā)展極為迅速的一個行業(yè),最近幾年乳品行業(yè)的運(yùn)營和發(fā)展能力均超過了食品制造業(yè)的平均水平。據(jù)統(tǒng)計,目前我國乳業(yè)市場容量約為2467億,隨著居民收入倍增、中產(chǎn)階級規(guī)模壯大和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,該數(shù)據(jù)將會不斷增加[1]。然而,近幾年發(fā)生的“大頭娃娃”事件、“三聚氰胺”事件、“恒天然”事件等嚴(yán)重問題,反映出我國乳制品安全控制體系依然不夠完備,暴露了監(jiān)管和產(chǎn)品安全體系建設(shè)的雙重缺失。RFID技術(shù)(Radio frequency identification,射頻識別技術(shù))是一個方便有效追蹤食品來源的解決方案,可以用來標(biāo)識和跟蹤產(chǎn)品的來源,RFID技術(shù)的應(yīng)用是完善奶業(yè)產(chǎn)品可追溯性體系的一個重要技術(shù)措施。
1 RFID食品追溯管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
RFID食品追溯管理系統(tǒng)是利用RFID先進(jìn)的技術(shù)并依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及數(shù)據(jù)庫技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息融合、查詢、監(jiān)控,為乳制品每一個生產(chǎn)階段以及分銷到最終消費(fèi)領(lǐng)域提供針對乳制品安全性、成分、來源及庫存控制的合理決策,實(shí)現(xiàn)食品安全預(yù)警機(jī)制。RFID技術(shù)貫穿于食品安全的始終,包括生產(chǎn)、加工、流通、消費(fèi)各環(huán)節(jié),全過程嚴(yán)格控制,建立一個完整產(chǎn)業(yè)鏈的食品安全控制體系,形成各類食品企業(yè)生產(chǎn)銷售的閉環(huán)生產(chǎn),以保證向社會提供優(yōu)質(zhì)的放心產(chǎn)品,并可確保供應(yīng)鏈的高質(zhì)量數(shù)據(jù)交流,讓乳制品行業(yè)徹底實(shí)施乳制品的源頭追蹤以及在供應(yīng)鏈中提供完全透明的能力。
RFID乳制品追溯管理系統(tǒng)是為乳制品頒發(fā)一個“電子身份證”——RFID電子標(biāo)簽,并根據(jù)標(biāo)簽建立數(shù)據(jù)庫,從牛的養(yǎng)殖及生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)開始加貼,實(shí)現(xiàn)“從農(nóng)田到餐桌”全過程的跟蹤和追溯,包括運(yùn)輸、包裝、分裝、銷售等流轉(zhuǎn)過程中的全部信息,如生產(chǎn)基地、加工企業(yè)、配送企業(yè)等都能通過電子標(biāo)簽在數(shù)據(jù)庫中查到。
RFID乳制品追溯管理系統(tǒng),可以避免標(biāo)簽因?yàn)橛臀邸⒊睗竦仍蛟斐蓷l碼的損壞及不能準(zhǔn)確讀出數(shù)據(jù)的問題,不僅可以追溯牛的養(yǎng)殖與牛奶加工業(yè)過程中的情況,還可以追溯養(yǎng)殖過程中濫用藥、加工過程中超范圍超限量使用添加物的問題,改變以往對質(zhì)量安全管理只側(cè)重于生產(chǎn)后的控制,而忽視生產(chǎn)預(yù)防控制狀況,完善食品加工技術(shù)規(guī)程、衛(wèi)生規(guī)范以及生產(chǎn)中認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn),帶動行業(yè)的整體進(jìn)步,全面提升我國乳品行業(yè)的水平。
乳制品追溯管理系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)、公用服務(wù)系統(tǒng)和應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)3個層次結(jié)構(gòu)和食品供應(yīng)鏈及安全生產(chǎn)監(jiān)管數(shù)據(jù)中心、食品產(chǎn)業(yè)鏈中各關(guān)鍵監(jiān)測二級節(jié)點(diǎn)組成。數(shù)據(jù)中心為海量的乳品追溯與安全監(jiān)測數(shù)據(jù)提供充足的存儲空間,保證信息共享的開放性、資源共享的安全性,實(shí)現(xiàn)乳品追蹤與安全監(jiān)測管理功能[2]。各關(guān)鍵監(jiān)測節(jié)點(diǎn)包括養(yǎng)殖節(jié)點(diǎn)、生產(chǎn)與加工線節(jié)點(diǎn)、倉儲與配送節(jié)點(diǎn)、消費(fèi)節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和信息鏈的連接,并使各環(huán)節(jié)可視。
2 RFID食品追溯管理系統(tǒng)的實(shí)施過程
RFID食品追溯管理系統(tǒng)解決方案由以下各系統(tǒng)組成:中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、種植養(yǎng)殖安全管理系統(tǒng)、安全生產(chǎn)與加工管理系統(tǒng)、食品供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、食品安全基礎(chǔ)信息服務(wù)系統(tǒng)等,通過種植養(yǎng)殖生產(chǎn)、加工生產(chǎn)、流通、消費(fèi)的信息化建立起來的信息鏈接,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)過程的安全控制和對流通環(huán)節(jié)的實(shí)時監(jiān)控,達(dá)到乳制品的追溯與召回。
奶牛養(yǎng)殖
牧場的工作人員為每頭奶牛掛了RFID標(biāo)簽,建立奶牛唯一的電子身份檔案。通過RFID標(biāo)簽對牧草中多種營養(yǎng)成分、飼料以及養(yǎng)殖環(huán)境等信息進(jìn)行記錄,并實(shí)時監(jiān)控,保證了奶牛飼料的質(zhì)量;對每頭奶牛的品種、生長過程、健康狀況、擠奶方式以及鮮奶各項(xiàng)檢測指標(biāo)數(shù)值、運(yùn)輸條件與時間等信息進(jìn)行記錄,有效的保證了奶源的質(zhì)量。
原料管理
研究應(yīng)用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)原輔料及添加劑供應(yīng)商的溯源、儲運(yùn)過程產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控、出入庫環(huán)節(jié)的解決方案。在采購原輔料及添加劑的包裝、容器或儲運(yùn)車上粘貼RFID標(biāo)簽,標(biāo)簽內(nèi)寫入物料品種、數(shù)量、來源等相關(guān)檢測信息[3]。
給領(lǐng)料人員配置領(lǐng)料RFID標(biāo)簽,由ERP系統(tǒng)自動生成產(chǎn)品配方并寫入領(lǐng)料標(biāo)簽。工人領(lǐng)取原輔料及包裝材料時,倉儲保管員使用讀寫器讀取領(lǐng)料標(biāo)簽信息,在倉儲系統(tǒng)中調(diào)取所需物料信息,通過系統(tǒng)驗(yàn)證出庫品種、數(shù)量后授權(quán)出庫,同時更新貨架標(biāo)簽中的物料數(shù)量信息。
人員設(shè)備管理
在乳制品的生產(chǎn)設(shè)備及設(shè)施上粘貼RFID標(biāo)簽,記錄下設(shè)備的使用期限、檢修年限等信息。在對設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng)和清洗時,由工作人員使用便攜式讀寫器寫入維護(hù)保養(yǎng)及清洗劑濃度等記錄和相關(guān)責(zé)任人,這樣有利于評估其對產(chǎn)品質(zhì)量安全的風(fēng)險。
給企業(yè)職工特別是生產(chǎn)現(xiàn)場的操作人員配備非接觸式可讀寫射頻卡,在消毒設(shè)施上設(shè)置固定式RFID讀寫器,在車間、衛(wèi)生間門口也設(shè)置固定式讀寫器,自動記錄操作人員的消毒和活動情況,防止產(chǎn)生交叉污染。
安全生產(chǎn)與加工管理系統(tǒng)
在車間、生產(chǎn)線、工作臺等合適的位置加貼RFID標(biāo)簽,對環(huán)境有溫度、濕度等要求,加貼集成傳感器的RFID標(biāo)簽,記錄下生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)。
在投料環(huán)節(jié)上,企業(yè)的ERP系統(tǒng)會自動生成產(chǎn)品配方,投料人員只需要使用便攜式讀寫器讀取領(lǐng)料標(biāo)簽上的原輔料信息,當(dāng)系統(tǒng)與配方比對投料品種、數(shù)量、順序正確后準(zhǔn)許投料。在生產(chǎn)線上的物料流轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)布置RFID讀寫器,通過讀取物料包裝或容器上的標(biāo)簽信息,將物流混合、轉(zhuǎn)換等前后狀態(tài)進(jìn)行鏈接。在關(guān)鍵工序和關(guān)鍵控制點(diǎn)的生產(chǎn)線或設(shè)備內(nèi)加貼集成傳感器的有源RFID標(biāo)簽,在線檢測溫度、濕度、壓力等控制參數(shù),通過網(wǎng)絡(luò)化RFID中間件控制器,驅(qū)動控制系統(tǒng)的執(zhí)行單元,并按要求控制生產(chǎn)過程。
消費(fèi)管理
在乳制品進(jìn)入最終端銷售時,可根據(jù)具體情況分析,采用現(xiàn)有的成熟的條碼技術(shù)。
監(jiān)控系統(tǒng)
不僅在種植養(yǎng)殖、生產(chǎn)加工過程進(jìn)行監(jiān)控,基于RFID的質(zhì)量管理系統(tǒng)還在監(jiān)管中實(shí)施使用,并將監(jiān)控鏈延伸到超市,監(jiān)控對象覆蓋各類乳制品[4]。
基礎(chǔ)信息服務(wù)系統(tǒng)
本系統(tǒng)為統(tǒng)一的資源發(fā)布、乳制品數(shù)據(jù)信息共享服務(wù)網(wǎng),提供全方位的安全數(shù)據(jù)信息共享與服務(wù)。主要為各環(huán)節(jié)的信息查詢、安全監(jiān)測分析、事件預(yù)防等,并可部署到消費(fèi)終端如超市。通過最終產(chǎn)品的電子質(zhì)量安全碼掃描,可以查詢到所購乳制品的各供應(yīng)環(huán)節(jié)信息,也可以向上層層進(jìn)行追溯,最終確定問題所在,這種方法主要用于問題產(chǎn)品的召回。
3 小結(jié)
本研究通過RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)對乳品生產(chǎn)及質(zhì)量安全溯源的自動識別與控制 ,大大加強(qiáng)企業(yè)的質(zhì)量管理和政府部門的監(jiān)管力度。目RFID技術(shù)是最合適食品安全監(jiān)控全過程的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),特別是在乳制品行業(yè)發(fā)揮著其獨(dú)特的作用。
注:本論文得到“十二五”先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域國家科技支撐計劃(項(xiàng)目編號:2012BAF11B06)的支持。
參考文獻(xiàn)
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