基于物聯(lián)網(wǎng)的乳制品冷鏈物流的實時監(jiān)控研究

1、https:/基于物聯(lián)網(wǎng)的乳制品冷鏈物流的實時監(jiān)控研究基于物聯(lián)網(wǎng)的乳制品冷鏈物流的實時監(jiān)控研究摘 要全程冷鏈物流的配套服務是乳制品行業(yè)高速發(fā)展的品質保障。高速發(fā)展的乳制品生產(chǎn)與消費同滯后的冷鏈物流體系形成了鮮明的反差，許多需冷藏銷售的乳制品被暴露在常溫或是溫控不足的環(huán)境中，從而引發(fā)食用安全問題。冷鏈設備的不完善不僅帶來食品安全問題，而且使物流成本居高不下。本文致力于通過物聯(lián)網(wǎng)技術，確保乳制品企業(yè)能夠實時監(jiān)控冷鏈物流狀態(tài)，使得乳制品安全得到保證，降低企業(yè)物流成本。本文通過對南京衛(wèi)崗企業(yè)進行實地調研，將物聯(lián)網(wǎng)技術與實際相結合，對乳制品冷鏈物流的流程優(yōu)化提出了建議。關鍵詞乳制品；冷鏈物流；物聯(lián)網(wǎng)技術

2、1 引 言我國土地遼闊，主要的奶源位于北方，而牛奶的主要消費市場卻在華東、華南等地。供給地與消費者所在的市場之間相隔太遠，乳制品又是一種易腐產(chǎn)品，如果不在低溫下儲存就很容易變質，因此，乳制品的存儲和運輸離不開冷鏈物流的支持。然而，我國乳制品在生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)、運輸環(huán)節(jié)和銷售環(huán)節(jié)的溫度及濕度的控制遠遠不能滿足乳制品低溫的要求。另外，冷鏈物流企業(yè)對于信息技術應用的范圍和比例都遠遠低于發(fā)達國家。從整體上看，我國冷鏈物流企業(yè)的發(fā)展還存在著很大的上升空間。相關學者指出，乳制品的市場需求非常龐大，但與乳制品相關的冷鏈物流硬件設施設備建設嚴重滯后；現(xiàn)有的冷藏設施設備陳舊、分布不均衡、無法為乳制品提供低溫保障，從

3、而導致冷藏運輸效率低。因此，冷鏈物流企業(yè)需要引進物聯(lián)網(wǎng)技術來改善乳制品從生產(chǎn)到銷售的現(xiàn)狀。2 在冷鏈物流中引入物聯(lián)網(wǎng)技術的優(yōu)勢物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)概念的基礎上，將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間，通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備進行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡手段，從而實現(xiàn)識別、定位、追蹤管理和監(jiān)控的目的。鑒于乳制品冷鏈物流自身的特殊性，有學者指出，在利用物聯(lián)網(wǎng)技術的過程中引入一種特殊的標簽，即 RFID 溫度標簽（冷鏈標簽），以此對乳制品進行實時監(jiān)控，保證乳制品的新鮮度。在乳制品的整個生產(chǎn)流程中，企業(yè)必須隨時實地、精確地掌握乳制品的各種狀態(tài)，才能夠保

4、證低溫乳制品的質量的合格。但實際上，物體在流動的過程中，采購、倉儲、生產(chǎn)、包裝、卸載、流通加工、配送、銷售到服務各個環(huán)節(jié)處于松散的狀況。物聯(lián)網(wǎng)技術正是一項能夠有效解決乳制品冷鏈物流中的輸入與輸出、業(yè)務過程的控制與追蹤的一項技術。因此，將物聯(lián)網(wǎng)技術與乳制品冷鏈物流的加工、存儲及運輸?shù)拳h(huán)節(jié)相結合起來，將會對保障乳制品的質量起到重要作用。https:/乳制品的生產(chǎn)加工是生產(chǎn)線中最先開始的步驟，在這個流程中如果沒有進行實時有效的監(jiān)控的話，致使產(chǎn)品出現(xiàn)了質量問題，無論后續(xù)流程做得再細致入微也終究無濟于事。然而，傳統(tǒng)的乳制品的生產(chǎn)加工過程的透明度不高，容易造成質量問題。因此，我們可以在這個流程中對乳制品的

5、來源進行分類標記，并對整個流程的溫度、濕度進行連續(xù)的監(jiān)控，建立完整的數(shù)據(jù)庫及時記錄這些數(shù)據(jù)，保證食品質量的安全。乳制品所處時間最長的流程應該就是在倉庫中存儲了。利用物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)對倉庫中的溫度、濕度、產(chǎn)品的數(shù)量、質量進行有效連續(xù)的監(jiān)控，將這些數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫，交易雙方可以共享這個數(shù)據(jù)庫中的信息，可以讓購賣雙方及時了解到產(chǎn)品的需求變化，減少牛鞭效應，較大幅度地降低庫存，減少管理成本。如何在乳制品的運輸過程中保證乳制品的質量及如何提高產(chǎn)品的運輸效率是每個進行冷鏈物流的企業(yè)比較頭疼的問題。有效地利用物聯(lián)網(wǎng)技術就能夠很好地解決這個問題。在乳制品運輸車輛中加入 RFID 標簽，就可以對運輸車內(nèi)部的溫度、

6、濕度進行實時連續(xù)的監(jiān)控，還可以迅速獲得運輸車的地理位置，這樣就可以有效地解決運輸車上乳制品的質量與安全問題。3 物聯(lián)網(wǎng) RFID 技術在乳制品配送過程中的應用分析 以南京衛(wèi)崗乳業(yè)有限公司乳制品配送過程為例3.1 衛(wèi)崗企業(yè)的現(xiàn)狀南京衛(wèi)崗乳業(yè)有限公司是南京一家大型乳品企業(yè)，該企業(yè)每天都要向各大超市配送低溫乳制品。據(jù)南京某乳制品企業(yè)內(nèi)部人士透露，像沃爾瑪這些大型的超市，每次都需對車輛內(nèi)部的溫度進行監(jiān)測，哪怕溫度只高于規(guī)定值 1 度，也需要進行重新降溫處理，直到達到應有的標準，商家才會收貨。衛(wèi)崗乳業(yè)的低溫乳制品的具體物流過程如下所示：（1）奶源：衛(wèi)崗乳業(yè)有 10 大自有牧場，30 個生奶基地的奶源網(wǎng)絡

7、，奶源基地緊靠生產(chǎn)基地，生奶運輸不超兩小時，十分有利地保持奶源的新鮮度。奶牛一天要擠三次奶，擠下的奶要降到 4，擠奶和儲奶設備要反復消毒才能保證牛奶新鮮。擠下的牛奶當天就要運到加工廠，奶罐車要有保溫設施，每天要對罐體清洗消毒三次。（2）生產(chǎn)加工：自動操作系統(tǒng)可對溫度、液位、濃度等進行全過程監(jiān)控，自動糾錯系統(tǒng)可以自動糾正錯誤。自動清洗系統(tǒng)對加工中牛奶經(jīng)過的所有設備、管道進行衛(wèi)生消毒并自動檢測效果，確保牛奶營養(yǎng)成分的高品質。（3）灌裝：生奶出倉后進入消毒程序，瑞典產(chǎn)的殺菌機、均質機、在線添加系統(tǒng)、脫氣和閃蒸系統(tǒng)等現(xiàn)代化的加工設備保證了乳制品加工的質量。加工好的乳制品必須經(jīng)過無菌管道才能流向瓶奶灌裝

8、線。所有的奶瓶都經(jīng)過多道高溫消毒處理，灌裝好的牛奶進入現(xiàn)代化庫房。https:/（4）物流配送：衛(wèi)崗乳業(yè)的冷藏車每天夜晚奔馳在運輸線上，確保把當天的牛奶送到各個發(fā)奶站，送奶員在清晨 6：30 前送到用戶的奶箱。3.2 衛(wèi)崗企業(yè)目前存在的問題通過調查得知，衛(wèi)崗企業(yè)在乳制品運送過程中只有制冷設備，并沒有實時監(jiān)控設備。在乳制品的運輸配送中存在以下缺陷：（3）冷鏈車廂內(nèi)只有制冷設備，沒有實時監(jiān)控設備。制冷設備是自身設定為 26中的一個恒定數(shù)值，不能進行更改調整，但是這并不代表真實的當下車廂內(nèi)乳制品的溫度就是制冷設備的溫度。考慮到車廂保溫和密閉性，以及裝卸貨時車門打開，真正車廂溫度只能通過車內(nèi)溫度計反映

9、。工作人員說超出約定溫度范圍會報警，但配送總部并不能實時做出反應，只能等司機聽到報警后停車打電話反饋或車開回后才能反饋問題。雖然根據(jù)回答，車內(nèi)裝有 GPS 定位裝置，但這只能得知實時的車輛位置而不是實時的車內(nèi)貨物的溫度。在衛(wèi)崗乳業(yè)的駕駛員工作標準中僅僅只有清掃車輛衛(wèi)生，嚴格執(zhí)行公司夏季保險產(chǎn)品配送溫控規(guī)定等要求。（4）到達門店后的卸貨過程中，是要打開冷鏈車后門，尤其是在炎熱的夏天，冷鏈車中的溫度得不到保障。（5）管理不到位。一旦出現(xiàn)問題，誰運送誰負責損失。沒有找到乳制品質量安全責任的問題的關鍵。3.3 基于物聯(lián)網(wǎng)的乳制品運輸配送實時監(jiān)控解決方案使用 RFID 和 EDI 進行業(yè)務的流程如下：（

10、1）乳制品出貨前，供應商在裝載乳制品的物流容器上貼 RFID 溫度感應標簽。此類 RFID 感溫標簽能夠定時采集存儲環(huán)境的溫、濕度，并且采集的頻率是可以根據(jù)需要進行調節(jié)的。而冷庫中的 RFID 讀取器，可定時讀取儲存在每件貨物標簽中的溫、濕度，讀取的頻率同樣是可以調節(jié)的。具體流程如圖 1 所示。圖 1 出貨時 RFID 工作流程將 RFID 電子標簽貼在托盤上，可以減少成本，并且可以減少檢驗貨物及打包等流程步驟。此處可以使用具有永久使用期的被動標簽，它適合于支持長時間的數(shù)據(jù)傳輸和永久性的數(shù)據(jù)存儲。（2）讀取器的數(shù)據(jù)通過有線或者無線網(wǎng)絡，傳輸?shù)?RFID 中間服務器。中間服務器負責軟件系統(tǒng)和 R

11、FID 硬件設備之間的通信，對輸入數(shù)據(jù)進行過濾、整理；并且中間件服務器還負責匯集和儲存數(shù)據(jù)，并向后臺管理系統(tǒng)輸送數(shù)據(jù)。RFID 工作流程圖如圖 2 所示。圖 2 RFID 數(shù)據(jù)流程https:/（3）當乳制品進入冷藏車后，包裝上的感溫標簽同樣定時采集車中的儲藏溫濕度，車內(nèi)安裝有同車載 GPS 相聯(lián)的 RFID 讀取裝置，定時讀取的數(shù)據(jù)，通過 GPS 衛(wèi)星傳輸?shù)街虚g件服務器中。供應商及用戶可以通過各種終端，如PC、手機、PAD 等多種方式進行管理、分析和指令下達等作業(yè)。（4）當冷藏車到達目的地的出貨地點后，司機及相關操作人員將從冷藏車上卸下的裝載著貨物的箱子通過已經(jīng)在出貨中心安裝好的閱讀器來讀取

12、上面的電子標簽。再和事先由 ASN（事前出貨通知）送來的信息自動對照后完成驗貨，在入庫檢驗和購買管理系統(tǒng)里登記產(chǎn)品。為了提高讀取率，一個讀取區(qū)域可以設置多個閱讀器及相關配套的無線電波裝置，以便于在大范圍內(nèi)能夠讀取每一個貨物包裝上的標簽。（5）乳制品檢驗完成之后，在有出貨碼的顯示器上，操作員實時反饋結果。實施 RFID 后能夠有效地避免由人工逐一操作讀取入貨商品條碼時產(chǎn)生的讀取錯誤，為有效地緩解了車輛同時到達產(chǎn)生的等待搬入引起的車輛停滯問題，提高了效率，降低了時間和成本，使得出貨入庫時的正確性和快速性這兩個原來難以兩全的矛盾得到了圓滿的解決。具體運送過程如圖 3 所示。圖 3 RFID 工作職能

13、（6）對乳制品包裝和電子標簽進行回收處理，以便于下次使用。當此類技術聯(lián)系到物聯(lián)網(wǎng)上，就可以讓乳制品供應商及其客戶實時了解產(chǎn)品的保存溫濕度。一旦發(fā)現(xiàn)異常，便及時發(fā)出警報，通知相關人員采取相應措施，從而減少貨損，創(chuàng)造“第三利潤”。并且，在溫度異常超過一定時間范圍后，即可判定貨物變質將其檢出銷毀，從而避免損失的發(fā)生；同時，通過數(shù)據(jù)事實，可以界定是哪個環(huán)節(jié)出了問題，從而方便認定損耗事故責任方是誰。貨物運輸時往往是搭載在存放它們的物流容器中，如托盤、包裝箱等。在很多情況下，那些容器運送完貨物被騰空之后也需要通過運輸來回收。這些被再次回收利用的物品被稱作可回收運輸品（RTI）。經(jīng)過對企業(yè)的咨詢調查，往往經(jīng)

14、過一年的使用，可回收運輸品總是越變越少，必須經(jīng)常重新訂貨加以補充。另外，從企業(yè)成本的角度，在每件產(chǎn)品上都粘貼電子標簽，實行起來的費用將會十分龐大。因此，我們可以在其進貨包裝箱和托盤上粘貼電子標簽。通過 RFID 技術，我們不僅能夠實現(xiàn)對于 RTI 的管理，同時又能對乳制品進行實時監(jiān)控，因為 RTI 是可以反復回收利用的，貼上的電子標簽也可以重復使用，所以電子標簽對于物流總成本的影響是微乎其微的。同時，乳制品在冷藏車的裝卸貨過程中不可避免短暫接觸外界，一旦工人裝卸貨速度太慢，或者室外溫度太高，乳制品極易發(fā)生變質或者營養(yǎng)被破壞的事故。因此，Krey Enschmidt 等學者們研究出了紫外線褪色技術，提出了一種可印刷的對光反應變色的時間溫度集成監(jiān)控器。這種技術可以直觀地讓供應商雙方及時發(fā)現(xiàn)乳制品變質等問題?？上У氖?，這種