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物联网技术在食品冷链物流管理中的运用

来源:http://www.jiaolezhizhajijiameng.com点击: 发布时间:2020-07-29


  一、当前食品冷链物流的突出问题

  食品冷链物流就是采用一定的技术手段,对生鲜食品的整个物流环节如采收、加工、包装、储存、运输及销售过程进行全程的适宜温度控制,最大程度地保持生鲜食品的质量安全,是在完全低温环境下的各种物流环节组成的特殊供应链系统。当前,我国食品冷链物流管理的突出问题有:

  ( 一) 信息系统分散,食品冷链物流实时监控性差

  目前,仅有为数不多的大型企业在冷链物流管理中全程应用了先进的一体化低温控制系统。众多企业在冷链加工车间和库房能够进行很严格的温度检测控制,却无法在冷链全程中进行信息管理系统的统一监管。且每个冷链合作企业所使用的信息系统基本都是独立的,合作部门与企业间的信息无法进行实时传输,导致食品冷链物流实时监控性差。这导致冷链物流管理效率低下,无法及时对问题食品进行追溯,加大了食品冷链相关企业的安全隐患。

  ( 二 ) 标准化程度不高,食品冷链物流协调性弱

  食品冷链的时效性要求将冷链物流活动中的采购、生产、销售、运输、库存及相关的信息流动等活动打造成动态的一体化系统。中国农业的产业化程度不高,大多数中小冷链合作企业缺乏配套的冷藏物流设备和现代的冷链物流技术,无法实现标准化管理规范和全程可控的一体化冷链物流体系,导致食品冷链物流整体协调性较差。

  ( 三 ) 冷链流通比例低下,食品货损率高起

  我国食品冷链流通的比例远远低于发达国家,物流途中耗损严重,直接导致零售终端价格昂贵。根据近几年中国物流与采购联合会冷链物流专业委员会公布的统计数据,全国农产品仅有15%进入冷链物流中,其中果蔬的流通腐蚀率高居第一位,达20%  -30%,水产品位居第二位,达到15%,肉类也达到了12% (见图1)。

  与中国相比,发达国家食品损耗率要低得多,农副产品的流通损耗率普遍为5%  -6%左右。
  
  二、食品冷链物流环节对物联网技术应用的需求分析

  冷链物流管理信息化、标准化、全程一体化的需求,催化了对新型物流技术应用的管理需求,其中物联  网 技 术 应 用的 巨 大 效 应 最 引 人 关 注 .物  联 网“Internet  of things”缩写为“IOT”,指物物相连的互联网,是一种建立在互联网上的泛在网络,并在互联网基础上进一步延伸和拓展,可使物与物之间具有通信功能,进行快捷的信息交换、传输和自动识别。物联网具有巨大的经济和社会效益。美国权威咨询机构FORRESTER 预测,到2020 年,物联网产值将是互联网的30 倍,其创造的经济价值将达到万亿级。

  物联网从技术和产业的角度,应用技术手段来解决传统的食品冷链物流面临的许多问题,满足食品冷链物流不同环节的管理需求:

  ( 一) 食品冷链物流加工环节均衡生产的需求由于无法对整条食品冷链物流加工环节进行全程跟踪和识别,不能及时获得补货信息,导致加工产品数量不准确,难以有序控制进行均衡生产。物联网技术的应用可辅助定单生产,实现流水线均衡生产,定量完成食品加工任务。

  ( 二 ) 食品冷链物流运输环节智能调度的需求传统的食品冷链物流运输环节,多依赖运输司机对运输路线和冷藏食品的人工控制,难以做到全程跟踪管理和实时监控。通过物联网技术的电子标签和接收装置,可实现运输环节全程可视化监控。同时,可利用物联网采集的数据计算行车路线,进行多种路线和联运方式的综合调度,实现食品冷链物流运输高效管理环境下的智能调度。

  ( 三 ) 食品冷链物流配送环节协同管理的需求利用物联网技术先进的信息定位系统,能考虑到实时交通路况,使得各食品冷链物流配送中心的配送管理与信息管理形成协同效应,在不同交通路况下,以成本最低、时间最短的方式完成配送工作,实现配送路径的最大优化。

  ( 四 ) 食品冷链物流仓储环节低库存成本管理的需求传统仓储管理模式,效率低,耗时长,人工失误率高,容易造成仓储货损。物联网 FRID 技术能自动识读产品标签,完成库存盘点,同步传输至数据中心,快捷高效地管理库存数量,降低食品冷链物流库存成本。

  应用物联网技术不仅能提高供应商库存管理效率,还能有效识别假冒伪劣产品,进行智能化库存成本管理,提升食品冷链物流库存管理水平。
  
  三、食品冷链物流管理中物联网技术应用的优势分析

  食品冷链物联网技术运用主要分为三个层次: 食品冷链物流感知层、网络层和应用层。食品冷链物流感知层主要是感知设备的配置和运用,比如: 核心传感技术二维码技术、RFID 技术等设备的数据采集处理。食品冷链物流网络层主要是通过各种通讯技术将感知层收集的大量数据进行处理与传输。食品冷链物流应用层则是针对食品冷链行业通过之前感知层和网络层的资源整合,提出实现冷链食品行业的解决方案(见图2)。通过以上三层次的共同作用,物联网技术在食品冷链物流管理中的应用优势有:

  ( 一 ) 物联网技术有助于食品冷链物流信息的标准化

  食品冷链物流营运时产生的信息量非常巨大,且食品冷链物流系统对信息处理的准确性和及时性要求较高,高效的信息流动是整个冷链物流系统运作的基础。传统的食品冷链信息系统存在数据格式不统一、各子系统不兼容、信息孤岛等信息不协同现象。为解决多个冷链物流子系统协同运作的问题,信息标准化是当前行之有效的关键方法之一。物联网技术在食品冷链物流领域的应用,通过食品冷链企业内部各职能管理部门间信息互通、高效传送和企业外部与上下游厂商、竞争对手、合作伙伴之间的信息共享,实现整个冷链物流系统数据的采集、传输、发布、共享和融合的信息标准化,保障整个食品冷链物流系统运行的稳定性和高效性。

  ( 二 ) 物联网技术有助于提高食品冷链物流信息反馈效率

  冷链食品的最终质量取决于冷链储藏与流通时间、温度和产品的耐藏性,冷链食品流通时间的有效管理,直接决定了冷链物流系统运营的效益。通过广泛在食品冷链企业中应用物联网感知层 RFID 技术,可实现对冷链食品的唯一标识,保障冷链食品信息在加工、运输、配送、仓储和销售环节涉及的众多冷链企业中无障碍流转。例如,物联网传感器技术融合多种类型的感知节点,实现物体信息及其所处环境信息的动态感知。冷链物联网移动 GIS 技术可以观测冷链食品的运动轨迹,实现实时温度监测,并监管冷链企业冷链中断等问题。物联网数据采集技术,实现了对感知商品的大批量信息采集,替代了手工录入的繁琐,提高了冷链物流系统营运效率。因此,采用新型物联网技术后能帮助冷链食品物流信息的反馈效率得到很大提高。

  ( 三 ) 物联网技术有助于提升食品冷链物流的服务水平

  传统食品冷链物流服务仅仅是以满足生产者和消费者不断增长的物流需求为目标,缺乏物流服务方式创新,无法提供个性化和智能化物流服务。物联网三层面技术的应用,提供了个性化智能物流服务解决方案。物联网感知层识别技术(RFID) 能够实现高度的物流信息化、自动化和便利化,确保基础性食品冷链物流服务的有效实施。物联网网络层数据处理与传输技术,在冷链物流上下游实体中快速反映客户的服务需求和期望,能准确、及时调整物流计划,实现物流服务能力的最佳匹配,提供以客户为中心的冷链物流优质增值服务。物联网应用层技术利用计算机、网络和通讯等现代信息技术,对区域内物流作业、物流过程和物流管理的相关信息进行资源整合,满足客户的订单生产、销售频率等个性化服务需求,实现物流流程需要同客户服务需求无缝对接,实现整个冷链系统的高度组织协调性。

  四、食品冷链物流主要环节中物联网技术的应用研究

  物联网技术在食品冷链物流的业务流程和物流环节的广泛应用,实现了食品冷链物流技术和业务模式的创新。

  ( 一) 物联网技术在食品冷链物流采购环节中的应用

  通过在食品冷链物流企业中广泛使用电子标签和 FRID 读写器,能优化食品冷链物流的采购方案,确保冷链食品的精准化采购水平。首先,通过对所有冷链食品原料粘贴电子标签,让每个标签含有符合 EPC(Electronic  Product Code 产品电子代码的缩写) 规则的商品信息。当买方输出食品原料采购订单前,通过FRID 读写器对采购食品原料进行电子标签识别,就可以获得有关采购食品的所有信息,还能获悉采购食品原料在整个冷链物流中的流转情况和变化信息,为优化采购方案提供精确的数据支持。同时,数据还能帮助买方掌握食品原料准确的消耗量,精准制定合适的采购时间、采购周期和采购数量。此外,物联网技术还确保卖方所供给食品原料的数量、质量和品类符合要求,并极大缩短食品原料检测时间。这不仅使采购作业更加科学,而且节约采购时间和资源,降低食品冷链企业采购成本。

  ( 二 ) 物联网技术在食品冷链物流生产环节中的应用

  当带有电子标签的食品原料进入冷链物流生产环节时,生产工序流水线上的读写器装置就会对其进行识别,并将每道工序的具体信息数据写入电子标签,最终产成品的电子标签会集合所有的加工信息。

  这些数据上传到企业生产管理信息系统,为企业了解自身产能、合理安排生产计划、制定精准的生产周期而提供基础信息保障。在日常生产管理活动中,物联网技术能帮助生产企业准确获知生产订单的执行情况,进行生产进度跟踪与控制,监督产成品质量完成状况。这不仅优化生产流程,为交货期预测提供决策支持,还为员工绩效考核提供参考,提升食品冷链物流生产企业的生产力。

  ( 三 ) 物联网技术在食品冷链物流仓储环节中的应用

  物联网技术在食品冷链物流仓储业务流程中的应用,能大大缩短仓储作业时间,同时提高冷藏食品的库存精确度。采用物联网技术的仓库出入口处,安装有读写器和红外线接收器,主动对通过出入口带有电子标签的货物进行扫描,将货物信息传输到物流仓储后台管理系统,实现物品出入库控制智能化。缩短出入库流程消耗时间的同时,避免人工操作的繁杂业务,使出入库作业更加便捷、准确、快速。通过在仓库的每个区域安装位置读写器,能帮助仓储管理人员迅速、精确地进行储位货物定位。当仓库进行货物盘点时,仓储工作人员仅需通过手持式读写器进行仓储货物扫描,货物信息将自动传输到仓储管理数据系统,繁重的货物清点工作变得便利、高效和精确。

  ( 四) 物联网技术在食品冷链物流运输环节中的应用

  物联网技术的应用,优化了运输方案,实现了智能化、可视化运输管理,降低了全程冷链物流运输成本。通过给运输工具如汽车、火车、轮船和飞机安装无线通讯装置、GPS 装置、RFID 读写器、传感器等相关设备,冷链物流运输信息系统能自动接收和核查运输车辆信息。利用 GIS 和 E  - Map 信息系统,运输部门能为每笔运输订单制定精确车辆数量和最优行驶路线,保证运输货物能安全、快速到达目的地,降低冷链运输能源的损耗和排放。在运输过程中,物联网技术的应用,还能提高货物分拣和通关时间。通过运输车辆 GPS 装置、RFID 读写器、传感器和无线传输技术的结合,食品冷链企业信息系统可实现运输信息快速传递,对车辆位移状况和运送货物状态进行实时监控,实现“在线可视”,即货物在整个运输路线中的实时信息都可以读取得到全程可视化物流。

  参考文献:

  [ 1 ] 郭磊。 基于 Petri 网的冷链物流企业配送流程优化研究[D]. 北京: 北京交通大学,2010.
  [ 2 ] 廖燕,鲁耀斌。 基于 RFID 技术的供应链信任研究 [ J ] .武汉大学学报,2009,(7)。

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