RFID技術(shù)在乳制品追溯解決方案中的應(yīng)用

申海朋+付廷振

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先進的技術(shù)并依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實現(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，實現(xiàn)食品安全預警機制。RFID技術(shù)貫穿于食品安全的始終，包括生產(chǎn)、加工、流通、消費各環(huán)節(jié)，全過程嚴格控制，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電子標簽，并根據(jù)標簽建立數(shù)據(jù)庫，從牛的養(yǎng)殖及生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)開始加貼，實現(xiàn)“從農(nóng)田到餐桌”全過程的跟蹤和追溯，包括運輸、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)，可以避免標簽因為油污、潮濕等原因造成條碼的損壞及不能準確讀出數(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)中認證的標準，帶動行業(yè)的整體進步，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)點包括養(yǎng)殖節(jié)點、生產(chǎn)與加工線節(jié)點、倉儲與配送節(jié)點、消費節(jié)點，實現(xiàn)各節(jié)點的數(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、消費的信息化建立起來的信息鏈接，實現(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)的實時監(jiān)控，達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標簽，建立奶牛唯一的電子身份檔案。通過RFID標簽對牧草中多種營養(yǎng)成分、飼料以及養(yǎng)殖環(huán)境等信息進行記錄，并實時監(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檢測指標數(shù)值、運輸條件與時間等信息進行記錄，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)實現(xiàn)原輔料及添加劑供應(yīng)商的溯源、儲運過程產(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、容器或儲運車上粘貼RFID標簽，標簽內(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標簽，由ERP系統(tǒng)自動生成產(chǎn)品配方并寫入領(lǐng)料標簽。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)驗證出庫品種、數(shù)量后授權(quán)出庫，同時更新貨架標簽中的物料數(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保養(yǎng)及清洗劑濃度等記錄和相關(guān)責任人，這樣有利于評估其對產(chǎn)品質(zhì)量安全的風險。

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標簽，對環(huán)境有溫度、濕度等要求，加貼集成傳感器的RFID標簽，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)料標簽上的原輔料信息，當系統(tǒng)與配方比對投料品種、數(shù)量、順序正確后準許投料。在生產(chǎn)線上的物料流轉(zhuǎn)節(jié)點布置RFID讀寫器，通過讀取物料包裝或容器上的標簽信息，將物流混合、轉(zhuǎn)換等前后狀態(tài)進行鏈接。在關(guān)鍵工序和關(guān)鍵控制點的生產(chǎn)線或設(shè)備內(nèi)加貼集成傳感器的有源RFID標簽，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。

消費管理

在乳制品進入最終端銷售時，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)加工過程進行監(jiān)控，基于RFID的質(zhì)量管理系統(tǒng)還在監(jiān)管中實施使用，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、事件預防等，并可部署到消費終端如超市。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)揮著其獨特的作用。

注：本論文得到“十二五”先進制造技術(shù)領(lǐng)域國家科技支撐計劃（項目編號：2012BAF11B06）的支持。

參考文獻

[1] 勵建榮.我國乳品工業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].中國乳品工業(yè)，2004，32（ 9）：49—52.

[2] 顏波，石平，黃廣文.基于RFID和EPC物聯(lián)網(wǎng)的水產(chǎn)品供應(yīng)鏈可追溯平臺開發(fā)[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2013，29（15）：172-183.

[3] 沈映娜.淺析RFID技術(shù)在奶粉安全監(jiān)管中的應(yīng)用[J].廣東科技2011，7：14.

[4] 國偉，儲曉剛.RFID技術(shù)及其在食品安全領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].食品科技，2007，（9）.