您吃的肉安全嗎?瘋牛病、禽流感、抗生素殘留、激素非法添加……是不是讓您覺得沒有保障?雖然RFID(無線射頻識別)可以解決追溯管理問題，但如何在全流程環(huán)節(jié)上應(yīng)用RFID技術(shù)，以保證生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集和質(zhì)量追蹤的不間斷，是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在肉制品加工應(yīng)用中的難點問題。

可能您天天都在吃肉，但是您可能想象不出肉制品加工有多么復(fù)雜。前期的剔骨分割、腌制、攪拌、充灌等流程環(huán)節(jié)，加上后期的切片、包裝等離散加工環(huán)節(jié)，每一個步驟都可能發(fā)生質(zhì)量問題。怎么監(jiān)控?RFID在這個領(lǐng)域早已不是新鮮技術(shù)，但要在全流程上采用RFID技術(shù)，以保證生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集和質(zhì)量追蹤的不間斷，是這類應(yīng)用的難點問題。

我國是世界畜牧業(yè)生產(chǎn)大國，但在世界肉制食品出口市場所占份額卻很低，其重要的原因就是食品安全缺乏保障。造成肉制食品安全問題的根本原因在于生產(chǎn)工業(yè)化的發(fā)展和市場范圍的不斷擴大，使肉制食品要通過復(fù)雜的供應(yīng)鏈才能到達消費者手中。但肉制食品在供應(yīng)鏈中常會使原料改變性狀，而難由成品辨別原料品質(zhì)，加之多層次的加工及流通環(huán)節(jié)，都對產(chǎn)品質(zhì)量安全帶來影響。由于目前國內(nèi)應(yīng)用RFID技術(shù)對肉制品供應(yīng)鏈進行追蹤管理仍處于嘗試階段，多為某個或某幾個環(huán)節(jié)的應(yīng)用，還難以實現(xiàn)對整個食品供應(yīng)鏈進行全程追蹤、追溯，但可以先實現(xiàn)肉制品企業(yè)內(nèi)部可追溯管理。

全過程都要管

傳統(tǒng)肉制食品安全管理普遍采用終端產(chǎn)品檢驗方式，缺乏對供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的有效監(jiān)控和管理，增加了食品的安全風(fēng)險。為了從根本上解決食品安全問題，許多發(fā)達國家通過法規(guī)訂立和系統(tǒng)建設(shè)方式，建立起各自的食品安全追溯管理制度和系統(tǒng)。

食品安全追溯管理要求對食品在生產(chǎn)、加工和流通任何指定環(huán)節(jié)都具備相關(guān)信息追溯能力。具體對肉制食品來說，主要是實現(xiàn)飼養(yǎng)、屠宰、倉儲、運輸、加工、銷售等供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的有效監(jiān)控、追蹤，實現(xiàn)可追溯管理。我國政府也從2004年開始以肉制品行業(yè)為試點，從源頭飼養(yǎng)環(huán)節(jié)著手，建立生鮮肉和肉類制品追溯管理制度，并嘗試建立相應(yīng)的安全信息平臺及管理系統(tǒng)。

肉制品加工屬于離散與流程加工的混合，其中前期的剔骨分割、腌制、攪拌、充灌屬于流程加工環(huán)節(jié)，后期的切片、包裝等屬于離散加工環(huán)節(jié)。離散環(huán)節(jié)的物料、半成品都有明確的單元或包裝，便于加貼RFID標簽直接追蹤; 流程環(huán)節(jié)涉及原料的混合及性狀變化，不能對原料、半成品個體進行明確區(qū)分，因此無法用RFID標簽直接對物料個體進行追蹤。如何在流程環(huán)節(jié)上應(yīng)用RFID技術(shù)，以保持生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集和質(zhì)量追蹤的不間斷，是實現(xiàn)這類應(yīng)用的難點。

多種RFID

擇位“上崗”

在肉制品加工過程中，應(yīng)根據(jù)不同加工環(huán)節(jié)的特點選擇相應(yīng)的RFID標簽和RFID讀寫器。UHF頻段電子標簽用于倉儲原料及成品追蹤; HF頻段電子標簽用于生產(chǎn)流程加工環(huán)節(jié)狀態(tài)標識和信息存儲; 固定式UHF頻段RFID讀寫器用于出入庫信息采集; 手持式UHF頻段RFID讀寫器用于庫存管理信息采集、出廠信息寫入; 固定式HF頻段RFID讀寫器用于生產(chǎn)過程流程中，加工環(huán)節(jié)的狀態(tài)追蹤管理和信息采集。

在原材料出入庫、庫存管理、成品出廠等環(huán)節(jié)，RFID應(yīng)用空間范圍大，追蹤對象要求遠距離快速識別，可選擇UHF頻段ISO18000-6協(xié)議的RFID標簽。相應(yīng)地，需要配裝UHF頻段RFID讀寫器，根據(jù)不同場合的安裝位置、識別操作特點、識別距離遠近等決定讀寫器及天線的具體選擇。

原材料出入庫環(huán)節(jié)只需要識別出入庫貨物，可在倉庫出入口安裝固定式UHF讀寫器，并選擇外置大功率極化天線，覆蓋出入口空間。

庫存盤點和成品出廠需由人員專門操作，可選擇手持式UHF讀寫器，配合相應(yīng)的功能菜單進行識別和參數(shù)寫入等功能。該讀寫器采用內(nèi)置極化天線，識別距離近、功耗低，支持電池供電。

在分割、腌制、攪拌、充灌、切片等中間加工環(huán)節(jié)，應(yīng)用特點是空間有限、識別距離近，可選擇HF頻段ISO15693或ISO14443協(xié)議的RFID標簽，相應(yīng)地，選擇HF頻段固定式RFID讀寫器。在各生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)對應(yīng)位置安裝讀寫器，天線采用內(nèi)置線圈型，符合小空間近距離識別需要，且避免相鄰讀寫器相互干擾。

在流程環(huán)節(jié)用RFID標簽對物料個體進行追蹤，可以采用如下方案:

肉制品從原料起就分成若干小批次進行精細化管理，小批次可按生產(chǎn)線單位時間投料能力劃分，每小批原料對應(yīng)一張批次卡(電子標簽)，其唯一ID對應(yīng)原料的批次ID。后續(xù)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)管理人員憑借批次卡，對該批原料進度狀態(tài)進行追蹤，采集各批次在不同環(huán)節(jié)的溫度、時間等加工參數(shù)信息，采集數(shù)據(jù)信息記錄在批次卡中，最終上傳給生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)。

每批肉制品加工過程在不同工藝環(huán)節(jié)，需要采集并記錄相應(yīng)的狀態(tài)和加工參數(shù)信息，可以將每批原料對應(yīng)批次卡(RFID標簽)存儲空間按工序劃分區(qū)域，每個區(qū)域?qū)?yīng)存儲某一環(huán)節(jié)的加工信息，原料加工完畢后批次卡就存儲了整個流程全部加工信息，管理人員將該批次加工信息上傳到生產(chǎn)信息管理平臺。對于一些需要保密的重要信息以及批次卡無法容納的大量信息，也可以和批次ID對應(yīng)直接存儲在生產(chǎn)信息管理平臺的數(shù)據(jù)庫中。在成品出廠前，系統(tǒng)從生產(chǎn)信息管理平臺提取必要生產(chǎn)信息，寫入成品包裝所貼RFID標簽用于后序環(huán)節(jié)追溯。

攻克三大難題

●編碼問題

當今世界主流的RFID標簽編碼規(guī)范是歐美的EPC標準和日本的UID標準。具體來說，EPC編碼長度可以是64位、96位或256位，但都包含統(tǒng)一的四個域: 版本號、管理域(對應(yīng)生產(chǎn)廠家)、類別(商品種類)、序列號(標識單件物品)。UID編碼長度為128位，根據(jù)需要能夠擴展為256、384或512位; 它由三個字段組成，依次為: 編碼類別標識(用于兼容現(xiàn)有的編碼標準)、某種編碼標準的編碼內(nèi)容(用于識別某類商品)、惟一標識(用于標識某類商品的具體個體)。

我國也在肉類食品供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域推出了一定RFID編碼標準，比如針對動物飼養(yǎng)環(huán)節(jié)電子標簽應(yīng)用的GB/T20563-2006，另外即將推出肉與肉制品RFID追溯技術(shù)要求規(guī)范。但是在肉制品加工過程還沒有相關(guān)RFID編碼規(guī)范，目前可以參照相關(guān)國家、行業(yè)標準和企業(yè)內(nèi)部編碼規(guī)范進行。

●信息安全問題

出于對關(guān)鍵生產(chǎn)參數(shù)信息的保密考慮，生產(chǎn)過程每批物料加工的參數(shù)信息采集和訪問需要權(quán)限。具體來說，每道工序的管理人員僅可以在生產(chǎn)過程中對自身權(quán)限的參數(shù)進行采集或修改，生產(chǎn)過程結(jié)束后便失去修改權(quán)限，僅可查看，并且對于他人權(quán)限的參數(shù)無法查看或修改。企業(yè)管理層具備最高權(quán)限，可以查看生產(chǎn)過程全部數(shù)據(jù); 非管理人員僅可以查看管理系統(tǒng)采集參數(shù)和設(shè)定參數(shù)的對照結(jié)果是否合格，無法查看具體參數(shù)值。

RFID技術(shù)應(yīng)用于肉制品加工過程，對工藝信息安全保障我們可以采取以下措施。

(1) RFID標簽信息的存儲和識別采用完善的數(shù)據(jù)校驗機制和可靠的加密算法;

(2) 利用RFID標簽標識的唯一性，與生產(chǎn)信息管理平臺的數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，將加工工藝重要參數(shù)用數(shù)據(jù)庫遠程存儲而不是在標簽內(nèi)存儲;

(3) 對于生產(chǎn)信息平臺的加工工藝相關(guān)信息，在采集、修改和訪問過程中嚴格按照設(shè)定權(quán)限操作，避免數(shù)據(jù)非法訪問和篡改。

●技術(shù)配套問題

肉制品加工環(huán)節(jié)利用RFID進行信息采集，必須有配套的信息傳輸手段，比如現(xiàn)場總線通信技術(shù)或無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可針對現(xiàn)場環(huán)境特點選擇應(yīng)用，以保證RFID采集的信息能夠及時準確地上傳給信息管理系統(tǒng)。

肉制品加工過程需要多個不同類型的RFID讀寫器設(shè)備及標簽，必須有功能強大的RFID中間件支持，對這些設(shè)備進行功能管理、信息過濾、格式轉(zhuǎn)換，最終以統(tǒng)一的接口格式送給信息管理平臺處理。

信息管理平臺需要不斷接收底層生產(chǎn)環(huán)節(jié)大量的信息并及時進行處理，才能夠保證每批制品的生產(chǎn)狀態(tài)在線追蹤、生產(chǎn)信息記錄不丟失，所以信息管理平臺要滿足一定的實時性要求。

此外，RFID相關(guān)設(shè)備對肉制品加工過程的蒸汽、油脂等環(huán)境因素適應(yīng)性也必須考慮，外殼需滿足較高IP等級要求。

總的來說，RFID技術(shù)與精細化管理手段結(jié)合，可實現(xiàn)肉制品企業(yè)內(nèi)部可追溯管理，向上游環(huán)節(jié)、下游環(huán)節(jié)延伸，進而實現(xiàn)飼養(yǎng)、屠宰、倉儲、運輸、加工、銷售等供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的有效監(jiān)控、追蹤。

小貼士

RFID技術(shù)是一種先進的非接觸式自動識別技術(shù)，用于肉制食品安全追溯管理時，因其識別速度快、準確率高，有利于提高供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)信息采集效率。另一方面，RFID標簽抗污染、耐高低溫、耐久性強，適用于肉制食品供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié)的應(yīng)用環(huán)境; RFID還具有較大信息量存儲功能，滿足肉制品供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)安全信息記錄傳遞需要。

流水線屠宰進入現(xiàn)代化作業(yè)階段

案例分享

RFID肉制品加工可追溯管理系統(tǒng)

下面以熏煮香腸加工過程為例，說明在肉制品加工過程中應(yīng)用RFID技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)過程的信息化和可追溯管理。

(1)原料檢驗

每批原料入廠后都需要先進行檢驗，檢驗流程包括對消毒證、檢疫證和防五證等相關(guān)證明查驗、登記，并對原料進行抽檢。檢驗過程根據(jù)記錄信息填寫檢驗報告，最終評定合格方可入庫。蓋章的檢驗報告和“三證”原件存檔，檢驗報告的內(nèi)容錄入企業(yè)生產(chǎn)信息管理平臺，供后續(xù)工序查詢。

(2)原料入庫和庫存管理

由于一批原料采購量可能很大，同一批次也會存在差異，要想實現(xiàn)安全追溯，從原料起就分成若干小批進行精細化管理。小批可按單位時間投料能力劃分，每小批對應(yīng)采用加貼UHF頻段RFID標簽的容器如托盤存放，標簽及編碼規(guī)則按國家肉制品追蹤規(guī)范。倉庫入口安裝固定式UHF頻段的RFID讀寫器及外置大功率天線，對每批原料入庫信息進行自動記錄。

庫存管理可通過手持式UHF頻段RFID讀寫器對物品碼放位置進行記錄、盤點，便于物品管理與查找。

(3)原料出庫和分割解凍

生產(chǎn)管理人員持物料單領(lǐng)取一個或若干個小批原料，倉庫出口安裝固定式UHF頻段的RFID讀寫器及外置大功率天線，按照設(shè)定功能自動記錄出庫時間、數(shù)量等信息，上傳給企業(yè)生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)。

每小批原料出庫后對應(yīng)發(fā)一張批次卡，批次卡為HF頻段RFID標簽，其唯一ID對應(yīng)生產(chǎn)信息管理平臺中該批原料的批次ID，與之綁定的信息繼承直到倉庫出口處的UHF標簽信息，在后續(xù)環(huán)節(jié)由生產(chǎn)管理人員持批次卡對該批原料狀態(tài)進行追蹤。

在每一小批原料完成解凍、分割環(huán)節(jié)后，工作人員可通過手持RFID終端進行記錄并上傳給信息管理系統(tǒng)，系統(tǒng)會監(jiān)視該批原料是否在規(guī)定時間內(nèi)進行后序腌制環(huán)節(jié)。

(4)中間流程加工環(huán)節(jié)管理

RFID技術(shù)在腌制滾揉、攪拌填充、煙熏蒸煮、冷卻包裝、二次殺菌等中間流程加工環(huán)節(jié)中，每個環(huán)節(jié)至少配一臺固定式或手持式HF頻段RFID讀寫器。

從原料投入腌制環(huán)節(jié)開始進入流程加工，這個過程中無法使用RFID標簽進行追蹤，但可以按小批投入原料，根據(jù)批次ID對該批原料加工進度進行追蹤。同時需要對每批次在不同環(huán)節(jié)的溫度、時間等質(zhì)量控制相關(guān)參數(shù)進行采集、記錄。采集根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)條件不同，可采用DCS直接采集、手持式終端采集或者人工采集方式，將采集數(shù)據(jù)上傳到生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)。

(5)出廠信息管理與追溯

每批肉制品完成全部加工流程出廠前，都需進行理化、微生物等檢驗，如果發(fā)現(xiàn)有檢驗不合格的，則根據(jù)原料批次ID從生產(chǎn)信息管理平臺進行追溯。

出廠檢驗合格后，可對產(chǎn)品外部大包裝加貼UHF頻段RFID標簽，通過手持式UHF頻段讀寫器將該批產(chǎn)品對應(yīng)的質(zhì)量安全信息寫入標簽。大包裝所貼標簽及編碼規(guī)格按國家肉制品追蹤管理規(guī)范，內(nèi)部小包裝加貼符合EAN/UCC規(guī)范的條碼。在用戶查詢庫中，將條碼與電子標簽內(nèi)容關(guān)聯(lián)，這樣批發(fā)商和消費者可以通過標簽識別或條碼掃描，檢索產(chǎn)品出廠日期、原料品種、產(chǎn)地等質(zhì)量安全相關(guān)信息，一旦發(fā)現(xiàn)問題還可以追溯。