GS1系統(tǒng)在鮮奶冷鏈物流中的應(yīng)用

南京曉莊學(xué)院 胡緒進(jìn) 曾慧芳 王 亮 池恒宇

建立一個(gè)系統(tǒng)的、多手段控制、標(biāo)準(zhǔn)化的、有較高經(jīng)濟(jì)效益的冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)，重中之重是統(tǒng)一編碼?？茖W(xué)選擇標(biāo)識和識別技術(shù)，而采用具有全球統(tǒng)一性、開放性和擴(kuò)展性特點(diǎn)的GS1系統(tǒng)是個(gè)不錯(cuò)的選擇。

隨著人們生活水平的顯著提高，消費(fèi)者對乳制品的質(zhì)量提出了更高的要求，對鮮奶配送管理和服務(wù)也產(chǎn)生了新的需求。冷鏈物流和GS1系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)鮮奶質(zhì)量追溯，實(shí)現(xiàn)全程冷鏈監(jiān)控，提高鮮奶配送行業(yè)的管理效率。

伴隨著人們飲食習(xí)慣和膳食結(jié)構(gòu)的變化，奶制品的社會需求量明顯增加，特別是人們對鮮奶、酸奶等奶類制品的需求越來越大。

國內(nèi)乳制品加工廠生產(chǎn)兩大類產(chǎn)品：一類是可常溫保存的常溫奶制品，這類乳制品保存期較長，通常保質(zhì)期有6至12個(gè)月；另一類是需要低溫保存的鮮奶制品，其保存期較短，容易變質(zhì)。本文以某大型乳制品企業(yè)的鮮奶制品冷鏈過程為研究重點(diǎn)，探討GS1系統(tǒng)在鮮奶制品及其冷鏈過程中的應(yīng)用問題。

某乳制品企業(yè)鮮奶冷鏈管理過程中存在的問題

某乳制品企業(yè)是一家市場覆蓋范圍較大、品種齊全、市場渠道多樣的大型乳制品企業(yè)，擁有從牧場到生產(chǎn)到消費(fèi)者的乳制品全鏈路，并且已經(jīng)建立了一個(gè)閉環(huán)的冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示（見下頁）。

圖1 冷鏈溫度監(jiān)控流程

如圖所示，在鮮奶冷鏈過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)的溫度傳感器將實(shí)時(shí)采集的溫度信息傳輸?shù)狡髽I(yè)信息控制中心進(jìn)行監(jiān)控管理，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)的溫度發(fā)生異常，信息控制中心就會激活報(bào)警系統(tǒng)，報(bào)警系統(tǒng)在通知相關(guān)人員的同時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綔囟瓤刂婆c管理平臺，平臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析后，通過控制制冷裝置來對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

原奶從牧場到工廠環(huán)節(jié)冷鏈監(jiān)控缺失

該企業(yè)的奶源來源于自有牧場和社會牧場。在自有牧場中，擠完奶后，牛奶通過保溫管路將鮮奶快速降溫，并在最短時(shí)間內(nèi)將原奶溫度降至4℃左右，再通過保溫管路輸送到專業(yè)冷藏奶車的儲奶罐中。專業(yè)冷藏奶車的儲奶罐在整個(gè)運(yùn)輸過程中溫度應(yīng)始終保持在2℃到6℃，直至送達(dá)工廠，現(xiàn)場抽樣進(jìn)行檢驗(yàn)檢疫，檢驗(yàn)合格的原奶通過保溫管道傳到工廠冷藏儲奶罐，為后續(xù)加工環(huán)節(jié)儲備原材料。而來自社會牧場的牛奶則主要通過第三方公司的冷藏車將牛奶送達(dá)工廠，在這一環(huán)節(jié)企業(yè)還未對溫度控制進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測與把控，給原奶的質(zhì)量保持帶來隱形風(fēng)險(xiǎn)。

乳制品在工廠內(nèi)生產(chǎn)、倉儲、運(yùn)輸環(huán)節(jié)的溫度監(jiān)控與管理

鮮奶則需在低溫容器中進(jìn)行加工。生產(chǎn)車間內(nèi)有溫度要求，也配置了溫控設(shè)備以保證低溫的生產(chǎn)環(huán)境。在工廠內(nèi)部都設(shè)有感溫探頭，對生產(chǎn)以及存儲過程進(jìn)行溫度監(jiān)控，但沒有對這些感溫探頭的位置進(jìn)行標(biāo)識。一旦有些設(shè)備和區(qū)域溫度失控，往往需要較長時(shí)間才能發(fā)現(xiàn)。如果發(fā)生溫度超標(biāo)事件，是由現(xiàn)場工作人員進(jìn)行操作，會造成這些鮮奶制品的脫鏈問題。

鮮奶配送過程中溫度監(jiān)控缺失

運(yùn)輸環(huán)節(jié)有兩個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，一是車輛接收乳制品裝入前需將車廂內(nèi)溫度先降至乳制品的需求溫度，并在氣密及低溫的環(huán)境中接貨；在卸下乳制品后方可停止車箱體的制冷系統(tǒng)。二是車輛在整個(gè)運(yùn)輸過程中均應(yīng)使車廂內(nèi)保持需求溫度，不能中途回溫。目前大多數(shù)企業(yè)只在運(yùn)輸冷藏車中裝有感溫探頭，而在其它車上沒有裝感溫探頭。而奶站有溫度監(jiān)控卻沒有與后臺信息系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，運(yùn)輸車輛和企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)、倉儲的感溫探頭，奶站溫度檢測存在各管各的情況，沒有進(jìn)行統(tǒng)一的信息匯總及管理。

鮮奶從奶站到客戶的末端冷鏈物流

低溫乳制品按市場渠道可以大致分為三類：第一是送往商店超市，第二是送往飯店食堂等單位，第三類是每天配送到客戶住宅奶箱的瓶擔(dān)奶類，這一類往往是企業(yè)利潤的主要來源以及業(yè)務(wù)重點(diǎn)。第一、二類配送過程簡單，過程冷鏈主要問題在車輛選擇和溫度控制與中心聯(lián)系滯后，數(shù)據(jù)采集不夠系統(tǒng)化。而第三類瓶擔(dān)奶類需要配送入戶，在奶站到客戶的“最后一公里”中存在一個(gè)奶點(diǎn)和送奶工。時(shí)間長，缺乏冷鏈措施。企業(yè)會在下午四點(diǎn)以后將鮮奶陸續(xù)送到各個(gè)奶站，奶站有溫度控制，但沒有與控制中心聯(lián)網(wǎng)，溫度控制等工作隨意性較大。各奶點(diǎn)在晚上八九點(diǎn)領(lǐng)取需要配送的牛奶，早上三、四點(diǎn)左右送奶工人開始將牛奶送到無任何保溫措施的奶箱中，客戶一般在七點(diǎn)左右取奶。這一過程處于冷鏈斷鏈狀態(tài)，使得客戶第二天早上拿到的鮮奶品質(zhì)會下降甚至部分鮮奶出現(xiàn)變質(zhì)等一系列問題。

問題解決的總體思路

我們認(rèn)為，該企業(yè)設(shè)置了冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)，但作用比較有限，主要原因是：1）冷鏈設(shè)施設(shè)備標(biāo)識不統(tǒng)一，許多設(shè)備游離于監(jiān)控系統(tǒng)之外；2）企業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)化程度低，各個(gè)部門之間缺少有效溝通條件；3）溫度監(jiān)控手段單一，系統(tǒng)化差，尤其缺少系統(tǒng)自動(dòng)處理能力；4）瓶擔(dān)奶類的最后一公里缺乏溫度控制手段。因此，需要建立一個(gè)系統(tǒng)的、多手段控制、標(biāo)準(zhǔn)化的、有較高經(jīng)濟(jì)效益的冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)，重中之重是統(tǒng)一編碼，科學(xué)選擇標(biāo)識和識別技術(shù)，而采用具有全球統(tǒng)一性、開放性和擴(kuò)展性特點(diǎn)的GS1系統(tǒng)是個(gè)不錯(cuò)的選擇。

為了實(shí)現(xiàn)對原料乳產(chǎn)地更好的管理，使用GS1全球統(tǒng)一標(biāo)識對原料乳的生產(chǎn)日期和牧場位置進(jìn)行唯一標(biāo)識，采用應(yīng)用標(biāo)識符（AI）與GTIN-14相結(jié)合，對其產(chǎn)地及生產(chǎn)日期進(jìn)行編碼標(biāo)識。同時(shí)，對車輛、槽罐、原奶容器及溫度控制與傳感器進(jìn)行編碼標(biāo)識，利用傳感技術(shù)、GPS技術(shù)/北斗定位技術(shù)和信息傳輸技術(shù)及時(shí)將有關(guān)信息傳輸?shù)街醒肟刂浦行摹?/p>

在冷卻管道的末端需要安裝溫濕傳感器，方便記錄最終進(jìn)入奶罐車的原奶溫度。由于奶罐車某些特殊部位如頂部缸蓋密封條、放奶管道接口、尾部閥門等保溫性能可能會與罐體保溫性能有差別，所以需要在罐體不同部位安裝多個(gè)溫濕傳感器，駕駛室和中心系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)查看奶罐溫度，以便對原奶的溫度有更好的監(jiān)控。

在企業(yè)內(nèi)生產(chǎn)倉儲環(huán)節(jié)，可以采用感溫探頭實(shí)時(shí)感知溫度，將信息直接匯入監(jiān)控中心，一旦有環(huán)節(jié)溫度不符合要求，監(jiān)控中心立刻對其進(jìn)行報(bào)警，并發(fā)送相關(guān)報(bào)警信息到環(huán)節(jié)監(jiān)管中心，提示負(fù)責(zé)人員某區(qū)域溫度不合要求，需立刻進(jìn)行整改。需要對溫度傳感器進(jìn)行編碼，用全球可回收資產(chǎn)代碼+AI（21）系列號編碼。

儲奶罐內(nèi)部的不同部位、生產(chǎn)車間、倉庫、運(yùn)輸配送車輛、奶站等裝有多個(gè)溫濕傳感器，并將實(shí)時(shí)溫度信息傳輸?shù)街行男畔⑾到y(tǒng)。一旦出現(xiàn)溫度超過了警戒線的情況將會立刻進(jìn)行警報(bào)，信息傳輸?shù)街行男畔⑾到y(tǒng)，并提醒工作人員檢查故障并及時(shí)處理，同時(shí)中心信息系統(tǒng)會將歷史數(shù)據(jù)留存，以待工作人員對整個(gè)過程奶的溫度進(jìn)行追溯。

工廠冷庫、奶站冷庫賦予全球可回收資產(chǎn)編碼GRAI，對冷藏運(yùn)輸車配備RFID標(biāo)簽以及對溫濕傳感器賦予GRAI編碼進(jìn)行管理。在配送過程中，鮮奶的溫度變化會實(shí)時(shí)傳輸?shù)街行男畔⑾到y(tǒng)。

奶點(diǎn)最后一公里送奶是整個(gè)瓶擔(dān)奶冷鏈系統(tǒng)的難點(diǎn)，從質(zhì)量保證和企業(yè)效益兩方面綜合考慮，將配送溫度與送達(dá)奶箱時(shí)間相結(jié)合，縮短牛奶在奶箱中的時(shí)間是一個(gè)有效手段。對此，可以對每個(gè)奶箱進(jìn)行編碼（全球可回收資產(chǎn)GRAI編碼），用二維碼作為載體，送奶員通過手機(jī)將奶箱信息上傳至后臺信息系統(tǒng)。送奶工在配送前，在奶站通過掃描條碼連接系統(tǒng)，電腦后臺會自動(dòng)將奶品信息與客戶訂單信息進(jìn)行連接匹配，按照配送區(qū)域劃分訂單，并將按區(qū)域劃分后的訂單發(fā)送給送奶工，送奶工在配送時(shí)可以通過所得到的信息查看到自己負(fù)責(zé)區(qū)域的每個(gè)用戶所需奶品信息。當(dāng)送奶工將鮮奶配送至客戶時(shí)，需用手機(jī)掃描奶箱上的二維碼，并將相應(yīng)奶品放入奶箱，配送完成的同時(shí)，配送信息將實(shí)時(shí)輸至后臺系統(tǒng)，奶品送達(dá)等相關(guān)信息也會通過后臺系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)送到客戶的手機(jī)上，提醒客戶及時(shí)取奶。

基于GS1的鮮奶冷鏈物流系統(tǒng)編碼設(shè)計(jì)

原奶從牧場到工廠環(huán)節(jié)的編碼設(shè)計(jì)

主要對原料乳的生產(chǎn)日期和牧場位置進(jìn)行唯一標(biāo)識，采用應(yīng)用標(biāo)識符（AI）11生產(chǎn)日期與GTIN-14相結(jié)合，對其產(chǎn)地及生產(chǎn)日期進(jìn)行編碼，具體編碼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見表1和圖2（見下頁）。

表1 原奶GS1編碼設(shè)計(jì)

圖2 原奶條碼標(biāo)識

工廠內(nèi)部鮮奶生產(chǎn)的編碼設(shè)計(jì)

追溯碼（其編碼設(shè)計(jì)見表2，見下頁）的含義為：廠商識別代碼為6901234的廠商于2021年5月1日在第二工廠生產(chǎn)出來的第三批低溫高鈣奶，保質(zhì)期到2021年5月14日。該商品的條碼為:（01）36901234010047（11）210501（15）210514（10）03，如圖3所示（見下頁）。

表2 鮮奶生產(chǎn)環(huán)節(jié)的編碼設(shè)計(jì)

圖3 鮮奶生產(chǎn)環(huán)節(jié)的條碼標(biāo)識

鮮奶冷鏈主要設(shè)施的資產(chǎn)編碼

冷鏈設(shè)施的資產(chǎn)編碼設(shè)計(jì)見表3。

表3 冷鏈設(shè)施的資產(chǎn)編碼設(shè)計(jì)

奶箱編碼管理

采用GRAI全球可回收資產(chǎn)條碼加應(yīng)用標(biāo)識符AI(21)系列號進(jìn)行編碼設(shè)計(jì)。GRAI在上文中可以看到資產(chǎn)類型代碼中的004表示客戶奶箱，所以接下來只需要對系列號進(jìn)行編碼設(shè)計(jì)。

此方法可以將所有的客戶奶箱精準(zhǔn)表現(xiàn)出來，并以二維碼為載體印刷在客戶奶箱上，可以方便鮮奶配送工人掃碼，同時(shí)將送達(dá)信息反饋到企業(yè)中心信息系統(tǒng)，中心信息系統(tǒng)及時(shí)發(fā)送信息給客戶，反饋配送完成時(shí)間以及鮮奶奶品相關(guān)信息等。

對車輛、托盤、周轉(zhuǎn)箱、溫濕度傳感器等資產(chǎn)編碼管理

車輛、托盤、周轉(zhuǎn)箱、溫濕度傳感器等設(shè)施設(shè)備，用GRAI全球可回收資產(chǎn)條碼加應(yīng)用標(biāo)識符AI(21)系列號進(jìn)行編碼設(shè)計(jì)，并轉(zhuǎn)換為EPC-96，用RFID作為載體，結(jié)合GPS和GIS技術(shù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和管理。

由此可見，對倉庫、奶站、運(yùn)輸車輛、感溫探頭、周轉(zhuǎn)箱、客戶團(tuán)體以及客戶奶箱等涉及到的主要設(shè)施進(jìn)行GS1編碼后，可以將所有編碼信息錄入到企業(yè)中心信息系統(tǒng)中。

當(dāng)裝有感溫探頭的奶罐車來到牧場后，通過掃描牧場原奶的GTIN碼和奶罐車的RFID碼完成信息對接。奶罐車在牧場到工廠的運(yùn)輸途中，帶有GRAI碼的感溫探頭會將原奶溫度等信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)狡髽I(yè)中心信息系統(tǒng)。奶罐車到達(dá)工廠后，檢驗(yàn)檢疫合格的原奶裝入工廠的奶罐當(dāng)中，同時(shí)完成信息交接。當(dāng)奶品在工廠生產(chǎn)出來后賦予GTIN碼，裝入帶有GRAI的周轉(zhuǎn)箱中，再放入RFID的托盤里，存儲到工廠的倉庫（GRAI碼）中，倉庫中有感溫探頭實(shí)時(shí)監(jiān)控。工廠根據(jù)商超等單位的訂單，通過帶有RFID碼的冷藏車運(yùn)送到指定倉庫中，并掃碼進(jìn)行信息交接，在運(yùn)輸途中帶有GRAI的感溫探頭時(shí)刻發(fā)揮作用。工廠到奶站的環(huán)節(jié)與上面類似。在奶站冷庫中，揀選人員需要根據(jù)每個(gè)具體配送區(qū)域的訂單按小周轉(zhuǎn)箱進(jìn)行分類，配送人員將分類后的鮮奶搬運(yùn)至配送電瓶車，送奶工在配送時(shí)可通過設(shè)備查看到每個(gè)用戶所需奶品的信息。當(dāng)鮮奶配送完成時(shí)，送奶工會用手持設(shè)備掃描該客戶奶箱上的二維碼，同時(shí)配送完成時(shí)間、奶品來源地以及一些詳細(xì)信息等會通過后臺軟件實(shí)時(shí)發(fā)送到客戶的手機(jī)上，提醒客戶及時(shí)取奶。至此鮮奶冷鏈的所有環(huán)節(jié)結(jié)束。

在乳制品冷鏈過程中，可以用GS1系統(tǒng)中的GTIN-14、SSCC、GRAI編碼方式讓產(chǎn)品信息在整個(gè)供應(yīng)鏈中清晰地展示出來，選擇GS1-128條碼、EAN-13碼和RFID作為載體，對鮮奶冷鏈中的牧場、工廠、奶站、客戶等環(huán)節(jié)涉及的主要設(shè)施進(jìn)行編碼設(shè)計(jì)，將所有編碼信息錄入到中心信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對冷鏈全過程溫度監(jiān)控、信息反饋和預(yù)警調(diào)節(jié)，從而使企業(yè)對整個(gè)鮮奶冷鏈的管理更加科學(xué)化、精細(xì)化、系統(tǒng)化。