CN111582892A - 一种速冻食品全流程质量追溯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种速冻食品全流程质量追溯方法，包括：第一步：建立质量追溯系统；包括基于数字孪生的饺子线生产流程可视化；第二步：建立冷链物流配送管理平台；包括冷链系统智能传感与网络化控制，开发带有温度和气体检测传感器的有源RFID电子标签，可以检测到物品的温度，以及物品所处环境的湿度、气体浓度等，来识别物品是否变质；第三步：建立售后服务管理平台；包括智能冰柜远程监控与故障诊断；质量追溯系统、冷链物流配送管理平台、售后服务管理平台集成协同，实现售后问题的快速响应，实现问题食品的快速退换货及理赔处理，提升客户的满意度的同时实现质量追溯，以指导质量问题整改优化。
Description
技术领域
本发明属于速冻食品质量追溯领域，尤其涉及一种速冻食品全流程质量追溯方法。
背景技术
速冻食品是通过急速低温加工出来的食品，食物组织中的水分、汁液不会流失，而且在这样的低温下，微生物基本上不会繁殖，食品的安全有了保证。目前，水饺、汤圆、面点、粽子、馄钝位列速冻市场的前五强，其中水饺约占整个速冻食品销售额的50％以上，汤圆约占据20％的市场份额，面点、粽子、馄钝、春卷及地方特色小吃等约占30％左右。
随着人们收入水平的提高和生活节奏的加快，我国速冻行业迅速发展，自20世纪90年代以来，每年产量以超过20％的速度增长，成为食品行业中的新星。一般来讲，速冻食品质量高于缓冻食品，速冻可以很好地避免了冻藏过程中因冰晶体成长给冻结食品带来的不良影响，从而影响食品的口感及营养，因此不需添加任何防腐剂和添加剂。
但是，由于速冻食品可能会在生产完储存较长时间后才会被消费者食用，为了保证消费者能够吃到质量合格的速冻食品，相对于即做即食的食品来说，速冻食品在生产过程以及存储条件方面将会面临更大的挑战。现有技术中，如果消费者买到了不合格的速冻食品，一般情况下不容易将产品质量反馈给生产商，导致生产商与消费者之间信息的不对等，不仅影响生产商在消费者心中的形象，而且不利于生产商对自身质量的把控，即使生产商知道有不合格的速冻食品流出，也不太容易找到造成速冻食品不合格的原因。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种速冻食品全流程质量追溯方法，以方便消费者与生产商之间就产品质量进行共享，方便生产商把控产品质量。
为实现上述目的，本发明的一种速冻食品全流程质量追溯方法所采用的技术方案是：
一种速冻食品全流程质量追溯方法，包括：
第一步：建立质量追溯系统；
包括基于数字孪生的饺子线生产流程可视化，数字化建模构建基本的工厂信息模型，并与物理工厂进行集成，实现虚实结合的新型生产方式；
第二步：建立冷链物流配送管理平台；
包括冷链系统智能传感与网络化控制，开发带有温度和气体检测传感器的有源RFID电子标签，可以检测到物品的温度，以及物品所处环境的湿度、气体浓度等，来识别物品是否变质；
第三步：建立售后服务管理平台；
包括智能冰柜远程监控与故障诊断，实现市场活动巡查、费用核销、大数据共享、远程拜访销售、库存缺断货、品类铺货率等，为营销、生产及配送提供决策支撑；
质量追溯系统、冷链物流配送管理平台、售后服务管理平台集成协同，实现售后问题的快速响应，实现问题食品的快速退换货及理赔处理，提升客户的满意度的同时实现质量追溯，以指导质量问题整改优化。
有益效果：本发明通过建立质量追溯系统，保证速冻食品在生产制作时的质量的追溯，通过建立冷链物流配送管理平台，保证速冻食品在整个物流过程能够做到质量追溯，通过建立售后服务管理平台，保证速冻食品在销售过程中能够做到质量追溯，质量追溯系统、冷链物流配送管理平台、售后服务管理平台三者协同，若速冻食品在售出后出现质量问题，通过本发明的方法不仅可以实现速冻食品全流程质量追溯，实现全程监管，确保每一环节的安全性，而且能够针对质量追溯做出的快速响应。不仅如此，还能够做到速冻食品生产过程的监控、管理和分析，实现从原材料到包装的完善追踪；以及产品在运输过程中的跟踪，快速、便捷的获取产品信息，将最严重的食品安全问题变成可防、可控、可管理的事件。
进一步的，所述质量追溯系统还包括追溯平台，追溯平台包括在生产时建立的“一箱一码”系统，系统可根据物料特点对各种物料进行编码，通过二维码技术对物料进行标识。
有益效果：成品配送过程中的“一箱一码”系统使得成品信息收集更加智能化、追溯过程透明化。
进一步的，过绑定订单、箱码、渠道销售区域，箱码在该区域范围以外被扫描，平台可判断是否窜货，输出窜出单位，用于快速处理；业务人员或者经销商或着稽查人员使用APP扫描箱码，流向信息可展现在手机终端；稽查人员收到平台预警或窜货投诉奔赴现场查验、APP撰写报告、审核报告过程被完整记录，实现稽查透明化。
有益效果：方便实现业务人员或者是经销商或者是稽查人员发起对成箱产品的质量追溯，而且在质量追溯的过程中，查验、APP撰写报告、审核报告过程均能够被完整记录，使整个质量追溯过程更加透明化。
所述质量追溯系统还包括追溯平台，追溯平台包括在生产时建立的“一袋一码”系统，系统可根据物料特点对各种物料进行编码，通过二维码技术对物料进行标识。
有益效果：“一袋一码”能够提供更加精确的管控精度。
饺子线生产流程可视化包括：（1）数字化车间三维建模；（2）数字化车间仿真优化。
有益效果：建立数字化车间是真实工厂在虚拟空间中的映射，是工厂全生命周期数字化的体现，通过数字化车间模式，不仅能节约大量的生产基建投资、设备购置费用以及人工费用，能够实现基建、设备、人工实现优化，避免不必要的基建投资、设备购置费用、人工费用，而且还能充分发挥现代信息技术在提高生产能力方面的优势。
进一步的，所述数字化车间仿真优化包括：1）数字化车间仿真逻辑模型建立；2）工艺物流仿真；3）生产过程仿真；4）人机工程仿真。
有益效果：通过建立流程型生产系统工艺物流仿真模型，形成数字化工厂的物理空间与赛博空间的孪生映射关系，虚实结合。可以经过虚拟仿真模型的迭代式模拟实验优化设计方案，指导真实工厂规划、生产和管理；亦可经过其方案在真实工厂的应用效果验证虚拟仿真模型的优化方法的科学性。
所述质量追溯系统还包括车间制造执行系统与企业资源计划系统的集成。
有益效果：实现过程控制来源于生产执行、生产执行来源于企业资源计划系统、企业资源计划系统来源于市场运营、同时又会逐层反馈的信息闭环，建立生产来源市场需求的产销协同体系。实现售后问题的快速响应，实现问题食品的快速退换货及理赔处理，提成客户的满意度的同时实现质量追溯，以指导质量问题整改优化。
所述全流程可视化质量追溯体系包括由原料信息追溯到销售终端的产品的正向追溯和由终端产品信息追溯到原料的反向追溯。
有益效果：方便适应各种情况下的全流程质量追溯需求。
附图说明
图1是速冻类食品工艺流程图；
图2是本发明全流程质量追溯体系框架图；
图3是本发明的数字化车间仿真设计流程图；
图4是本发明的一种速冻食品全流程质量追溯方法由业务人员或者是经销商或者是稽查人员发起的稽查流程图；
图5是本发明的一种速冻食品全流程质量追溯方法由消费者发起的主动的窜货分析预警。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明的一种速冻食品全流程质量追溯方法作进一步详细描述：
实际生产过程中，速冻食品加工工艺（以水饺类食品为例），速冻食品加工工艺如图1所示，主要包含馅料制备、面皮制备、成型、速冻、包装、入库等几大环节，其中工艺流程图如图所示。
而在速冻食品加工过程中，又以肉处理、菜处理、速冻、包装、入库这些环节最为重要，为关键控制环节。
1.肉处理；原料使用前需要进行如下检验：a.微生物检测；b.感官检查；c.口感鉴定；d.温度计测量。
2.菜处理；菜处理的过程中需要检查：a.农残检测；b.感官检测。如检查过程中发现原料腐败变质，口感异常，包装，生产日期和保质期有异常，要扣留原料退库隔离存放，通知QC主管及进货检验员，并通知采购部进行退货处理。
3.速冻；速冻过程中需要检查：a.速冻隧道的温度；b.速冻后产品的中心温度；速冻是将预处理好的食品放在-30℃～-40℃的装置中，一般在30分钟内通过最大冰晶生成带,使食品中心温度从-1℃将到-5℃。速冻后的食品中心温度必须达到-18℃以下。
4.包装；所有产品均须通过金属探测器进行金属检测，确保食品安全。
5.入库；入库需要注意的是：a.入库时间的监控；b.入库层高的监控；c.库温的监控；d.在库时间的监控。成品包装后在环境温度≤25℃时30min内入库一次，环境温度≥25℃时要求20min内要求入库一次；垫板上产品码放层高≤7层，库温要求在≤-18℃±2℃，产品在库贮存24小时后发货。
速冻食品从原材料到消费者的总体信息框图如图2所示，原材料经过供应链物流到达生产车间，生产车间的生产系统对原材料进行加工生产，同时在生产系统对原材料进行加工生产时，通过数字孪生技术实现饺子线生产流程的可视化；待食品加工完成包装入库后，经过冷链物流配送，并通过冷链物流配送管理平台实现配送过程的远程监控，实现配送过程的可视化；然后经过智能冰柜实现食品售卖，最终使速冻食品到达消费者，在售卖过程中，经过售后服务管理平台实现对智能冰柜的远程监控与故障诊断，实现销售过程的可视化。从而实现全流程可视化质量追溯。
本发明的一种速冻食品全流程质量追溯方法包括建立质量追溯系统、冷链物流配送管理平台、售后服务管理平台，通过质量追溯系统、冷链物流配送管理平台、售后服务管理平台的集成协同，实现售后问题的快速响应，实现问题食品的快速退换货及理赔处理，提升客户满意度的同时实现全流程可视化质量追溯，以指导质量问题整改优化。
一种速冻食品全流程质量追溯方法具体包括以下步骤：
第一步，建立质量追溯系统。包括基于数字孪生的饺子线生产流程可视化，数字化建模构建基本的工厂信息模型，并与物理工厂进行集成，实现虚实结合的新型生产方式。
饺子线生产流程（生产系统）可视化具体包括：
（1）数字化车间三维建模。
1）数字化车间三维建模的意义。
车间数字化建模主要是通过三维信息模型技术，以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个数字化车间组成元素进行三维信息模型构建、对车间整体设计方案进行可视化、评估和优化，并进一步扩展到整个产品全生命周期的新型生产组织方式。数字化建模构建基本的工厂信息模型，并与物理工厂进行集成，实现虚实结合的新型生产方式。
数字化车间三维模型的意义有：
2）数字化车间三维模型内容。
根据速冻食品车间工艺规划，针对全车间所有的工艺设备，包括加工设备、检验检测设备、智能仓储设备、清洗烘干设备、机房设备、预处理设备、智能仓储设备、清洗烘干设备、机房设备、预处理设备、包装设备、物流设备、辅助设备，制定建模标准，进行三维数字化建模，或从设备厂家提供的模型中提取转换。工艺设备数字化模型包含设备的几何信息、设备的物理信息、设备的接口信息、设备的操作知识信息等关键信息，工艺设备数字化模型信息有利于工艺设备数据一致性的展示、传递，有利于整个虚拟工厂的建设。
如图3所示，根据工艺流程方案，在虚拟环境中，将设备数字化模型进行工艺布局，利用仿真软件，进行工装布局、设备布局、生产线布局、工厂布局的仿真模拟验证，并根据设计的产品、资源模型及经过仿真优化设备参数，调整细化工艺布局方案，以达到整体布局最优的效果，建立车间工艺流程及布局的三维数字化模型。
根据车间设计图纸，建立数字化车间三维模型，主要包括车间的建筑专业模型、结构专业模型、给排水专业模型、暖通专业模型、动力专业模型、电气专业模型、综合管线模型。工厂三维数字化模型主要包括工厂的几何信息、工厂物理信息、工厂模块化信息、工厂知识库信息四个维度信息。
建筑结构专业模型指车间的土建信息模型，涵盖了墙、窗、门、柱、梁、板等关键类信息模型；给排水专业模型涵盖了给排水专业各个系统管道、管件、设备等关键信息模型；暖通专业模型涵盖了暖通专业各个系统的风管、管件、暖通设备、支吊架等关键信息模型；动力专业模型涵盖了动力专业各个系统的管道、管件、动力设备、支吊架等关键信息模型；电气专业模型涵盖了电气专业各个系统的灯具、插座、桥架、配电柜、支吊架等关键信息模型。
综合管线模型是指利用三维信息模型技术实现车间内所有管道、风管、桥架、设备的三维综合布置，相较于传统的二维设计，减少了各个专业修改的设计方案的次数，提高了设计效率；可视化的模拟了三维综合管线的安装，可以有效的指导工程施工，减低工程施工难度，减少工程施工成本；各个专业分类明确的三维管线模型，有利于工厂建成之后的运营管理。
（2）数字化车间仿真优化。
仿真可定义为：在全部时间内，通过对系统的动态模型性能的观测来求解问题的技术。工艺和物流系统是制造业工厂生产的重要组成部分，工艺和物流合理化是提高制造业工厂生产力和生产效率最重要的方法之一。通过建立流程型生产系统工艺物流仿真模型，形成数字化工厂的物理空间与赛博空间的孪生映射关系，虚实结合。可以经过虚拟仿真模型的迭代式模拟实验优化设计方案，指导真实工厂规划、生产和管理；亦可经过其方案在真实工厂的应用效果验证虚拟仿真模型的优化方法的科学性。
1）数字化车间仿真逻辑模型建立。
通过仿真技术和系统分析对速冻食品数字化车间布局进行设计和优化。在虚拟环境中搭建三维布局模型，包括：生产辅助设施、加工设备、物流设备、被加工对象。
通过空间布局模拟，优化车间布局，减少物料配送距离和成本；可视化和优化物流配送路线，生成配送时刻表；分析和可视化物流通道拥堵状况；自动评估和优化物流设备数量；布局设计合理性评估。
2）工艺物流仿真。
采用物流仿真技术，对物流系统建模并进行实验，得到各种动态活动及其过程的瞬间仿效记录，进而研究物流系统性能。通过遵循问题描述与定义、建立仿真模型、数据采集、模型确认、模型的编程实现与验证、仿真实验设计、模型的仿真运行、仿真结果的输出与分析等步骤，为物流方案决策、设计、管理、分析服务，如：车间的布局规划、自动化物流系统的策略运用、与厂区物流规划衔接等方面进行仿真研究和比较分析，并对物流管理以后可能的工作方向、取得的财务收益、经济效益及社环境影响进行预测。
3）生产过程仿真。
生产过程虚拟仿真技术涉及多个系统的运动学与动力学建模理论及其技术实现，是基于数字和运动控制建模、仿真、信息管理、交互式用户界面和虚拟现实的综合应用技术。3D环境下仿真模拟分析单台生产设备或多台生产设备的作业过程，分析和优化设备运动路线和节拍。
4）人机工程仿真。
随着人机工程概念的不断深入以及专业化人机工程仿真分析需求的不断提升，采用虚拟仿真技术能够在设计流程前期发现并解决人在生产过程中遇到的问题，有效节约建设时间和经费，提高工人工作的效率。
在速冻食品生产线中，饺子成型，馅料预处理，检测、包装、打码贴码等工位等需要工人直接参与产线作业，因此，可以在虚拟环境下，利用人体模型对生产线总体设计的合理性、工人操作的舒适性、可见性、可达性进行虚拟检验，这样可以对生产线不同的规划方案进行评估和筛选，实现优化选择。
质量追溯系统还包括追溯平台，追溯平台包括在生产时建立的“一箱一码”系统，“一箱一码”系统的目标是：第一，实现“一箱一码”，为窜货查询及处罚提供依据，比如，一级经销商从厂家购买的产品，范围确定的每箱产品都有唯一的可简单扫码识别的外箱码及内箱码，外箱码和内箱码可用于窜货管理的查询及处罚依据；第二，为营销活动提供载体。可支持基于箱码所设计的营销活动的开展；第三，为直梁追溯预留接口。
质量追溯平台的功能如下：
（1）追溯平台上线将是窜货信息收集更智能、稽查过程透明化。
如图4所示，通过绑定订单、箱码、渠道销售区域，箱码在该区域范围以外被扫描，平台可判断是否窜货，输出窜出单位，用于快速处理。业务人员或者经销商或着稽查人员使用APP扫描箱码，流向信息可展现在手机终端。稽查人员收到平台预警或窜货投诉奔赴现场查验、APP撰写报告、审核报告过程被完整记录，实现稽查透明化。
（2）门店、消费者扫码可实现主动的窜货预警。
如图5所示，通过消费者扫码是的GPS（需授权）结合袋码的流向数据，进行窜货分析预警。例如定位为山西的消费者扫描了本应在河南区域流通的袋码，后台会发出预警信息。
全流程质量追溯系统，实现打码系统与采购、生产、质检、物流及销售终端等各个环节的整合，从而打通供应商、生产过程、冷链物流、销售终端、消费者速冻食品行业全链条，通过各信息化数据的集成实现全过程质量数据和终端智能冰柜实时信息、物料流转信息等的全方位追溯，包括有原料信息追溯到销售终端的产品正向追溯和由终端产品信息追溯到原料的反向追溯，以适应各种情况下的全流程质量追溯需求。
下面以消费者发起的反向追溯为例：当消费者发现产品质量问题，通过APP反馈为题食品的编码，即可进行全流程质量的反向追溯；首先是销售阶段，确认产品出售前冰柜温度是否正常，冰柜中同批次货物的存量有多少、是否过期、是否是假货；如果销售阶段没问题，再往前看物流阶段，运输在途时间是否符合规定，温度是否正常，路径是否合规，是否串并货；针对大批次质量问题，还需要对生产环节进行追溯，设备运转是否正常，工艺操作是否合规，过程质检是否合格，相比传统追溯模式而言，信息不再是孤立数据；质量追溯还可以延伸至原材料阶段，供应商是谁，批次如何，供应链物流是否正常，仓储环境是否达标。
该系统还可以从任意环节发起双向追溯，解决食品安全问题。追溯结果可辅助企业进行智能决策，实现对全链条的质量管控，进而优化生产工艺，并可在行业内进行复制推广。
质量追溯系统还包括车间制造执行系统（MES）与企业资源计划系统(ERP)的集成，实现过程控制来源于生产执行、生产执行来源于企业资源计划系统(ERP)、企业资源计划系统(ERP)来源于市场运营、同时又会逐层反馈的信息闭环，建立生产来源市场需求的产销协同体系。
第二步：建立冷链物流配送管理平台。包括冷链系统智能传感与网络化控制，带有温度和气体检测传感器的有源RFID电子标签，可以检测到物品的温度，以及物品所处环境的湿度、气体浓度等，来识别物品是否变质。
第三步：建立售后服务管理平台。包括智能冰柜远程监控与故障诊断，实现了市场活动巡查、费用核销、大数据共享、远程拜访销售、库存缺断货、品类铺货等，为营销、生产及配送提供决策支撑。
上述实施例中，追溯平台包括在生产时建立的“一箱一码”系统，其他实施例中，追溯平台包括在生产时建立的“一袋一码”系统，系统可根据物料特点对各种物料进行编码，通过二维码技术对物料进行标识，从而提供更加精确的管控精度。
上述实施例中，所述质量追溯系统还包括车间制造执行系统与企业资源计划系统的集成；其他实施例中，所述质量追溯系统还可以不包括车间制造执行系统与企业资源计划系统。
Claims (8)
1.一种速冻食品全流程质量追溯方法，其特征是，包括：
第一步：建立质量追溯系统；
包括基于数字孪生的饺子线生产流程可视化，数字化建模构建基本的工厂信息模型，并与物理工厂进行集成，实现虚实结合的新型生产方式；
第二步：建立冷链物流配送管理平台；
包括冷链系统智能传感与网络化控制，开发带有温度和气体检测传感器的有源RFID电子标签，可以检测到物品的温度，以及物品所处环境的湿度、气体浓度等，来识别物品是否变质；
第三步：建立售后服务管理平台；
包括智能冰柜远程监控与故障诊断，实现市场活动巡查、费用核销、大数据共享、远程拜访销售、库存缺断货、品类铺货率等，为营销、生产及配送提供决策支撑；
质量追溯系统、冷链物流配送管理平台、售后服务管理平台集成协同，实现售后问题的快速响应，实现问题食品的快速退换货及理赔处理，提升客户的满意度的同时实现质量追溯，以指导质量问题整改优化。
2.根据权利要求1所述的一种速冻食品全流程质量追溯方法，其特征是，所述质量追溯系统还包括追溯平台，追溯平台包括在生产时建立的“一箱一码”系统，系统可根据物料特点对各种物料进行编码，通过二维码技术对物料进行标识。
3.根据权利要求2所述的一种速冻食品全流程质量追溯方法，其特征是，通过绑定订单、箱码、渠道销售区域，箱码在该区域范围以外被扫描，平台可判断是否窜货，输出窜出单位，用于快速处理；业务人员或者经销商或着稽查人员使用APP扫描箱码，流向信息可展现在手机终端；稽查人员收到平台预警或窜货投诉奔赴现场查验、APP撰写报告、审核报告过程被完整记录，实现稽查透明化。
4.根据权利要求1所述的一种速冻食品全流程质量追溯方法，其特征是，所述质量追溯系统还包括追溯平台，追溯平台包括在生产时建立的“一袋一码”系统，系统可根据物料特点对各种物料进行编码，通过二维码技术对物料进行标识。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种速冻食品全流程质量追溯方法，其特征是，饺子线生产流程可视化包括：（1）数字化车间三维建模；（2）数字化车间仿真优化。
6.根据权利要求5所述的一种速冻食品全流程质量追溯方法，其特征是，所述数字化车间仿真优化包括：1）数字化车间仿真逻辑模型建立；2）工艺物流仿真；3）生产过程仿真；4）人机工程仿真。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的一种速冻食品全流程质量追溯方法，其特征是，所述质量追溯系统还包括车间制造执行系统与企业资源计划系统的集成。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的一种速冻食品全流程质量追溯方法，其特征是，所述全流程可视化质量追溯系统包括由原料信息追溯到销售终端的产品的正向追溯和由终端产品信息追溯到原料的反向追溯。
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