射频识别技术(RFID)在生猪屠宰加工中的应用

《射频识别技术(RFID)在生猪屠宰加工中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《射频识别技术(RFID)在生猪屠宰加工中的应用（4页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、射频识别技术(RFID)在生猪屠宰加工中的应用我国猪肉产量占全球的 50% ,消费量占 54%。 然而我国的肉类食品卫生与安全现状却不容乐观。 生猪屠宰行业整体水平仍然比较低,企业多、小、乱、 差的局面依旧没有根本改观 , 恶性竞争严重。行业 监管手段缺乏, 监管职责得不到有效落实,肉类食品 安全事件时有发生。关注食品安全,从源头抓起,做 到标本兼治就变成越来越迫切, 越来越重要的问题。 1 可追溯系统可追溯系统( T raceab ilit y Syst em )就是在产品 供应的整个过程中对产品的各种相关信息进行记录 存储的质量保障系统。我国关于食品溯源体系的研 究始于 21 世纪初, 在

2、研究和实施过程中 , 逐步制定 了一些相关的标准和指南。 20 01年 7月, 上海市政 府颁布了 上海市食用农产品安全监管暂行办法 , 提出了在流通环节建立市场档案可溯源制匕可追 溯是确保食品安全的有效工具。目前 , 许多国家的 政府机构和消费者都要求建立食品供应链的可追溯 机制, 并且许多国家已开始制定相关的法律, 以法规 的形式将可追溯纳入食品物流体系中。在欧美的许 多国家,不具有可追溯功能的食品已被禁止进入市 场。实施可追溯性管理的一个重要方法就是产品具 有可追溯性。可追溯性的标签记载了产品的可读性 标识, 通过标签中的编码或判读可方便地到食品数 据库中查找有关食品的详细信息。通过可追

3、溯性标 签也可帮助企业确定产品的流向 , 便于对产品进行 追踪和管理。2002年至2005年, 笔者在参加上海五丰上食食 品有限公司的整个筹建和设计工作中 , 在项目实施 中提出采用先进的无线射频识别技术( RFID), 实现 从生猪待宰、屠宰加工、二分胴体交易的全程实时生 产管理和控制。在合作企业的共同努力下 , 在国内 肉类加工行业中首次将射频识别技术成功应用 , 为 国内肉类食品可追溯管理系统的推广和发展起到了 带头作用, 整体技术达 到国内领先 水平。项目单 位# 上海五丰上食食品有限公司是上海市第一家大 型现代化肉 类加工中心。中心位于嘉定 工业区北 区,厂区占地221 3 667m

4、2,建筑面积4 5万m2 ,项 目 投资总额 3 6 亿元人民币 , 年 设计屠宰生猪 300 万 头、年加工肉制品 1 5 万 t 项目于 20 05 年底投 入生 产。通过对上海五丰上食食品有限公司射频 识别技 术应用项目的分析, 希望对屠宰加工行业推 广 应用 射频识别技术有所帮助。2 射频识别技术在生猪屠宰加工管理中的 应用虽然, 上海五丰上食食品有限公司在屠宰 加工 中引入了 IS09000认证、HACCP(危害分析和关键 点分析系统) 等多种有效的控制食品安全的管理办 法, 但是, 上述的管理办法都主要是对加工环节进行 控制，缺少信息的跟踪与追溯。射频识别(RFID)技 术, 是一

5、种利用射频通信实现的非接触式自动 识别 技术。标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使 用等特点,可支持快速读写、非可视识别、移动识别、 多目标识别、定位及长期跟踪管理。利用射频 识别 技术可以将猪的整个供应链连接起来 ,可对整个供 应链各个环节的猪产品信息进行跟踪与追溯 , 一旦 发生肉类食品安全问题,可以有效地追踪到食 品的 源头,明确责任及时召回不合格产品,将损失降到最 低。同时可以促进生猪屠宰加工环节生产效率和管 理效率的提高。要实现这个目标 ,做成一个完整的 管理系统，还要将射频识别(RFID)技术与计算机技 术、网络通信、信息安全、工艺控制等系统集成起来, 形成从生猪入厂到肉品销售

6、的完整信息链 ,确保责 任可追溯。根据五丰上食项目的特点 ,我们在结构 上分为待宰管理、屠宰管理、交易管理、权限管 理和 设备管理五个管理模块。其中权限管理和设备管理 是相对独立的模块。待宰管理、屠宰管理、交易销售 管理三个管理模块基 础上可生 成各类统 计数据报 表。因模块中涉及射频识别( RF ID) 技术的应用主 要是待宰管理和屠宰管理二个模块 , 故以下就重点 讨论这二个模块。2 1 待宰管理模块待宰管理模块主要完成三项工作。( 1)待宰圈的管理。生猪养殖环节是源头, 所以 必须建立！身份档案乜首先,对定点采购和自营的 饲养场进行编号。设定专用供应商代号 ,通过查询 供应商代号可以方便

7、快捷的知道供应商的信息,如 单位、账户、税号、联系人姓名、联系电话、单位地址 等。其次生猪基本信息的登统和进行编号。详细记 录牲畜来源( 供应商代号) , 品种、进圈前检疫情况、 批数量、批毛重、进圈时间和进入的待宰圈编号。其 中批毛重的数据从电子地秤中直接链接录入。对自 营的示范养殖场还可将其饲养信息链接录入。包括 养殖场信息登记、饲料信息管理、疫苗信息管理、疫 病基本信息、批量喂养记录、批量防疫记录、病史记 录表批量出栏记录和相关统计数据等。通过查询系 统随时查询当前每头生猪的信息。进待宰圈后应登 统入圈后的检疫与观察情况、生猪出圈时间、圈舍的 消毒情况等。以上信息均需和扁担钩编码和识别系

8、 统相连接, 做到准确对应。( 2) 生产计划安排。根据交易销售管理模块中 的订单管理系统编制屠宰生产计划的批次安排,即 每批次的时间安排和时间间隔。然后 ,制作批次屠 宰的 RFID 标签卡和打印相应的报表。( 3)其他管理。对急宰、途亡的有关信息的登 统。其中对无条件发放和有条件利用的肉品处理的 情况进行登统和相关信息的链接,并生成统计报表。 2 2 屠宰管理模块屠宰管理模块包括待宰 管理信息的链接、屠宰 加工工艺参数的录入、卫生检验记录、生产线控制管 理、产品质量管理、成品等级 , 产量管理等等。由于 屠宰加工过程是一个较复杂的工艺过程 , 五丰上食 屠宰加工操作规程是39个工艺步骤,

9、因此要实现其 可靠的编码识别管理系统具有较大的难度。我们主 要解决了以下几个难题。( 1) 编码和识别系统如何建立的问题。屠宰加 工生产流水线主要分两大部分,俗称毛猪线(扎脚 链)和整理线(扁担钩) 。整个生产流水线的各 加工 工艺操作过程主要是依靠悬挂输送机( 轨线) 来逐步 完成的。因此, 就要求在整个生产流水线作业 过程 可进行编码和识别。从屠宰生产流水线来看 , 当然 从毛猪线就开始为好。但限于当时技术、工期 等原 因, 我们的编码和识别是从整理加工线( 扁担钩) 开 始的，我们称作!扁担钩编码和识别系统V。五丰上 食屠宰生产流水线的编码识别管理系统主要是以此 为基础的。毛猪线上要完成

10、麻电致昏、刺杀放血、头 部检验、烫毛脱毛等关键工艺步骤。其中头部 检验 是较为重要的卫检工作。在猪放血后 ， 烫毛脱 毛前 ( 或剥皮前) ， 必须先进行剖检颌下淋巴结， 以控制猪 的慢性局部炭疽。这关系到后续工序如何进行及猪 血的利用问题， 因此屠宰生产流水线的编码和 识别 系统应从毛猪线时开始。 当前随着射频识别 (RFID)应用技术的不断拓展，技术上已不是问题。( 2) 无线电射频( RFID) 标签的选型问题。因为 屠宰加工工作环境相对比较恶劣 ， 标签外壳防 护等 级需满足IP 65以上等级的要求。同时由于烫 毛和 燎毛等工序的高温和快速冷却等的低温， 要求 R FID 标签具有较宽

11、工作温度带。通过反复对比试验 ， 选 用美国制造的无源高频标签可满足以上要求。( 3) 射频( RFID) 标签的安装问题。由于悬挂输 送机的吊具 #滚轮扁担钩的支架是铝合金材料 ， 直径 25mm 纽扣状的标签嵌在支架的侧面。铝合金 材料具有屏蔽作用， 阻碍了电磁波的传播， 其读、写 距离无法满足要求。而增加天线面积会使标签变得 很大， 无法安装在支架上。为此经多次试验， 找到了 方法。我们在支架安装孔处开了 5m m宽的长槽将 金属封闭环断开，增加了磁通量，读、写距离确保在 6cm， 解决了这一难题。( 4) 信息的链接和对应问题。由于生产过 程是 动态的， 而我们原来设定的工艺程序是理想

12、化的 ， 如 何将生猪的原始信息准确无误的与扁担钩编码和识 别系统链接起来是较大的难题。例如 ， 在批次 加工 中由于难免会发生软猪( 俗称慢脚猪)， 这一批次的 猪数量和信息会无法对应。另外在加工过程中偶发 的设备故障等等都会将原来的程序打乱和出错。因 此会产生批次间猪只信息交错 ， 无法准确一一 对应 的问题。通过制作了批次工作(RFID)识别卡和增 加批次时间间隔等办法，同时对软硬件配置做 了相应调整,问题得到了解决。（ 5）兽医卫生和品质检验问题。屠宰加工管理 的核心问题是猪的兽医卫生和品质检验。根据国家 标准 生猪屠宰产品品质检验规程 , 主要是宰前检 验及处理和宰后检验及处理。宰后

13、检验必须对每头 猪进行头部检验、体表检验、内脏检验、寄生虫检验、 胴体初检、胴体复检六道检验程序, 必要时还要做实 验室诊断。这些大量的卫生检验信息资源要解决与 扁担钩编码和识别系统链接以及这些信息资源的组 织、存储、管理、交换、分发、数据处理问题。我们主 要做法如下。 %旋毛虫的检验。传统的旋毛虫检验 程序是取出腹腔脏器后,在每头猪的横膈膜肌脚各 取一小块肉样（ 每块约重10 g） , 用同一号码纸条分别 贴在猪胴体和肉样上, 先撕去肌膜肉眼观察, 然后在 肉样上剪取24个小片（ 顺纤维、米粒大） , 放在60 80 倍的低倍镜下检查, 同时必须注意有否钙化囊虫 或住肉孢子虫的寄生。当发现寄

14、生虫时该猪胴体必 须离线,进入疑病胴体间 ,然后作有条件利用处理。 由于寄生虫发生概率较低 , 绝大多数的肉样可回收 处理。但以前为了编号, 肉样上都贴有的号码纸。 去除干净十分困难, 只能当次品处理。每年肉样的 损耗,以满负荷运转来计算：300万头/年3 10g = 3 万kg,加上号码纸的消耗量每年都是一笔非常可观 的数字。采用RFID即可解决这一问题。但在应用 技术上也要有相应技术措施。因为旋毛虫检验是在 专门的房间内完成的,也就是离开轨线完成的。我 们在旋检工位处设置了一台专用带式输送机 , 将肉 样放在专用托盘（带有RFID标签）中送到旋毛虫检 验室。旋检工位处的轨线上装有读卡器 ,

15、把滚轮扁 担钩上的 RFID 标签编码读出。然后输入到专用带 式输送机起始端的写卡器,将数据写在专用托盘上。 当显微镜检发现有寄生虫时,该专用托盘刷卡信息 进入数据处理中心。生产线控制管理系统的可编程 控制器PLC控制气动道岔,该猪胴体进入到疑病胴 体间作有条件处理。 &其他检验程序。根据屠宰加 工的实际情况, 我们采取的做法是：当卫检发现问题 时采取挂 R FID 标签牌的方法来解决, 以简化系统, 提高系统的工作效率。在复检处设置一个检测器 , 可以在复检时能将这些信息读入汇总 , 然后 分析处 理。在复检读写区的 RFID 标签具有防碰撞的功能 , 当多个标签进入检测器识别区域时能在信号

16、互相干 扰的情况下正确识别所有标签。专业卫检人员根据 显示的信息做出无条件发放和有条件利用的判断。（ 6） 生猪结算问题。关于生猪结算问题是 多年 来的！老大难V。传统的做法均采用出肉率定等、毛 斤计价的方法。由于此办法主要依靠收购人员经验 和感观判断的出肉率来给生猪定级作价 , 故在 客观 上容易产生一定的误差和片面性 ,很容易造成收购 失控（人情猪）。这种办法导致收购中亲一方 ,压一 方, 同猪不同价。有关系的捞到了好处,无关系的吃 亏上当, 无公平公正可谈。另外, 病猪、次猪防不胜 防。受条件限制,收购生猪多采用群体检疫法,漏检 率较高, 致使病、次猪混 在猪群中, 企业利益受损。 扁担

17、钩编码和识别系统可将所有原始信息以及卫生 检验信息和产品质量、成品等级、产量等信息链接起 来, 技术上具备了实现生猪的宰后分级结算,体现了 公平公开公正的原则。（ 7） 成品等级, 产量管理问题。猪胴体完成修整 后是分级、称重、喷码等工序。！五丰上食V生产线分 级的测膘仪、称重的动态轨道秤和喷码机是进口的 , 供货商不提供数据接口协议和相关参数。分级可用 专用按钮输入数据,喷码信息是设定输入的问 题都 不大。但动态轨道秤的重量数据是关 键信息, 交易 销售管理模块及冷却干耗计算都是以此数据开展的。 采用人工输入其速度和差错无法控制600头/h）。经 反复试验对比,走访专业厂家较好地解决了问题。

18、实行产品信息可追溯, 确保了肉类食品安全, 提升 自身的品牌优势,凸现差异化品牌价值。射频识别 （RFID）技术在肉类加工行业的应用可大幅提高肉类 食品卫生与安全性, 降低成本,提高管理与运作效率。 随着相关技术的不断完善和成熟RFID技术将在肉类 加工行业全面推广应用, 对提升肉类加工信息化水平、 增强食品卫生和安全方面将产生深远的影响。参考文献1 中华人民共和国科学技 术部等 十五 部委. 中国 射频 识别（RFID）技术政策白皮书北京，2006.2 陈红华, 田志宏. 国内外农 产品可追溯系统比较研究. 北京. 商场现代化杂志社 . 2007.3 姜增伟. 在全国商务系统食品安全暨屠 宰行业管理工作 会议上的讲话 北京, 2010.（ 收稿日期 2010- 06- 01） I 9Q4-201 ( China Academic Journal Electronic Publishing House, All rights reserved,