生鲜农产品智能供应链运作模式探究.docx
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生鲜农产品智能供应链运作模式探究
生鲜农产品智能供应链运作模式探究
摘要:
生鲜农产品具有季节性强和易腐烂的特性,对于生产加工和流通环节的技术要求高,打造生鲜农产品“智能”供应链是农业现代化的必然要求,也是实现农产品有效供应的必经之路。
首先,研究认为要实现生鲜农产品智能供应链,必须要实现农产品生产、加工、仓储、运输和销售等各个环节的智能化;其次,农产品智能供应链取得了一定的成效,但仍存在农产品生产信息化程度不高、缺乏智能化供应平台和农产品智能化供应系统不完善等问题,可从完善农产品“智能”供应链的基础设施、打造信息服务平台、促进农业生产经营的智能化和打造农产品智能供应链大数据联盟四个方面,促进农产品“智能”供应链的发展。
关键词:
冷链物流;智能供应链;物联网技术;生鲜农产品;运作模式
引言与文献综述
实现现代化农业是我国农业发展的目标,我国农业也正由传统的农业模式向现代化农业转变,成效显著。
“智慧农业”作为农业现代化的一种形态,是结合物联网技术,实现农业生产的智能化。
打造生鲜农产品“智能”供应链,可以实现对农产品生产、加工、运输和销售的数据收集、监测、管控、定位、追踪和监管,提高农业生产加工、流通效率的同时,提升消费者满意度和政府监管效率,是保证农产品质量和安全的必由之路。
随着物联网的发展,打造生鲜农产品“智能”供应链引起了国内外学者的广泛关注。
首先,基于物联网对农产品供应链在关键环节的应用进行研究。
徐书芳(2013)研究了如何利用RFID技术实现远程监控冷链物流中的环境参数;熊卫东(2011)开发了冷链食品监控系统,用作冷链物流中的及时预警;孙慧远(2010)以海南农业为例,提出利用RFID传感器技术监测农产品的生长环节,并以编码形式储存,便于产品的安全追踪;汪庭满(2011)研究了利用RFID和编码技术监测罗非鱼在冷链运输中的温度,并将数据记录之后实现自动传输;Balasubramanian(2008)研究了如何利用3G和WIFI技术在移动车辆之间更有效地传输数据;TrebarM(2013)以鱼产品为例,研究了RFID数据记录器对环境温度在运输和存储阶段的监测。
其次,有学者研究了农产品智能供应链各环节系统总体架构的设计。
颜波(2012)基于物连网,提出了农产品智能供应链信息共享模型,并给出农产品智能供应链跟踪设计;武晓钊(2011)提出利用物联网技术构建全自动物流中心,打造一个互联互通的农产品仓储系统;姚丽霞(2013)认为食品安全问题的主要源泉在于物流环节,因此引入RFID技术,构建冷链食品物流自动追踪系统非常必要;马婷(2013)等设计了基于RFID与WSN技术的智能物流追踪体系,从而解决食品运输过程中的追根溯源问题;白二龙(2017)利用无线传输技术设计了智能冷链监测系统;LOGallant(2013)等研究利用GPS、GIS与射频识别技术,记录在整个农产品生产到消费环节的追踪和数据收集。
最后,一些学者对我国智能冷链存在的问题进行了系统性分析并提出对策建议。
张小栓(2011)通过分析我国冷链物流现状的不足提出了改进建议;杜永红(2015)认为我国农产品供应链智能化不足,且在农产品信息化、专业服务平台、管理经验和技术等方面存在问题;吴竞鸿(2020)认为现代智能农产品供应链在交易主体、节点企业、核心企业以及供应链整体环节方面存在问题。
综上所述,国内外学者对农产品智能供应链的研究主要集中于物联网技术在农产品供应链某个关键环节的应用,对农产品智能供应链各环节系统总体架构的设计,以及提出现阶段我国农产品智能供应链存在的问题,鲜有学者研究生鲜农产品智能供应链的运行模式。
因此,本文在现有学者研究的基础上,专注于对农产品智能供应链各个环节运行模式的研究,并提出优化路径,对打造农产品智能供应链具有借鉴和指导意义。
生鲜农产品“智能”供应链的运作模式
(一)生鲜农产品“智能”供应链生产阶段的运作模式
构建农产品“智能”供应链的起点便是农产品的智能生产化。
为了能使消费终端便于查验农产品的源头,利用物联网就可以在生产环节建立智能生产管理系统,记录农产品的生产信息。
现阶段应用于农产品生产环节的物联网技术主要有无线传感器技术、GPS和GIS技术。
首先将农产品的种子信息、生长周期、位置以及所需的湿度、温度、土壤含量等信息记录在RFID标签,即对每一种产品都标记唯一的“身份证”,并将信息录入数据库。
此外,为了能实时观测农产品的生长状况,还需安装智能监控,进行实时录像,将该视频压缩成4G、5G传输到农产品远程监控系统。
通过对农产品生长阶段的信息采集和存储之后,还需进一步传送到政府监管平台备案,便于信息的及时公布与查询。
此过程完成了产品生长信息的系列传送和备案,实现了农产品源头的可追溯性,解决了产品终端查询和信息不透明的问题,同时信息也可用于农产品培育技术的研究,具体流程如图1所示。
(二)生鲜农产品“智能”供应链加工阶段的运作模式
农产品加工环节是农产品质量问题的多发环节,运用物联网技术,既能实现农产品加工的智能化,提高加工效率、节约成本,又能降低农产品的质量风险。
生产者将农产品配送至加工厂,因为农产品具有易腐烂、变质的特性,因此配送至加工仓库时需要检验产品的新鲜度与损坏程度,只有检验合格的产品才可被用于加工。
此时,互联网技术的优势即可显现,由于每个农产品在生产环节贴上了RFID标签,加工验收只需将农产品放置在贴有同样RFID标签的托盘上,利用基于互联网的关联平台,便可以查询追溯农产品的一切信息,并反馈至云计算平台。
加工环节开始之后,所有的加工步骤,如加工工序、配套人员、加工车间、加工时间、加工程度等信息都会被实时载入RFID标签,贯穿于加工的每一环节。
一方面,加工车间也会配备监控,用于观察车间人员流动和工作情况、加工过程;另一方面,还可以安装湿度与温度传感器,用以测量、记录车间的环境,并根据实际需要进行智能化调整。
温度和湿度高于标准,即启动预警机制,避免环境异常造成损失。
智能化系统会将以上信息监测、记录实时传送到生产管理物联网应用系统,并同步到政府产品监管部门的物联网信息系统。
终端消费者可以通过扫码或者政府信息平台实时查询产品加工信息,完成线上生产加工监督的全流程,具体流程如图2所示。
(三)生鲜农产品“智能”供应链仓储阶段的运作模式
仓储是农产品供应的必要环节,冷藏仓储是农产品存货和周转储存的重要途径。
由于农产品的特殊性,大多都不易保存,对仓库的温度、湿度等要求非常严格。
因此,智能化仓储的普及势在必行。
智能仓储就是让仓储信息能够及时、准确地传达到企业信息系统,以便仓库管理者调至合理温度和湿度,即按仓库的结构,合理安置RFID、WSN、视频采集等装置,从而能够快速、准确地收集仓储信息并保存至RFID标签,智能仓储系统也可以准确读取RFID标签中的仓储信息,用来分配农产品的储存位置,这样仓库管理者就可以按照订单,利用射频识别装置高效地完成农产品的出入库。
出入库信息同时也可以传输到政府监管系统,供政府实时监管和消费者查询相关信息,具体流程如图3所示。
图1生鲜农产品“智能”供应链生产阶段的运作模式
图2生鲜农产品“智能”供应链加工阶段的运作模式
图3生鲜农产品“智能”供应链仓储阶段的运作模式
图4生鲜农产品“智能”供应链运输阶段的运作模式
(四)生鲜农产品“智能”供应链运输阶段的运作模式
“智能”供应链运输贯穿于“智能”供应链物流的全过程。
从农产品种植地到加工地,从加工地到销售地,都需要智能供应链运输。
将物联网技术应用于农产品运输,有助于减少运输途中的产品损耗。
原材料生产者、加工商、仓储管理者、第三方物流和分销商都可以借助物联网应用系统获取每种农产品的RFID标签信息,以及环境监测信息,并且在每个阶段对信息进行记录完善,实时调节运输车厢内的制冷设备、温度和湿度设置,以保障在运输途中的产品质量。
此外,还可以采用GPS和GIS对运输车辆进行实时追踪与定位,当车辆发生故障和路线偏离时,启动预警机制和及时救援系统,具体的智能运输流程如图4所示。
(五)生鲜农产品“智能”供应链销售阶段的运作模式
农产品销售阶段是将农产品从供应商转移到分销商或者消费者手中,智能销售是指消费者可以查询购买产品的信息。
当农产品送达至消费终端时,首先要验货确保产品的质量及完整性,可以利用温度、湿度监测配套车辆的车厢环境,检查产品的损坏程度。
其次,可以从RFID读取产品的相关信息,也可以将RFID标签制作成二维码,方便顾客扫码追踪产品生产全流程,做到信息公开透明,提高顾客对产品的信任度。
图5生鲜农产品“智能”供应链销售阶段的运作模式
图6生鲜农产品系统“智能”供应链运作模式
销售的农产品分为两种类型,一种是送至各个商超需要二次加工的半成品,另一种是直接可供客户消费的成品。
对于需要二次加工的产品,需要保存加工的视频监控和操作记录,做好加工的“最后一道工序”。
对于客户可以直接消费的产品,需要做好储存温度的把控,应按照产品存储要求,利用互联网技术,实时调整温度,以确保产品的新鲜感和品质。
此外,零售商也应做好即将过期产品的促销与下架工作,每个零售商可以建立自己的物联网系统,实时采集上架产品的日期和保质期,用于产品更新的把控,具体流程如图5所示。
(六)生鲜农产品系统“智能”供应链的运作模式
综上,实现生鲜农产品供应链智能化是将农产品的生产、加工、物流和销售及政府监管环节都利用物联网实现智能化。
政府监管部门需要掌控农产品在各个阶段的流通状态,故可以利用物联网技术实时监控;农产品生产企业需要监测农产品的生长状况,并收集与记录数据;产品加工企业需要做加工程序的采集,与上下游企业的信息流通;物流企业需要观测在运输过程中的温度、湿度等相关信息;对于消费者来说,最为重视的便是农产品的新鲜度和食用安全,因此农产品的全程信息查询追溯是他们所需要的。
农产品从原材料到消费者手中的各个环节均实现智能化,就实现了农产品供应链的智能化。
生鲜农产品系统“智能”供应链运作模式如图6所示。
生鲜农产品“智能”供应链运作中存在的问题
(一)农产品生产尚未形成信息化、集约化
我国农产品种类繁多,主要分为种植类和养殖类。
种植类主要包括粮食、棉花、油等作物和其他经济作物。
目前,信息化程度较高的农产品主要是小麦、玉米、棉花等关系国计民生的大宗农产品,生产集约化程度高,并且已形成工业化流通标准体系。
养殖类农产品和种植类农产品生产相对比较分散,个体经营仍占据市场的很大一部分,规模效应较小。
尤其是分散的农民生产的经济作物,田地仍然是以土地碎片化分割经营为主,还没有形成大规模的专业种植,使得很多经济农作物的种植难以实现信息互通、资源共享,导致产品标准不一致等问题。
这种长期的碎片化经营不但阻碍农民收入的提高,也会导致品牌多而不强,难以形成龙头企业和集聚效应,也会产生“公地悲剧”,造成公共资源的浪费。
另外,农产品生产的不确定性很大,自然灾害会使得农产品产量急剧下降,农民的风险承受能力低,单个的农户很难找到行之有效的方法面对自然灾害。
因此,施行集约化、信息化的农产品种植,可以实时监测天气等自然状况,防患于未然,并且实施专业化的分工协作,提高农业生产的效率,以及借助互联网拓宽农产品销售渠道,进行系统性的包装营销,增加农户收入,提升农户的积极性。
(二)缺少专业的智能化农产品供应平台
农产品货源供应逐渐趋向于多元化,但仍以大型批发为主。
农村分散的农产品种植也是农产品供应的主要渠道,但是由于农村信息技术落后,电商发展缓慢,农产品智能化供应链在农村的普及率较低,农村信息服务建设体系较滞后,从而农产品智能化专业服务平台缺乏,严重制约了农产品智能供应链的发展。
此外,我国农产品批发市场承担了约70%的产品流通功能,但是农产品智能化供应链仍然存在诸多问题,比如建设不到位、技术普及率低、缺乏智能供应意识等,导致农产品的供应质量无法追溯、监管部门审批流程繁琐、行政效率低下、农产品运输途中损坏程度高、农产品成本高昂等一系列问题。
同时,农产品批发市场的结算交易系统智能化程度低,还是以“即时货银两讫”的现货交易机制为主,降低农产品流通效率,极大阻碍了农产品智能供应链的培育。
(三)农产品智能化供应管理经验不足
随着互联网的发展,“互联网+农业”是农业发展的必经之路,符合国家提倡的现代化农业。
我国的农业产业转型成效显著,农产品区域布局日益合理,产品种类构成不断优化,这也为农产品构建智能化供应链提出了更高的要求。
我国现有的农产品供应主要还是以传统的常温物流或自然物流为主,智能供应链发展滞后,不能利用物联网技术建立农产品生产、加工、运输、仓储和销售等各个环节的追踪机制,导致农产品在供应过程中损坏率高,责任主体不明确,消费者对产品质量存疑。
出现这些问题的原因除了基础设施落后、物联网与农业结合技术有待提升、部分区域经济发展落后之外,缺乏农产品智能化供应管理经验也是一个关键因素,尤其是智能供应链专业人才的培养力度不够。
一方面是现有农产品供应链的企业缺乏内部培养相关专业技术人员的意识,导致很多经营理念仍停留在传统的农产品供应链上;另一方面是对产学研联合培养复合型人才的投入力度不够。
(四)农产品智能化供应系统不完善
农产品的供应链长、参与的交易主体多、监管成本高,是保障国计民生的重要组成部分。
农产品从采摘源头到消费,需要经过种植养殖、加工、储藏、运输、销售等各个环节,每一个环节都必须要保证产品的质量与安全。
比如在农产品生产环节,容易出现农药残留、药物超标、假冒农资等各种问题;在配送环节出现农产品腐烂、二次污染,影响产品的新鲜度;在加工环节会涉及加工设备与车间不达标、操作不规范、掺假造假、各种含量超标等;在产品质量监管方面出现监管不严、违法不究、监管体系不完善等问题,从而造成农产品的安全隐患很大。
我国农产品智能化供应链已取得了初步的成效,也基于物联网开发了在农产品供应链各个环节的追踪和监测机制,提升了农产品生产、流通与供应的效率,但目前尚未形成完整的农产品智能供应链体系。
很多区域不能做到生产、加工、配送和销售的一体化追溯和监管,也缺乏统一的标准。
智能化设备的使用需要投入高昂的费用,使得企业的积极性较低,同时消费者追踪产品安全信息的意识薄弱,且时间等成本较高。
所以农产品智能化供应系统的完善仍面临很大的阻碍。
优化生鲜农产品“智能”供应链的建议
(一)完善农产品“智能”供应链的基础设施
现代农业的供应涉及食品保障、生态保护、经济发展、服务市场等各个方面,是关乎国计民生的重大产业。
现代农业的发展必须要借助物联网打造智能农产品供应链体系,完善的交通设施、先进的互联网硬件、良好的营商环境等基础设施是农产品智能供应链的基础条件。
首先,政府要做好顶层设计与统筹规划。
政府需要根据现有的供应链和市场情况,制定资金、法规、政策等激励机制,积极鼓励企业将物联网技术与农业发展相结合,提高农业现代化、智能化水平;其次,政府和企业做好多方协调,共同推进农产品智能供应链体系建设。
农产品智能供应链的打造涉及农户、政府、物流、通信、互联网等各个层次,需要政府出面或者企业之间的相互协调与沟通,保证各个环节的流畅,推进打造智能供应链的进程;再次,加快智能供应链各个环节的技术开发。
加大基础资源的开发力度,将农产品各个生产环节的信息记录入库,建成企业和政府可共享的信息数据库,便于产品追踪和监管;最后,打造智能化农产品产业基地,便于各个企业之间信息和技术的资源共享,实现资源的集约利用和优化配置。
(二)提倡建立农产品智能供应链的信息服务平台
农产品智能化供应平台的建设有助于将分散的农户、加工商和消费者有效联系起来,提高农产品生产和流通效率。
因此,应加快构建应用物联网技术的智能化供应链信息服务平台,建立集信息感知、数据处理、辅助决策和智能控制一体的综合系统。
首先,加快三网融合、互联网、大数据、云计算等现代信息技术在农产品生产、加工、物流和销售环节的广泛应用;其次,打造智慧农业系统,实时观测农产品生产环境、智能控制、政府监管等;再次,大力推广电商平台等信息服务平台建设,利用互联网实现农村农业资源整合和信息共享,帮助农民提质增效,增加农民收入;最后,利用先进的技术建立精准农业管控平台,可以通过网络通信技术,实现自动播种机监控、农田激光精准施肥、喷药、智能化农业收割等现代化农业作业。
(三)促进农业生产经营的现代化和智能化
实现农产品生产经营的现代化和智能化,可以从以下几个方面着手:
一是实现生产过程的可追溯性,保证生产的透明性,获得消费者的信赖;二是实现农产品生长环境的可调控,可以借助现代信息技术实时获取气象、土壤环境、水质、防治虫害等数据,并借助大数据做预测,制定灾害预警机制;三是传统农产品加工的改造升级,利用信息技术实现农产品生产加工的集约化、专业化,包括改造老旧的生产加工设备、更新生产工艺、引进先进的经营管理理念、制定与国际水平接轨的产品质量标准,致力于提升产品的附加值和打造具有国际市场的农产品品牌;四是加强农产品质量信息网络工程建设,倡导利用物联网建设完善的农产品质量认证体系和管理制度,对于不同类型的农产品制定差异化的加工操作流程规范、质量标准,培育优质的农产品企业;五是做好农产品智能供应链体系建设的统筹和协调,一方面推动内部协作,另一方面推动外部竞争,倒逼企业进行转型升级,促进农产品智能供应链的形成。
(四)建立农产品智能供应链大数据联盟
现代农业的发展离不开大数据,打造具有可追溯性的农产品智能供应链,建立大数据平台至关重要。
建立农业大数据联盟,有助于进行合理的资源配置,缓解农产品在生产、流通环节的损耗,降低信息流动不畅、监管不到位的问题。
首先,自上而下建立农业大数据平台。
优先以县级为单位建立县域农产品大数据平台,县级的数据库应当包含各个农户的农产品生产数据,通过分级管理,从源头监控农产品种植的种子、技术、农药剂量、温度等,县域数据平台的建设也有助于专家有针对性的为农户种植提供指导,培育具有竞争力的优质企业。
其次,通过数据的采集与分析,挖掘农产品各个环节的规律,建立预警机制,通过对农产品生产、加工、仓储、销售等各环节的数据分析,可以有效引流优质资源的配置,提升农产品的区域供应。
最后,整合各级农产品数据资源,建立农产品智能供应链大数据联盟,包括对农产品育种、施肥、种植、加工、物流、销售等一体化管控,同时加快农产品的追根溯源全链条建设,借助大数据真正实现农产品的有据可查。
结论
我国在农业现代化方面取得了显著成效,但仍存在农业信息化程度不高、生产成本居高不下、附加值低、现代化农业经营管理经验缺乏等诸多问题。
农产品智能供应链的建设是农业现代化进程的必然要求,也是缓解农业困境的必行之路。
国内外对农业智能供应链的研究已取得了诸多成效,主要集中于物联网技术在农产品供应链某个关键环节的应用,对农产品智能供应链各环节系统总体架构的设计等方面。
本文主要探究生鲜农产品智能供应链的运行模式:
首先,本文在现有研究的基础上,探究农产品智能供应链的系统运作模式,然后分别从农产品智能生产、智能加工、智能仓储、智能运输和智能销售五个环节剖析了生鲜农产品智能供应链的运行模式;其次,从农产品生产尚未形成信息化和集约化、缺少专业的智能化供应平台、农产品智能化供应系统不完善三个方面分析了现有农产品智能供应链存在的问题;最后,从完善农产品“智能”供应链的基础设施、建立农产品智能供应链信息服务平台、促进农业生产经营的现代化和智能化、设立农产品智能供应链大数据联盟四个方面提出优化农产品“智能”供应链的建议,以期有助于打造生鲜农产品智能供应链系统。
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