易腐保鲜商品(Perishables and Temperature Sensitive Products,PTSP)的远程运输、配送、保鲜和宁静问题,关于冷链物流(ColdChain Logistics,CCL)提出了重大挑战,促使CCL受到学术界与工业界的重视。PTSP商品主要包括食品、农渔产品、医药品及一些特殊原物料等,物流历程需温度控制条件。
所谓冷链物流是指在生产、蕴藏、运输、销售等各项运动中,商品始终处于受控制的温度情况中,以确保商品质量与宁静的一项系统工程(Bogataj,2005)。与常温物流相比,冷链物流系统庞大,需要更多专业知识与人才,并且历程中隐藏许多情况、人员、设备、信息相同等危害因子(Sanchez- Rodrigues et al.,2010),因未能适当识别并且加以治理,造成商品在物流历程中爆发质量变异、损坏与凌驾生存期限等现象。据统计,全球目前约有30%生鲜食品,由于物流处理不当造成损坏(Montanari,2008)。
鉴于冷链物流治理的重要性,2003年欧洲建立国际冷链协会(Cool Chain Association,CCA)致力于冷链产颐魅整合,并建立冷链质量指标(Cool Chain Quality Indicator,CCQI),进行危害评价与治理,以提升冷链效率水平。而在学术界,Bogataj et al.(2005)运用数学模型探讨易腐食品运送历程,温度控制稳定机制;Kuo and Chen (2010)生长多温层配送模式,以降低配送本钱;Abad et al. (2009)导入RFID科技进行商品追踪与温度监控;Sanchez- Rodrigues et al.(2010)评价英国物流作业不确定因素,将其归纳为延迟、配送条件限制、缺乏整合、需求变革与不良的信息。综观以上文献,目前的研究多偏重于冷链物流效率改善,较少针对冷链物流失效问题进行探讨。鉴于此,文章将针对导致冷链物流失效危害的种种因素,以生鲜食品冷链为案例进行系统剖析,接纳FMEA剖析工具,利用专家系统,建立危害评价模型,推断失效模式危害优先指数,研究得出:温度失控、延迟配送与信息整合水平低为最严重的失效模式,同时节能环保问题也被识别为潜在危害。
失效模式与效应剖析(Failure Mode and Effect Analysis,FMEA)是一种系统化危害剖析工具,主要协助系统剖析,在早期发明潜在危害因子及其影响水平,以制止失效的爆发或降低其爆发时爆发的损失。失效模式与效应剖析(FMEA)于1960年代由美国太空总署(NASA)生长出来,是一种用于视察和剖析产品与制程潜在失效危害的系统性工具,由于FMEA具有系统性侦测失效危害,借助量化评估运动失效爆发的爆发度、严重度、侦测度,进而爆发RPN,如公式(1):
冷链物流面对不确定情况,使得危害评估运动日益重要,虽然对危害有许多差别界说,但一般危害被视为是关于潜在不可预期事件的实现。而关于危害的界说一般分为两大类:第一类将危害视为一种损失(Koivisto et al.,2009),第二类将危害视为一种爆发损失的概率(Kartam and Kartam,2001)。而当事件爆发的概率无法丈量时,则被称为不确定,需要借助专家主观判断的要领,去评估其危害。危害评估要领与技术,凭据研究取得资料内容,主要可分为定性和定量量化两种类型(Bennett,1996),在量化技术中必须大宗使用数量统计要领,如蒙特卡罗法、故障树剖析法、敏感性剖析法、回归剖析等来量化危害攻击与影响性。在许多真实状况中,由于量化资料很难取得或资料仅局限于研究问题的一小部分,使得资料无法泛起事件原貌或趋势;再者,数量资料泛起形态并非研究所需形式。在定性剖析技术中,大宗依赖人类判断、感受、经验去鉴别、剖析与了解危害因子及其效应,可是这种人为主观意识判断,受到个人偏误、偏好与专长的影响。因此不管是定性剖析法照旧定量剖析法,都有其优缺点,必须视研究性质而定。
通过危害品级分类来决定资源投入的优先顺序,并提出适当的改善作业建议,如此能以最经济的本钱,来获得最佳的改善效益,并且有效避免失败事件爆发,由于其强调预防治理的特点,因此,已广泛被应于工程设计、质量与危害治理中(Ebeling,2000)。虽然FMEA拥有许多优点,然而其RPN爆发方法仍有一些缺陷,如相同的RPN值,可能来自差别严重度、爆发度与侦测度的组合,且评估历程视三个危害指标为相同权重;再者当评估信息是不明确或者模糊时,也可能导致不适当的危害评估。
人工智能专家系统可不受古板统计资料和众多假设的限制,容易修改、富有弹性,很是适合于处理资料不精确与面临不确定性情况的问题。从1960年代生长以来,被广泛应用于工程预测中,Turan and Yurdusev(2009)使用模糊推论去模式化水资源工程系统,Wu et al.(2007)使用模糊推论进行工程过失诊断。从以上研究可发明,在许多研究中应用和生长了定性、定量或整合两种要领,进行危害评估。近年来,随着电脑技术的生长,整合专家智能的专家系统已成为危害预测与评估的一种良好要领。
本研究首先整合FMEA与模糊推理(Fuzzy Inference),建立失效危害识别专家系统;其次从冷链系统爆发失效模式与爆发效应,并以失效模式严重度(Degree of Severity)、频率度(Frequencyof Occurrence) 与侦测度(Chance of Detection) 三个危害指标,通过模糊推理系统推论出危害优先指数(Risk Priority Number,RPN);最后通过对RPN排序,得出种种失效模式相对危害值的崎岖,作为防备危害的依据。
本研究接纳两阶段危害评价:第一阶段为危害识别,运用FMEA剖析冷链物流系统失效模式及其爆发的结果,进而识别出危害因子。并将识别出的危害因子凭据三种危害指标进行评价,以了解其危害崎岖。第二阶段为危害评价,将第一阶段所识别的危害因子,评价危害因子的危害值。以下分两部分,说明本研究所使用的研究要领。
危害评价首要办法为危害识别(Lai et al.,2002),本研究应用FMEA,系统性剖析冷链物流可能的失效模式,剖析这些失效模式可能造成的影响,评价其影响力,并解析其爆发的原因。FMEA按其应用领域的差别,有多种差别的执行办法,学者可依据其研究领域修改应用办法,本研究综合Pillay and Wang(2003),Chin et al.(2009)等有关FMEA作业的划定及内容,将FMEA作业实施的办法,具体归纳成下列办法:
在实施冷链物流失效危害评价前,必须界定研究规模与划分子系统,以进行系统性评价作业,本研究凭据物流程序,将冷链物流系统划分为制造商、物流中心、零售商、控制系统和外部情况5个子系统,并邀请冷链物流业界专家与学者,组成危害评价小组,以进行后续相关作业。
列举潜在失效模式是FMEA剖析中最重要的办法,因FMEA是针对失效模式进行解析,而没有列举到的潜在失效模式无法进行评价,本研究应用失效模式与效应剖析表 (见表1所示) 的协助,对所列举的失效模式进行剖析,并进一步评价其爆发效应。
依据上阶段剖析所得的潜在失效模式及其效应,本研究考虑链结的工具包括人员、设备、商品、要领、信息相同与情况等,列举失效模式要因,进一步决定失效因子。
危害指标包括频率度、严重度和侦测度三项指标,频率度是指在失效模式爆发的概率;严重度是指失效模式爆发的影响;侦测度是指失效模式爆发前被发明的时机。在评价标准上,本研究参考Chin et al. (2009),Pillay and Wang(2003) 的分类评价准则,将评价标准从很是高到很是低,共分为五个品级,相关评价指标准则,如表2所示。其中违反政府执法与攸关生命宁静的问题,关系重大,因此将其列入很是高品级,别的侦测度的发明水平,涉及现行作业控制方法,即如果目前控制方法是严谨的,则相对而言危害事件被检测到的时机较高。
注:平均故障间隔时间(Mean Time Between Failures,MTBF);平均故障排除时间(Mean Time to Repair,MTTR);爆发概率(Probability,PR)。
危害评价专家系统主要用来评价危害因子,得出危害优先指数,系统主要包括四个部分:第一部分为系统输入项,包括三项危害评价指标,失效模式爆发的严重度(Si)、频率度(Pi)与侦测度(Di),作为模糊评价系统的输入项;第二部分为知识库,知识库主要包括两个子知识库,一是规则库—存放有专家知识形成的评价规则,二是资料库—主要存放各荟萃的归属函数;第三部分为模糊推论,此部分为系统焦点,主要由推论引擎组成,卖力将输入荟萃,依据知识库中规则与荟萃、参数界说,评价出适当结论,再通过解模糊,将模糊值转换为明确值;第四部分为产出部分,此部分为经评价引擎推断结果,经解模糊后,以获得RPN值。而模糊评价系统的运作,主要包括以下几个历程:一是模糊化;二是建立模糊规则;三是模糊推论;四是解模糊。限于文章篇幅限制详细操作历程不再描述。
本研究通过危害评价专家小组,系统性识别出35种失效模式,失效模式普遍保存于冷链历程中,其中物流中心包括12项失效模式、制造商6项、零售商6项、控制系统5项、外部情况6项,以下针对各子系统失效模式进行说明:
在制造商环节,共识别出包括接单过失、供应中断、缺少员工、不当贮存、温度失控、运输作业过失6种失效模式。其中温度控制失效,危害值7.67,排名第5,显示在制造端,从原物料进货、制造到制品的制造物流阶段中,体现了温、湿度控制的重要性。而生鲜原物料的保鲜:除了温度控制因素外,湿度的控制也是一个重要因素。不当贮存,危害值6.09,排名第13,由于差别原物料贮存条件差别,贮存不当会影响温度的稳定性,甚至引起商品之间交互污染,因此被识别为高危害失效模式。接单作业过失,危害值3.42,排名第34,显示订单源头治理的重要性,只有对主顾需求正确无误简直认,才有可能爆发满意主顾。另外也识别出包括供应中断、人员缺乏等因子,进而延期交货,造成配送延迟,影响配送计划,使本钱增加。
在物流中心环节,共识别出包括配送车辆故障、司机缺少、存货缺少、订单内容庞大、作业流程不适当、贮存不适当、包装不适当、温度设定不适当、温度失控、低效的车辆线路计划、销售与物流缺乏配合、司机与物流中心相同不良12种失效模式。其中温度控制失效,危害值8.81,排名第1,显示温度失控因素,成为冷链物流中心最主要的危害因素,突显温度控制关于冷链的重要性。不适当的贮存,危害值7.94,排名第3,显示商品贮存情况的重要性,由于物流中心处理商品种类众多,每种商品贮存条件不尽相同,再者许多商品放在一起,可能会交互熏染,因此稍有失慎,可能就会爆发质量下降,甚至损坏的情况。不适看成业流程,危害值7.33,排名第6,商品在装卸货历程中,如果作业流程设计不当,可能造成商品远离冷源时间太长,造成质量下降,甚至损坏。不适当温度设定,危害值6.54,排名第9,商品在冷链物流的物流中心贮存或配送环节,差别商品贮存的温度条件可能差别,因此可能泛起温度设定不适当的情况。随着消费者需求的多样化与市场竞争猛烈,关于物流中心的商品处理,也组成较大的挑战,因此订单内容庞大失效模式的危害值为6.39,排名第11。别的还包括无效率车辆线路计划,除造成本钱上升、配送延迟外,也可能加大商品损坏的危害。面对动态物流情况,销售与物流功效缺乏连结、司机与物流中心相同不畅,除了可能造成配送延迟外,也可能爆发存货、本钱上升。
在零售商环节,共识别出6种失效模式:需求剧烈变换、作业过失、卸货端设施拥堵、严格的配送时间段限制、贮存不当、温度控制故障。其中温度监控失效,危害值8.30,排名第2,由于零售商需将商品摆设于货架上销售,由此可能造成温度失控。不适当贮存,危害值7.82,排名第4,由于零售商贮存空间有限,造成许多商品无法做到凭据商品特性进行贮存,由此可能引发质量下降或损坏的危害。严格的配送时段限制,造成许多紧急配送,促使本钱上升。作业过失与卸货设施拥堵或故障,可能引起温度失控与配送延迟。
在控制系统环节,共识别出5种失效模式,包括运输作业缺乏配合、需求预测准确度低、信息系统故障、制造商与物流中心缺乏有效相同、物流中心与零售商缺乏有效相同。其中,运输作业缺乏配合,危害值6.17,排名第12,爆发的原因是冷链中差别运输模式缺乏配合的标准,以致在冷链系统差别阶段中,由各自物流主体决定作业模式与温度控制标准,没有统一的控制标准,造效果率不高,甚至难以做到全程温度控制。需求预测准确度低,危害值6.97,排名第7,由于销售受到许多不确定因素影响,造成零售端预测准确度低,通过长尾效应,使得后端的物流中心、制造商,爆发更大的订单预测误差、造成存货失控、配送延迟等现象。冷链的信息相同不畅,如制造商与物流中心、物流中心与零售商相同不畅,显示冷链中信息即时相同的重要性,由于信息未能实时反响,而造成失效。
在外部情况中,共识别出6种失效模式,包括油价上涨、情况�；ひ蟆⑽锪骷际酢⒄嬖虻南拗朴胍蟆⒚怕酚刀潞妥匀辉趾�。其中油价上涨,危害值6.78,排名第8 ,油价上涨造成运输本钱高涨,关于耗能的冷链配送,组成经营治理上相当大的挑战。而受到气候变革、温室效应影响,情况�；ひ笠渤晌淞粗饕：�。世界主要工业国家于1997年12月签订了京都议定书,明确划定各国对温室气体排放进行控制,各国政府基于对情况�；さ囊�,除了日趋严格的有毒物质排放控制,关于CO2排放的控制,也考虑将其纳入规则,而物流历程中,消耗大宗能源并且排放大宗CO2,将成为冷链物流颐魅者必须正视的问题。物流技术关于物流绩效有重要的影响,因此适当导入先进物流技术,除了可以提升效率外,也可提供PTST商品更好的生存条件。面对日益严重的门路拥堵,使得冷链系统爆发更多不确定危害,因此也被识别出。从以上结果可知,冷链历程中温度控制、商品贮存治理成为冷链物流治理中最重要的因素,显示冷链中温度控制的重要性,切合冷链从生产者到消费者,严格温度治理的要求。作业流程不当、订单内容庞大、上下游信息缺乏有效整合、油价上涨、情况�；ひ蠖汲晌饕Ｊ�。关于治理者而言,应将有限资源,投入于高危害失效模式,以进行改善。
凭据研究发明,本研究归纳失效模式所爆发的结果,主要包括温度失控、延迟配送、缺乏信息分享、情况�；び氡厩�,因此本研究针这些结果,进一步剖析其原因并提出对策:
温度失控意味着在配送历程中,商品贮存情况未能维持恒定条件。由于温度关于包管商品质量关系重大,尤其是PTST商品,失控水平轻者商品失去风姿、降低功效,严重者爆发糜烂,商品完全失效。温度失控引起主要原因是对商品专业知识缺乏、贮存不当、设备故障。由于物流中心需要处理的商品种类繁多,关于每种商品所需维持的温度,可能无法充分了解。商品贮存温度并非是越低越好,必须视商品种类来定应该贮存于合适的温度下,以冰淇淋为例,一般最佳贮存温度为 - 15℃至 - 25℃,温度过高会造成冰淇淋溶解,但温度过低则会造成冰淇淋坚硬,严重影响风姿。
商品在物流中心、配送车辆中,因贮存不适当,可能造成贮存空间内空气循环不良,一端温度可能过高,另一端温度则过低,爆发温度不均匀现象。某些特定商品不可存放在一起,如海鲜食品与药品类,不然可能会爆发交互熏染、受潮现象,影响商品质量。别的商品在配送与贮存时的温控设备故障,也是主要危害因素,虽然按期保养,可以解决部分失效问题,但对温度监控装置进行技术革新或更新,也是解决的主要步伐。
配送延迟是指商品无法在计划预定的时间抵达,关于冷链的影响可以归纳为三个层面:就物流中心而言,配送延迟可能进一步爆发连锁反应,导致冷链中订单执行时间太长,进而影响到冷链配送系统的信誉;就制造商而言,由于商品生存期限有限,延迟的配送意味着较长的配送时间,商品的质量可能下降,其失效的概率也会增大;就销售商而言,缩短了可供商品上架摆设的销售时间,减少了销售时机。
引起配送延迟原因,保存于冷链物流的各个环节中,包括在外部情况因素中的门路拥堵、零售商指定的配送限制条件、物流中心作业流程不当等。配送限制条件为配送历程中的种种限制,包括严格的配送时段、紧急的配送等,会影响正常配送。造成这种情况的主要原因包括零售商有限的卸货设施,使得配送车队必须排队进行卸货作业,使配送车辆延迟返回物流中心;另外零售端特定的配送模式与时段,减少了物流中心配送的弹性。有限的贮存空间,使得物流车辆必须进行密集的配送,由于配送条件限制,会爆发配送车辆与司机的期待,进而爆发连锁反应,这都会导致物流本钱上升。
冷链历程的上下游连结着许多物流组织,主要包括信息与作颐魅整合两个层面。就信息相同而言,信息整合弱,也就是整条冷链信息透明度低,主要失效效应包括订单预测禁绝确、上下游欠缺相同等,造成存货失控与配送效率低、本钱上升等现象。剖析其原因,冷链中信息缺乏透明度,由于信息相同方法不当或缺乏标准的相同模式,导致相同效率低。就作业层面而言,许多作业不规范,例如商品生存温度设定差别,除了造成商品温度控制标准纷歧、影响质量外,上下游各单位差别的作业模式,也造成配送历程衔接欠好,影响配送效率。
受到温室效应、气候变革的影响,国际上对温室气体排放的控制越发严格,凭据Stern (2006)报告指出运输作业约占全球温室气体排放的14%,其中陆上运输约占整体运输的3/4。由此可见,物流运动关于温室气体排放的重要性。而近年海内燃油价格中包括的税收比例越来越高,将促使颐魅者越发注重节能的投资,此举将有助于减少二氧化碳的排放,可预见的未来,环保问题将成为影响冷链物流作业的重要因素。
随着供应链全球化与消费者需求的多样化,庞大与长距离的物流历程,关于易腐保鲜商品的质量与宁静,组成重大挑战,冷链物流历程充满许多潜在危害因子,造成物流系统失效,导致商品变异损坏,甚至造成商誉损失。因此,如何进行事前失效预防治理成为重要的治理问题。
本研究结合FMEA与模糊推论,建立模糊推论专家系统,针对冷链中潜在失效模式,进行危害值推论。研究结果发明,冷链历程中温度失控为最重要失效模式,显示冷链系统中,如何维持温度的稳定性成为冷链治理首要问题;另外研究结果也指出,冷链物流上下游缺乏统一的作业标准,信息不可即时、有效相同,成为造成冷链系统的主要失效模式,因此建立冷链物流的作业标准与信息分享机制,成为提高冷链绩效的重要途径。同时,近来受到气候变革影响,国际上温室气体排放的控制越来越严格,因此冷链物流行业应认清这种形势,重视节能减排问题。针对以上研究结果,文章提出一些建议,作为改善冷链绩效的参考:
合理、高效的事情流程,可以减少商品流动时间,减少失温的机率及电力的泯灭;正确的作业标准则可以降低过失时机,确保商品的信赖度。冷链历程可能跨越多个物流同伴使用多重作业模式,若能制定整个冷链配合标准,例如拟定上下游间商品交验方法与标准,制订相同商品保鲜要领与条件,则可提高效率、减少本钱。
冷链中许多商品具有季节性与易腐性,经常爆发促销、囤货、退货与报废等情况,因此面临产销不协调、销售信息不透明问题,信息的透明度、即时性、正确性,就显得特别重要,整合上下游混相助颐魅者,以提升需求预测的准确性,这样一来对存货的调理更有弹性,将会降低危害,此时适度导入信息技术,建立整合信息与分享系统,例如冷链成员配合导入协同计划、预测与补货模式,便可以减少销售预测误差、降低库存、提高整体冷链绩效。
坚持商品鲜度与质量是对冷链的极大考验,商品从制造商、物流中心到商店上架销售,恒久配送期间温度控制,关于商品质量起着要害性的影响作用。近来许多研究探讨导入先进的温度控制技术,如RFID结合温度感应装置,以提供监测、警示、保温的功效来包管商品质量,进行温度控制。
综合上述剖析可知,冷链物流治理的重要性显而易见,在冷链物流作业历程中隐藏的危害因子和危害中,温度失控、延迟配送与信息整合水平低为最严重的失效模式。研究中还发明节能环保问题也是一个尤为重要的潜在危害,禁止忽视。这一结论给冷链物流失效危害研究提供了借鉴和参考,具有一定的价值和意义。
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