基于GO-FLOW法的乳制品冷链物流系统安全性评价分析

2015-02-19谢亚雄

浙江交通职业技术学院学报 2015年1期

关键词：安全性评价冷链物流

程　文,谢亚雄

(1.浙江交通职业技术学院运输管理学院，浙江　杭州　311112；

2.上海海事大学交通运输学院,上海　201306)

基于GO-FLOW法的乳制品冷链物流系统安全性评价分析

程文1,谢亚雄2

(1.浙江交通职业技术学院运输管理学院，浙江杭州311112；

2.上海海事大学交通运输学院,上海201306)

摘要:为保障乳制品的质量，保证其在冷链物流过程中的安全性，辅助乳制品冷链物流安全风险控制，根据乳制品企业实际调研情况，分析了乳制品冷链物流系统的构成。从系统可靠性角度出发，构建GO-FLOW图，根据乳制品各环节不同的温度需求，设定该系统各环节的参数，运用GO-FLOW法对乳制品冷链物流系统进行了安全性评价。根据评价结果，对系统各环节的可靠性和故障率进行分析，找出了影响系统安全性的关键环节并提出了实际解决思路。结果表明，乳制品冷链物流过程中事故率和损耗率最高的系统单元是冷藏运输环节，其次是装车出库和短途卸车环节，可通过压缩这些环节的作业时间，避免“断链”现象的发生，提高系统安全性。

关键词:乳制品安全；冷链物流；GO-FLOW法；安全性评价

0引言

当前，安全事故频发，食品安全已成为世界各地普遍关注的焦点。对于运输条件比较高的冷链食品，其保质期较短，且对温度的要求较高，因而更容易在物流过程中变质，进而引发安全事故。本文选取了其中更具代表性的乳制品，重点研究其冷链物流系统的安全性。

乳制品冷链物流是指原产地牛奶在通过贮藏运输、分销、零售的全过程中，以冷冻工艺学为基础，以制冷技术为手段，始终保持乳制品所要求的低温条件的物流[1]。根据乳制品不同的温度控制需求，乳制品物流大致分为以下三类：一类为常温物流，以奶粉、常温液态奶及乳饮料为代表；二类为保鲜冷链物流，以巴氏奶、酸奶为代表；三类为冷冻冷链物流，以冰激凌、干酪等冷饮乳品为代表。本文则主要针对第二类乳制品冷链物流进行具体研究，其一般储藏环境要求是2-6 ℃[2]。

对于物流系统的安全评价，目前采用比较多的方法有层次分析法、GO-FLOW法、HACCP法(危害分析和关键控制点)和故障树分析等[3,4]，如黄欣、邹毅峰、邱祝强等运用GO-FLOW法分别对冷鲜肉物流、荔枝冷链物流和跨区域生鲜农产品物流系统进行了风险分析和安全性评价[5-7]。

参考以上研究成果，本文借鉴系统可靠性理论，采用GO-FLOW法对乳制品冷链物流系统进行了定量分析，探索建立一种评价乳制品及其他食品冷链物流系统安全性的有效方法。

1方法概述

GO-FLOW法是系统工程中用于进行可靠性分析的一种方法，其基本思路是将系统流程直接转化成GO-FLOW图，然后应用“强度”来表示系统信号或者物理量及信息存在的概率[8]。

GO-FLOW图是由标准操作符和信号线组成的。操作符代表系统中具体的单元或部件，用信号流连接各类操作符，代表具体的物流或者逻辑上的运输通道。该方法适用于具有一定操作程序，且各单元的状态会随时间变化的系统安全性和可靠性分析。

2乳制品冷链物流系统GO-FLOW安全性评价

2.1系统分析

乳制品冷链主要包括源奶及加工制品储藏、运输、加工、配送和销售等环节[9]，其冷链流程见图1。

乳制品具有较强的时效性，对储藏环境要求极高，因而对各不同物流环节的环境要求也不同。乳制品在冷链物流系统中，对各具体冷链过程的储藏和运输温度的要求详见表1。

表1　乳制品冷链过程温度要求

图1　乳制品冷链物流系统结构图

2.2建立GO-FLOW图

整个乳制品冷链系统的输入源是牛奶采集，它在某个时间产生1个输出信号，因此，用类型25操作符信号发生器表示。根据乳制品冷链物流运输的特征，乳制品的产地预冷、卸车、发酵加工、包装流通和装车出库这几个阶段本身具有成功和故障2个状态，因此，用类型21操作符两状态元件表示。而在乳制品储藏、冷藏运输和销售作业期间，由于乳制品的产品质量会随时间增长而下降的，因此选择随时间失效的工作元件类型35操作符表示。

根据乳制品冷链物流系统结构特征，可直接生成GO-FLOW图(如图2)。该系统最终输出的信号强度即表示乳制品冷链物流系统的可靠度。

2.3系统可靠度计算与评价

分析乳制品冷链物流系统的GO-FLOW图可知，该乳制品冷链物流系统共有16个操作符和16个信号线，其各自的操作符类型、相关参数及含义如表2所示。其中，操作符的参数数据是根据实际运作过程中对乳制品物流过程各环节的损耗，得出各单元的可靠度和失效率[10](本文研究中假定失效率为平均值)。

图2　乳制品冷链物流系统的GO-FLOW图

编号类型参数单元名称125IR=1.0牛奶采集225IR=34h长途运输时间325IR=24h物流中心储藏时间425IR=0.01h发酵加工时间525IR=0.5h短途运输时间625IR=6d上架销售时间721IC=0.992产地预冷835λ=0.002/h长途运输921IC=0.992卸车1035λ=0.0002/h物流中心储藏1135λ=0.0001/h发酵加工1221IC=0.994包装流通1321IC=0.990装车出库1435λ=0.0015/h短途运输1521IC=0.990短途卸车1635λ=0.0001/h超市冷藏

结合表2数据，逐一计算操作符的输出信号强度，直到最终信号，应用MATLAB进行模拟运算得出最终信号强度，即为GO-FLOW法分析得出的最终结果。通过运算得到所有信号状态概率见表3。

将乳制品冷链物流过程中各个信号流输出的信号强度进行比较(图3)发现，乳制品经过长途运输环节之后，其系统的可靠度明显下降，占整个冷链物流过程可靠度下降的57%，由此可以直观地找到影响乳制品冷链物流安全性的瓶颈，即运输是影响系统可靠度的重要环节，由此可见，时间与损耗率会对系统的安全可靠度产生较大的影响。同时，在物流中心冷藏加工之后，装车出库和短途卸车环节都会使得可靠度下降较多，乳制品的产品质量受损较严重。

表3　乳制品冷链物流系统信号强度

图3　乳制品冷链物流过程中各信号流可靠度

2.4系统的修正

根据3.3节中得出的结论，对该乳制品冷链物流系统原有的数据进行修正，通过减少冷藏运输的时间，将长途运输的时间缩减为12 h，同时减少装车出库和短途卸车环节的损耗率，将其可靠性IC=0.990增加为IC=0.996，再次进行计算。修正后各个环节信号流强度的计算结果如表4所示。

表4　改进后的乳制品冷链物流系统信号强度

表5　改进前后系统的输出信号强度对比

通过改进前后系统的可靠度对比(表5)发现，修正后系统的安全度达0.9286，远远高于之前的0.8780，可靠度提高了5.76%，其中，短途卸车的可靠度增加幅度最大，从0.8907提高到0.9421。由此说明，改进后的乳制品冷链物流系统的安全性较改进之前得到了明显提高。

3结论

本文结合实际调研，通过深入研究乳制品冷链物流系统的内部结构，结合GO-FLOW法，对乳制品冷链物流系统安全可靠性的影响因素进行了定量分析，找到了影响乳制品冷链物流安全性的关键因素和环节，并对计算结果进行了实际修正，对现实操作更有指导意义。

分析发现，冷藏运输是乳制品冷链物流过程中事故率和损耗率最高的系统单元，也是最容易出现食品安全事件的环节，在实际运作过程中，企业应选取制冷性较好、保温时间较长的制冷设备，并切实做好运输过程中的温控工作，以保障乳制品冷链物流的安全。

同时，通过对信号流强度计算结果的分析还可以发现，装车出库和短途卸车环节在乳制品冷链物流过程中也是至关重要的。而实际调研中也发现了冷链物流过程中的“断链”的现象较为严重，而“断链”的现象也主要出现在这两个环节。因此，应尽量压缩这些环节的作业时间，或者保证这些环节的作业尽量在低温环境下进行，以保证乳制品的质量安全，减少损耗，可以提高整个冷链物流系统的安全度。

参考文献：

[1]王小丽.我国奶制品冷链物流发展策略研究[J].江苏商论, 2009,(12):15-18.

[2]李文杰,李珂.浅析乳制品冷链物流[J].商业流通,2010,(6):33-34.

[3]谢如鹤,张得志,罗荣武.物流系统规划[M].北京：中国物资出版社,2007.

[4]黄涛,蔡琦,赵新文,等.GO-FLOW法在压水堆余热排出系统可靠性分析中的应用[J].核动力工程,2009,(4):55-58.

[5]邹教峰,谢如鹤,邱祝强.基于GO-FLOW 法的荔枝冷链物流安全评价[J].工业工程,2008,(6):1-3.

[6]邱祝强,谢如鹤,邹放峰.GO-FLOW法在蔬菜物流安全风险分析中的应用[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2010,(2):1-4.

[7]黄欣,邹毅峰,谢如鹤.基于GO-FLOW 法的冷鲜肉物流流程评价[J].广东农业科学,2010,(6):130-131.

[8]蔡鉴明,曾峰.基于GO法的供应链可靠性分析[J].公路交通科技,2007,24(3):141-144.

[9]孟军齐.乳制品冷链物流发展策略研究[J].物流管理,2011,28(3):26-30.

[10]SHEN Z P,WANG Y,HUANG X R.A quantification algorithm for a repairable system in the GO methodology[J].Reli Eng Sys Saf, 2003, 80(3):293-298.

Safety Evaluation Of Dairy Cold Chain Logistics System

Based On Go-Flow Method

CHENG Wen1, Xie Ya-xiong2

(1.School of Transport Management，Zhejiang Vocational College of Communications，Hangzhou 311112，China;

2．College of Transport & Communications, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China)

Abstract:To guarantee the security of dairy products and facilitate the risk control of dairy cold chain logistics system, based on the detailed investigations and actual research in dairy enterprises, the operating process of dairy cold chain logistics is analyzed in detail. From the point view of system reliability, the security and risk of dairy cold chain logistics system are analyzed and evaluated by the method GO-FLOW. Then the GO-FLOW program is operated. The reliability of links and fault rate of the dairy cold chain logistics system are analyzed. At last, the key links affecting the security of the system are found out. And the actual thought to deal with is put forward. The results show that the system unit in dairy cold chain logistics process with the highest accident and loss rate is refrigerated transport links, followed by a short loading and unloading the library links. To avoid the "missing link" phenomenon occurrence and improve system security, the operating time of these links should be compressed.

Key words：dairy safety; cold chain logistics; GO-FLOW; risk analysis