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未来食品包装行业的RFID技术应用与可追溯性挑战

2023-12-06 20:47 来源:全球印刷与包装工业 责编:张晓丹

摘要:
在未来FDA可追溯性要求之前,传统上用于不易腐烂物品的跟踪系统可能会在某些类型的包装上变得更加常见。
  【CPP114】讯:在未来FDA可追溯性要求之前,传统上用于不易腐烂物品的跟踪系统可能会在某些类型的包装上变得更加常见。食品品牌历来对产品从制造商到店面的整个过程中到底发生了什么一无所知。现在,越来越多的人通过在包装上贴上某种类型的贴纸来寻求见解。


  RFID制造商和供应商Zebra的客户成功总监兰德尔·邓恩表示,射频识别长期以来在零售和运输物流中很受欢迎。“但是食品正好是这两个行业的共同动力。而且它的规模将比他们中的任何一个都要大得多。”


  食品和饮料行业对RFID的兴趣主要源于浪费和安全问题。2026年,美国食品和药物管理局的新可追溯规则将生效,并为后一个因素增加额外的动力。由于杂货产品在供应链中的循环速度比其他类别(例如服装或家居用品)更快,因此用于跟踪它们的RFID设备的使用寿命可能会较短。因此,关于补充包装选择和可回收性的问题变得越来越重要。


  沃尔玛效应


  据RFID制造商行业协会RAIN联盟称,截至2020年,全球已消耗了200亿个经该组织认证的RFID标签。这些贴纸——带有小芯片的粘合剂,保存着所粘物品的数据——是RFID系统的前半部分。该芯片可以配备电池来不断广播嵌入的信息,但更常见的设计依赖于仅在被扫描仪激活时传输其内容的芯片。扫描仪启动信息中继,它们发射的频率为各个芯片供电,以返回携带物品信息的无线电波。


  供应链标准组织GS1社区参与总监乔恩·格雷戈里表示,RFID扫描物品所需的时间至少比条形码快一个数量级,而且不需要视线。


  沃尔玛是条形码的早期狂热爱好者,此后将注意力转向RFID,将其作为改善库存管理的一种方式。经过2000年代初对该技术的短暂试用后,该公司开始要求服装供应商在2020年实施RFID。截至2022年9月,所有玩具、家居用品、电子产品和运动器材包装也必须贴上标签。邓恩表示,自沃尔玛首次尝试RFID以来,随着整个行业的采用率不断提高,成本已经“显著”下降。


  沃尔玛的要求并未延伸到食品,但消息人士称,食品供应商对RFID感兴趣有自己的理由,并且可能会受益于该零售巨头引入的技术得到更广泛的认可。


  密歇根州立大学Axia研究所的研发高级总监巴哈·阿利亚克巴里安表示,首先,这些标签可以帮助减少浪费。Axia研究所是一家由陶氏化学公司资助成立的实验室,用于测试现实世界中的RFID标签和扫描场景。由于拥有RFID标签库存的零售商可以根据命令了解给定商品的库存量,因此杂货店和其他零售商可以相应地调整易腐产品订单。


  供应链参与者扫描带有RFID标签的货物,为每个标签的跟踪记录做出贡献。这些详细的历史记录在监控食品安全方面发挥着重要作用,这也是一些消息来源将RFID视为满足即将到来的FDA要求的明确选择的另一个原因。


  一旦在供应链中发现受污染批次,任何可能受到影响的零售商、供应商或生产商都可以检查其库存历史记录。


  Chipotle是一家在2020年因食源性疾病被FDA罚款的公司,该公司于2022年在芝加哥餐厅引入了RFID标签配送来管理质量监控和紧急情况。该试点计划目前正在全国范围内扩展。格雷戈里表示,27家顶级食品服务公司中有一半以上出于类似原因正在研究RFID。


  改进空间


  即将出台的联邦要求可能会进一步激励那些对此功能不感兴趣的零售商跟踪其包装和产品。FDA食品安全现代化法案指导收割者和制造商为其产品分配可追溯的批次代码和其他相关信息。当供应链上的停靠点对每个项目的历史记录做出强制性贡献时,单个项目的数据将会累积。从软奶酪到鲑鱼再到哈密瓜等食品必须在2026年1月20日之前达到标准。


  法律并未要求相关行业使用RFID,但消息人士认为这是一个合理的选择。在某些情况下,食品可能在单个物品上带有RFID。邓恩认为这种策略不会延续到个别产品上。相反,例如,装西瓜的纸箱可能更适合放置RFID设备。


  由于FDA政策或其他激励因素而关注RFID的食品公司现在拥有比沃尔玛开始试验时更好的跟踪器。阿利亚克巴里安说,当太多标签紧密聚集在一起时,干扰可能会导致扫描仪无法拾取中间的芯片。然而,扫描仪的灵敏度有所提高,并且一些芯片以双频率运行以避免出现相同的信号组。


  包装选择也有助于决定RFID的成功。在Zebra向潜在客户提出的简短初步问题清单中,其中一个是关于哪里有空间放置标签以避免干扰品牌——这一询问有时会导致需要更改包装以适应标签。另一个是关于包装的实际成分。铝和水会影响到无线电波,会干扰RFID读取。“金属不是RFID的朋友,液体也不是,”邓恩说。阿利亚克巴里安补充说,新标签可以克服这些问题,尽管成本更高。


  RFID采用者还制定了新标准来指导标签的内容。即将出台的FDA规则中的追踪要求引发了有关RFID芯片需要通信的内容以及如何确保每个参与者理解这些信息的问题。


  去年,GS1发布了关于RFID用户如何构建批次、重量、有效期等信息的更新标准。同样的标准要求关键产品信息存储在芯片上,而不是任何基于云的软件上。格雷戈里说,这样一来,公司就不需要兼容的数据中心或订阅来查看同一芯片上的信息。


  随着改进的RFID技术或共享嵌入数据的统一方式吸引更多品牌采用跟踪方法,制造商还必须弄清楚可回收性是什么样的。RAIN Alliance最近报告称,世界各地的法规并未明确规定如何管理RFID系统产生的电子垃圾。“我认为这可能是目前真正大的问题之一,”邓恩说, “如果我说一切都已经解决了,那我就是在骗你。”


  每个贴纸(在阿利亚克巴里安的实验室中,通常在3-8平方英寸之间)都包含一个无线电天线和一个芯片,这两个组件需要分解和重复使用。一些包装供应商可能会通过提高RFID耐用性来实现重复利用:制造商Checkpoint Systems为法国麦当劳制造了一种耐热防水标签,可集成到可重复使用的容器中。除此之外,可溶解的粘合剂甚至纸基天线也在研发中。


  由于缺乏通用标签,回收系统的设计可能会变得复杂,部分原因是每个物品的标签可能需要根据其移动的环境进行定制。“如果改变该环境的一两个参数,RFID可能就无法工作。这是RFID面临的最大挑战之一,”阿利亚克巴里安说,“但这项技术正在快速发展。”

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