چکیده
تکنولوژی اینترنت به زنجیره تامین مواد غذایی اجازه می‌دهند که از مجازی سازی پویا در فرآیندهای مدیریت عملیات استفاده کنند. این پشتیبانی شرکت‌های غذایی را در مقابله با محصولات فاسد شدنی، تغییرات غیر قابل پیش بینی تامین و ایمنی مواد غذایی و پایداری مورد نیاز بهبود می‌بخشد. مجازی سازی عامل‌های زنجیره تامین را قادر می‌سازد که فرآیندهای کسب و کار را از راه دور به صورت بلادرنگ از طریق اینترنت، به عنوان اشیای مجازی به جای مشاهده در محل نظارت کنند، برنامه ریزی کنند و بهینه سازی کنند. این مقاله مفهوم زنجیره‌های تامین مواد غذایی را از چشم انداز اینترنت اشیا تحلیل می‌کند و یک معماری را برای پیاده سازی سیستم‌های اطلاعاتی پیشنهاد می‌کند. به عنوان اثبات قضیه، معماری به مطالعه موردی یک زنجیره تامین ماهی اعمال می‌شود. این بسط انتظار می‌رود که مبنایی را برای بهینه سازی زنجیره تامین مجازی، شبیه سازی و پشتیبان تصمیم بر اساس داده عملیاتی آنلاین ایجاد کند. در اینترنت اشیا، زنجیره‌های تامین مواد غذایی می‌توانند به یک سیستم خود تطبیق تبدیل شوند که اشیای هوشمند در آن می‌توانند به کار گرفته شوند، تصمیم بگیرند و به صورت خودکار مسائلی را یاد گیرند.
مقدمه
در بخش غذا دامنه‌ای از چشم انداز مدیریت زنجیره تامین یک بخش چالش برانگیز است. نیازمند سیستم‌های کنترلی پیشرفته است که می‌تواند با محصولات فاسد شدنی، تغییرات پیش بینی نشده تامین و سرسختی در ایمنی مواد غذایی و پایداری مورد نیاز مقابله کند. مجازی سازی یک رویکرد امیدوارکننده برای برآورده کردن این چالش‌ها است. این شبیه سازی و بهینه سازی فرآوری‌های مواد غذایی را با استفاده از سیستم‌های نرم افزاری به جای انجام آزمایشات فیزیکی اجازه می‌دهد (Singh and Erdogdu, 2004). مجازی سازی تکنولوژی اینترنت فعلی را می‌توان در مدیریت عملیاتی زنجیره‌های تامین مواد غذایی استفاده کرد (Saguy et al., 2013; Porter and Heppelmann,2014; Verdouw et al., 2015). در نتیجه، زنجیره‌های تامین مواد غذایی می‌توانند به صورت بلادرنگ با اینترنت مبتنی بر اشیای مجازی به جای مشاهده در محل به صورت راه دور نظارت شوند، کنترل شوند، برنامه ریزی شوند و بهینه سازی شوند.
زنجیره‌های تامین مجازی، سیستم‌های قابل ردیابی غذا را ایجاد کردند که اطلاعاتی را در مورد محل آیتم‌های اصلی و ردیابی سوابق آن فراهم می‌کند (Thakur et al., 2011; Storøy et al., 2013; Kassahun et al., 2014). تکنولوژی‌های حسگر برای ثبت اطلاعات مربوط به حالت شی در چرخه عمر مورد نظر استفاده می‌شوند. ممکن است شامل نظارت دما، اطلاعات میکروبیولوژی و دیگر پارامترهای کیفیت غذا باشد (Abad et al., 2009; Heising et al., 2013; Jedermann et al., 2014). نمایش داده و اطلاعات در اشیای مجازی قابلیت‌های پیشرفته‌ای را ورای ردیابی و پیگیری، مانند مدیریت انحراف کیفیت مواد غذایی، برنامه ریزی و برنامه ریزی مجدد و بهینه سازی عملکردها را اجازه می‌دهد (Verdouw et al., 2015). مجازی سازی، هوش (کامپیوتری) را به زنجیره اضافه می‌کند، برای مثال: هشدارهای زود هنگام در مورد حوادث مربوط مواد غذایی، زمان بندی مجدد انحراف از کیفیت غیرمنتظره مواد غذایی و شبیه سازی کیفیت محصول بر اساس شرایط محیطی نتیجه می‌شود.
متدلوژی
تحقیق بر اساس یک متدلوژی طراحی گرا است، که بر ساخت محصول مصنوعی هدفمند که مسائل حل نشده را بررسی می‌کنند و با توجه به سودمندی‌های ارائه شده در حل این مسائل ارزیابی می‌شوند تمرکز می‌کنند (March and Smith, 1995;Hevner et al., 2004). محصول مصنوعی طراحی توسعه یافته در این مقاله یک معماری سیستم اطلاعاتی برای مجازی سازی زنجیره‌های تامین مواد غذایی است. پژوهش‌های طراحی گرا معمولآ با سوال "چگونه" درگیر هستند، برای مثال، چگونه یک مسئله خاص با ایجاد محصول مصنوعی جدید حل می‌شود (March and Storey, 2008; van Aken,2004). استراتژی مطالعه موردی معمولآ بهترین تناسب را با این نوع سوال دارد، چرا که محصولات مصنوعی مسائل واقعی، تحت تاثیر عوامل زیادی هستند (van Aken, 2004). مطالعات موردی می‌توانند به پدیده پیچیده‌ای بپردازند، که نمی‌تواند خارج از زمینه جهان واقعی، و غنی مطالعه شود (Eisenhardt, 1989; Benbasat et al., 1987; Yin, 2002). در راستای هدف این مقاله، مورد باید استفاده پویا از مجازی سازی در مدیریت زنجیره تامین مواد غذایی را برجسته سازد، برای مثال، انتخاب ناهمگن بر اساس منطق تکرار نظری (Eisenhardt, 1989; Yin, 2002). بنابراین یک زنجیره تامین ماهی طوری انتخاب شده است که باید با قابلیت پیش بینی پایین تقاضای حمل و نقل و لغو رزرو در مراحل پایانی حمل و نقل مقابله کند. واحد تحلیل یک زنجیره تامین برای صادرات ماهی از نروژ به برزیل، و محموله‌های کانتینری از نروژ به بندر Rotterdam در هلند بوده است. شرکت‌های مورد نظر یک اپراتور کشتی کانتینر دار(شرکت کانونی)، یک بندرگاه، یک بارفرابران و یک اپراتور ترمینال هستند.
مجازی سازی کنترل زنجیره های تامین مواد غذایی
مجازی سازی چیست؟
مفهوم مجازی سازی به عنوان یک عبارت قانع کننده برای تشریح اثرات انقلابی ICTبر فرآیندهای کسب و کار، سازمان‌ها و جامعه استفاده می‌شود (Crowston et al., 2007). اساسا، کلمه "مجازی" در مقابل با "واقعی" و "فیزیکی" استفاده می‌شود. این به معنی این است که مجازی سازی بدون ظاهر و شکل واقعی اساس و اثراتی دارد (دیکشنری کلمات انگلیسی). مجازی سازی در اشاره به بازنمایی دیجیتالی خیالی یا واقعی معادل‌های زندگی واقعی استفاده می‌شود. به همین ترتیب، مجاز سازی محدودیت‌های مربوط به جهان فیزیکی را حذف می‌کند (Verdouw et al., 2013):
• مکان: بازنمایی مجازی نیازمند حضور جغرافیایی نیست، برای مثال: مشاهده، کنترل و پردازش موارد فیزیکی.
• زمان: علاوه بر نمایش اشیایی واقعی، مجازی سازی می‌توانند، حالات گذشته را مجدداً تولید کند، حالات آینده یا تصوری از یک جهان غیر موجود را شبیه سازی کند.
معماری سیستم های اطلاعاتی برای مجازی سازی زنجیره تامین
زنجیره تامین مجازی بر سیستم‌هایی با قابلیت ردیابی مواد غذایی ساخته شده‌اند که اطلاعاتی را برای ردیابی محل شی و برای ردیابی تاریخچه آن، ارائه می‌دهد. سیستم‌های قابلیت ردیابی در زنجیره‌های گسترده می‌تواند بر اساس رویکردهای متمرکز، خطی یا توزیع شده باشد (Kassahun et al., 2014). در یک رویکرد متمرکز، داده‌های ردیابی در یک پایگاه داده به اشتراک گذاشته شده جمع آوری می‌شوند، برای مثال، سیستم‌های ثبت حیوانات گاو خوی ملی در اروپا (EC, 2004). در یک رویکرد خطی، داده‌های ردیابی از یک همتا به همتای بعد منتقل می‌شود، در حالی که هر همتا مشتریان و تامین کنندگان هر محصول خاص را ثبت می‌کند.بر طبق قوانین مواد غذایی عمومی اروپا، این اصل به "اصل یک مرحله رو به جلو و یک مرحله رو به عقب" اشاره دارد (Beulens et al., 2005). در یک رویکرد توزیع شده، همتایان در زنجیره تامین مواد غذایی سیستم‌های ردیابی خود را برای تبادل داده حاصل از ردیابی به یکدیگر وصل می‌کنند. در زنجیره‌های تامین مواد غذایی استاندارد سرویس اطلاعات کد محصول الکترونیک[1] (EPCIS) به شدت برای تحقق سیستم‌های قابلیت ردیابی توزیع شده استفاده می‌شود (Shanahan et al., 2009; Thakur et al., 2011; Ringsberg and Mirzabeiki, 2013; Kassahun et al.,2014). سیستم‌های ردیابی مبتنی بر EPCIS رخدادهایی از آیتم‌های غذایی که از شبکه زنجیره تامین عبور داده می‌شوند را اتخاذ می‌کنند، و آن‌ها را در یک مخزن EPCISیا بیشتر ذخیره می‌کنند که پرس و جوی این رخدادها را با استفاده از مکانیسم امنیتی مناسب ممکن می‌سازد (GS1, 2014). رخدادها شامل داده در مورد شناسایی محصولات، تاریخ و زمان وقوع رخداد است، محلی که رویداد رخ می‌دهد، و دلیلی که رخداد روی داده است می‌باشد. آن‌ها اساسا توسط تکنولوژی‌های AutoID، مانند اسکن بارکد و شناسایی با استفاده از فرکانس رادیویی (RFID)، بیومتریک‌ها، نوار مغناطیسی، تشخیص کاراکتر نوری (OCR)، تشخیص صدا، و کارت‌های هوشمند تولید می‌شوند (Sundmaeker et al., 2010).
مورد کاربرد توزیع ماهی
توزیع ماهی به صادر کردن ماهی از نروژ به بازارهای خارج از کشور اشاره دارد، اشیا، ماهی‌های خشک شده و بسته‌های ماهی‌های فریز شده در جعبه‌ها؛ و یخدان‌ها هستند، و سپس با کشتی‌های بادبانی از نروژ از طریق اقیانوس در بنادر بزرگ مرکزی در شمال اروپا منتقل می‌شوند. صادرات ماهی یک بازار معمولی برای کشتی‌های دریایی منطقه‌ای است، که با خدمات همگن، رقابت بالا و وفاداری نسبتآ پایین مشتری در قراردادهای بلند مدت همراه است. قابلیت پیش بینی پایین تقاضای حمل و نقل و تعداد زیاد تغییرات و لغو رزرو چالشی را برای کشتی‌ها ایجاد می‌کند، که ظرفیت استفاده و محدود کردن پتانسیل را برای ارائه خدمات سفارشی سازی شده تحت تاثیر قرار می‌دهد.
بحث و نتیجه گیری
این مقاله استدلال می‌کند که مجازی سازی می‌تواند نقش اصلی را برای برآورده کردن چالش‌های خاص زنجیره‌های تامین مواد غذایی بازی کند، از جمله در موارد که مواد فاسد شدنی با فساد پذیری شدید، تغییرات قابل پیش بینی و ایمنی غذایی و نیازمندی‌های پایدار وجود دارند. مفهوم زنجیره‌های تامین مواد غذایی مجازی از چشم انداز اشیای مجازی تعریف می‌شود که چهار بعد پیچیدگی مجازی سازی زنجیره تامین بررسی می‌شود: 1) شبکه، 2) شی، 3) فرآیند و 4) کنترل. مجازی سازی می‌تواند رویکرد قدرتمندی برای مدیریت پیچیدگی باشد چرا که تصمیم گیری را در طول زنجیره تامین برای نظارت، کنترل، برنامه ریزی و بهینه سازی فرآیندهای کسب و کار از راه دور و به صورت بلادرنگ از طریق اینترنت مبتنی بر اشیای مجازی توانمند می‌سازد. پیاده سازی مجازی در زنجیره‌های تامین مواد غذایی شامل یک زیرساخت است که شرکت‌های مواد غذایی را، از جمله SMEها را، برای سهولت ارتباط اشیای مجازی در یک روش امن و مورد اعتماد پشتیبانی می‌کند، و در عین حال یکپارچگی بین دیدهای مختلف را مدیریت می‌کند. برای همین اهداف، معماری پلت فرم FIspace به عنوان یک محیط کسب و کار همگرا طراحی شده است که در آن Appsهوشمند و تعامل خدمات با یکدیگر برای مدیریت اشیای مجازی با یکدیگر در ارتباطند.
معماری به مطالعه موردی اعمال می‌شود و برای مطالعه موردی زنجیره تامین ماهی اعتبارسنجی می‌شود؛ که شامل ارزیابی مزایای مورد انتظار شرکت‌ها و کارشناسان صنعتی است. پژوهش‌های بیشتری برای تعیین سیتماتیک اثرات مجازی سازی بر عملکرد زنجیره تامین نیاز است. همچین پژوهشی می‌تواند از مطالعه ارزش اقتصادی قابلیت ردیابی و RFID بهره ببرد (e.g. Bottani and Rizzi, 2008;Sarac et al., 2010; Mai et al., 2010). به هر حال، برای بهترین دانش ما، مطالعات کمیتی در مورد مزایای اینترنت اشیا هنوز در دسترس نیست.
آخرین و نه ام کم اهمیت ترین، اینکه نوع مجازی سازی بررسی شده در این مقاله هنوز در مراحل اولیه توسعه زنجیره تامین مواد غذایی است. برنامه‌های کاربردی مجازی موجود اغلب بر نظارت بر زنجیره تامین مجازی و مدیریت رخداد تمرکز می‌کنند یا آن‌ها می‌توانند اشیا را در یک سطح گرانولیته بالا مجازی سازی کنند. مدیریت در یک سطح گرانولیته پایین تر هنوز بسیار هزینه بر است و فاقد راه حل‌های نرم افزاری ادغام شده است. با استفاده از تکنولوژی‌های جنریک و رویکردهای SaaS، همچین پلت فرم FIspace، می‌توانند را حل‌های مقرون به صرفه گسترده‌ای را ارائه دهند، به خصوص برای SMEها. این توسعات مبنایی را برای سطح بعد کنترل زنجیره تامین مجازی فراهم می‌کند: بهینه سازی زنجیره تامین مجازی، راه حل و پشتیبان تصمیم بر اساس مجازی سازی آنلاین اشیا. در نهایت، زنجیره تامین مواد غذایی می‌تواند به یک سیستم خود مختار، خود تطبیق ده تبدیل شود که در آن اشیای مجازی هوشمند می‌توانند عمل کنند، و حتی بدون مداخله مستقیم در محل و از راه دور انسان تصمیم بگیرند.
این مقاله ISI در سال 2016 در نشریه الزویر و در مجله مهندسی مواد غذایی، توسط گروه فناوری اطلاعات منتشر شده و در سایت ای ترجمه جهت دانلود ارائه شده است. در صورت نیاز به دانلود رایگان اصل مقاله انگلیسی و ترجمه آن می توانید به پست دانلود ترجمه مقاله مجازی سازی زنجیره های تامین مواد غذایی در سایت ای ترجمه مراجعه نمایید.
