سیستم‌های کامپیوتری غیرقابل قبول است. تأخیر از زمان وقوع یک رویداد در محصول تا زمانی که این اطلاعات وارد سیستم شود، تکثیر داده‌های بد و ایجاد یک نقطه خالی قابل رؤیت در کف کارگاه را نتیجه می‌دهد. در نتیجه، شرکت‌ها خودشان را در برابر کمبود مواد و ظرفیت ماشین‌ها بوسیله ذخیره اطمینان و زمان انجام کار ایمن‌تر، پوشش می‌دهند. با در نظر گرفتن این اقدامات، موجودی افزایش یافته و مشکل واقعی بدون هیچ نشانی باقی می‌ماند. مشکل تکمیلی از ورود اطلاعات معیوب، یعنی داده‌های ثبت شده در کف کارگاه و انبارها بوجود می‌آید که شامل داده‌های اشتباه است (900 به جای 400). این امر ثبت داده‌هایی با صحت ضعیف را افزایش می‌دهد. در واقع دو خطا رخ می‌دهد زیرا، داده‌های صحیح بروز نمی‌شوند و همچنین داده‌ها اشتباه تغییر می‌یابند [62].
استقرار ثبت ساختار یافته و بموقع مشخصات ورودی/خروجی (مواد خام، نیمهساخته و محصول نهایی)، کنترل دینامیک فرایند تولید و فرایندهای بعدی در زنجیره ارزش را امکان پذیر می‌سازد [71]. این امر کاملترین و دقیقترین بازنمایی را از اطلاعات قابلیت ردیابی ارائه می‌کند. همچنین، مدل اطلاعات قابلیت ردیابی برای کل زنجیره تأمین به پیادهسازی نیاز دارد، که این امر از طریق مدلسازی و بازیابی اطلاعات مرتبط با عناصر و الزامات یک سیستم قابلیت ردیابی تعریف می‌شود. سطح مدلسازی اطلاعات، دستیابی به یک سطح مطلوب از قابلیت ردیابی مبتنی بر TRU از منبع محصول تا مقصد نهایی آن را امکانپذیر می‌سازد [72]. مو و همکاران (1998) مدیریت اطلاعات قابلیت ردیابی کل زنجیره را در دو روش تعریف نمودند؛
1. اطلاعات بصورت محلی ذخیره شده است و شناسایی محصول تنها برای شرکای زنجیرة ارزش به اشتراک گذاشته می‌شود
2. اطلاعات، محصول را در تمامی مسیر‌ها و در کل زنجیره دنبال می‌کند.
طبق تحقیقات خبازی و همکاران (2009)، توانایی استقرار TRU کارآمد تنها با استفاده از یک سیستم اطلاعاتی مناسب با رویکرد کارآمد مدیریت منابع امکانپذیر است. بیشتر اطلاعات قابلیت ردیابی محصول در یک شرکت، در سیستم‌های مختلف و منابع بسیار ناهمگنی مانند اسناد الکترونیکی، سیستم‌های ERP، و بانک‌های اطلاعات و سیستم‌های موروثی ذخیره می‌شوند. بنابراین، مدلسازی اطلاعات قابلیت ردیابی باید بازنمودی از محتویات این منابع باشد، در نتیجه نقطه دسترسی به این اطلاعات پراکنده فراهم می‌شود، و قابلیت ردیابی به اطلاعات مربوط به محصول در سراسر چرخه عمر، مرتبط می‌شود. برای نیل به این هدف، اطلاعات راجع به منابع اطلاعات (مانند نوع، ساختار، ورژن سوابق، محل ذخیرهسازی) به همراه اطلاعات راجع به محتویات آنها باید نگاشته شود. پس از این مرحله، مدل جدید اطلاعاتی باید با ابزارهای موجود ادغام شده و اطلاعات بمنظور ارتقاء دسترسی آسان به منابع اصلی ذخیره شوند [73].
نیازهایی که یک مدل ردیابی باید پوشش دهد، بهشرح زیر است:
➢ مدل باید بتواند برای انواع محصولات قابل تعریف باشد. این همان اصل جامعیت است، که باید محقق گردد. مدل اطلاعاتی سیستم قابلیت ردیابی باید بگونه‌ای باشد که هر محصول و با هر ساختاری را تحت پوشش قرار دهد.
➢ بینش و راهبرد یک مدل باید بهگونه‌ای باشد که برای تمامی محصولات، راهبردش حفظ شود، و در هر زمان و برای محصولات مختلف بدون تغییر کاربرد داشته باشد.
➢ مدل باید سیر تکاملی محصول را دنبال کند و تغییرات و عملیات انجام شده بر روی محصول را ردیابی نماید، که این امر به معنای قابلیت ردیابی رو به جلو می‌باشد. همچنین داده‌های ذخیرهشده در سابقه یک محصول را حفظ نماید که این امر نیز به قابلیت ردیابی رو به عقب اشاره دارد.
➢ مدل باید تمامی فازهای چرخه حیات محصول را پوشش دهد. بهعبارتی برای تمام فازهای چرخه حیات کاربردی باشد.
➢ مدل باید قابلیت کاربرد در تمامی مراحل ساخت محصول را داشته باشد، این مهم، برای محصول نهایی و هم برای محصول نیمهساخته صادق است.
➢ اطلاعات باید بوسیله ابزارهای مختلف منتقل شود و ذخیره گردد.
➢ باید اطلاعات در دسترس کاربران مختلف باشد.
➢ باید امنیت و مجوز دسترسی انواع کاربر تعریف شود، بنابر نوع کاربر، قابلیت دسترسی به اطلاعات متفاوت است.
➢ مدل باید این قابلیت را داشته باشد که برای کاربران از هر نوع فرهنگ و زبانی قابلفهم باشد. زبان استاندارد مدلسازی UML دارای این ویژگی می‌باشد که در مدلسازی این پایاننامه مورد استفاده قرار گرفته است. برای مدلسازی باید از مدل داده استفاده کرد [74].
مدل اطلاعات146: نحوه قرارگرفتن داده‌ها در کنار هم و ارتباط آنها با یکدیگر می‌باشد. مدل‌های متنوعی از مدل اطلاعات وجود دارد که عبارتند از:
➢ مدل شبکه‌ای
➢ مدل تخت
➢ مدل رابطه‌ای (که یکی از پرکاربردترین مدل‌ها می‌باشد.)
➢ مدل شیءگرا
➢ مدل شئ- رابطه‌ای
بطور کلی برای مدلسازی داده شش مرحله باید گذرانده شود:
1. تحلیل الزامات (در این مرحله شناخت اولیه سیستم صورت می‌گیرد)
2. طراحی مفهومی (طراحی اولیه در این مرحله صورت می‌گیرد)
3. طراحی منطقی (طراحی به روش شماتیک صورت می‌گیرد)
4. تصحیح و تحلیل (در این مرحله نرمالسازی صورت می‌گیرد)
5. طراحی فیزیکی (در این مرحله چگونگی ذخیرهسازی اطلاعات انجام می‌شود، زیرا نحوه ذخیرهسازی و بازیابی اطلاعات به این امر بستگی دارد. این مرحله بدون دخالت کاربر انجام می‌شود و سیستم این طراحی را انجام می‌دهد).
6. طراحی امنیتی (یکی از کارهای انجام شده در این مرحله تعیین سطوح دسترسی کاربران به اطلاعات می‌باشد. برای اینکار برای هر کاربر یک نقش تعریف می‌گردد و با توجه به وظایف و موقعیت هر شخص، سطوح دسترسی آن تعیین می‌گردد. برای مثال، یک مدیر عامل، مدیر مالی، کارمند و غیره هر کدام موقعیتی مختلف دارند، متعاقب آن، سطح دسترسی مختلفی نیز خواهند داشت [75].
در فصل سوم ما مدل اصلی که برگرفته از مدل جمسی (2010) است را تشریح می‌کنیم. در فصل چهارم این مراحل را برای تعیین مدل قابلیت ردیابی در صنعت لبنیات بهکار می‌بریم.
3-2-1-1- تبادل و تقابل اطلاعات قابلیت ردیابی
یکی از موانع اصلی پیشروی شرکت‌های امروزی، ادغام مدل‌های اطلاعاتی محصول در سراسر سیستم‌های مختلف برای ایجاد بازنمودی شفاف از اطلاعات است. این امر با همبستگی بین جریان فیزیکی محصول و جریان اطلاعات میسر می‌شود و یک منظر یکسان، یکپارچه و سازگار از اطلاعات قابلیت ردیابی برای کل سازمان از جمله برای شرکای زنجیره ارزش فراهم می‌کند [76]. بینا147 و همکاران برای تبادل اطلاعات، دو سطح تبادل اطلاعات اطلاعات را شرح دادند: ادغام عمودی و ادغام افقی.
1- هدف ادغام افقی و تبادل اطلاعات، همگامسازی اطلاعات قابلیت ردیابی است که در سازمان‌های متفاوتی کاربرد دارد، حتی آنهایی که بوسیله پروتکل‌های کاربردی مختلفی مدیریت می‌شوند.
2- هدف از ادغام عمودی و تبادل اطلاعات، ایجاد تبادل اطلاعات بین سیستم اطلاعاتی مختلف در یک سازمان منفرد می‌باشد. این تبادل اطلاعات برای حفظ مدلسازی بین سیستم‌ها است.
شکل 5: انواع مختلف الزامات تبادل و یکپارچهسازی اطلاعات قابلیت ردیابی [77].
این شکل ادغام عمودی و افقی را نشان می‌دهد. همانطور که از تعریف مشخص است. ادغام افقی در بین دو یا چند سازمان مختلف انجام می‌شود. و به یکپارچه و یکسانسازی مدل اطلاعات در بین دو یا چند سازمان می‌پردازد. این امر در حالی است که ادغام عمودی اطلاعاتی را که در سیستم‌های مختلف یک سازمان نگهداری می‌شود مثل برنامه‌های PDM، BDM، و MES (که ذیلاً تشریح می‌شود) را بصورت یکپارچه و متحدالشکل در می‌آورد. و یک منظر یکسان و یکپارچه از اطلاعات برای تمامی شرکای زنجیره فراهم می‌آورد. لازم به ذکر است که، (PDM) سیستم‌های مدیریت اطلاعات محصول (مدیریت سفارشات خرید، فروش، تدارکات و غیره.) است و (BDM) برنامه‌های کاربردی و تجاری مدیریت اطلاعات (برنامهریزی منابع سازمان (ERP)، سیستم‌های موروثی و غیره.) می‌باشد. و (MES) سیستم‌های اجرای ساخت (سیستم کنترل برای مدیریت و نظارت کار در فرایند در کف یک کارخانه، و غیره.) است.
بهمنظور توانایی مدیریت اطلاعات افقی و عمودی قابلیت ردیابی، لازم است چند نکته را مد‌نظر داشته باشیم:
ادغام و تبادل اطلاعات درون سازمان، و در زنجیره ارزش، که در یک محیط ناهمگن و بین سیستم‌های اطلاعاتی مختلف قرار گرفتهاند و همچنین استفاده از تکنولوژی‌های مناسب و زبان مشترک تبادل اطلاعات، ضروری می‌باشد. همچنین مدیریت کارآمد اطلاعات قابلیت ردیابی در داخل و یا در بین سازمان‌ها مهم است. بمنظور حل مشکلات تبادل اطلاعات، هر سیستم اطلاعاتی مبتنی بر پروتکل‌های مختلف برنامه‌های کاربردی باید قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر و بطور کارآمد و مؤثر باشند، این امر بدین معنی است که آنها باید قادر به تفسیر اطلاعات مشابه در یک روش باشند. اطلاعات چرخه عمر محصول (از جمله آنهایی که از مفاهیم رشته‌های علمی مختلفی نشأت گرفتهاند) می‌تواند در یک سیستم اطلاعاتی نشان داده شود. این روش، روش درستی برای حل مشکل تبادل اطلاعات، اطلاعات قابلیت ردیابی می‌باشد [77]. پس از آشنایی کلی با مدلسازی سیستم قابلیت ردیابی، به تشریح مدلسازی سیستم قابلیت دریابی در صنعت مواد غذایی می‌پردازیم. در این بخش در ابتدا سیستم قابلیت ردیابی را با توجه به الزامات صنعت مواد غذایی آنالیز می‌نماییم، الگوهای رفتاری واحدهای قابل ردیابی را شرح داده، و تکنیک‌های مدلسازی و تبادل اطلاعات را شناسایی می‌نماییم.
3-2-2- مدلسازی سیستم قابلیت ردیابی مواد غذایی
واحد منابع قابلیت ردیابی (TRU) مبتنی بر کنترل جریان تولید، مفهوم قابلیت ردیابی را از طریق شناسایی منحصر بهفرد موقعیت و مراحل فرایند تولید و نگهداری سوابق در هر مرحله تولید، از منشاء تا مقصد نهایی ممکن می‌سازد. بنابراین، این پایاننامه ردیابی محصول را براساس TRU انجام می‌دهد. مدل اطلاعات محور محصول، یک مدل مرجع برای جمع‌آوری و برقراری ارتباط قابلیت ردیابی است که به اطلاعات داخلی و خارجی محصول (قابلیت ردیابی داخلی/خارجی)در چرخه عمر مرتبط می‌باشد. اصطلاح چرخه عمر شامل چندین مرحله است که محصول ممکن است طی کند [78]. این مراحل شامل:
1- توسعه محصول، که شامل طراحی محصول و همراه با طراحی محیط تولید آن است؛
2- تولید محصول، مرحله پیچیده‌ای است که شامل چندین مرحله فرعی مانند برنامهریزی مواد مورد نیاز، فرایند تولید و تست ایمنی و کیفیت و غیره می‌باشد؛
3- توزیع محصول، به ذخیرهسازی و تحویل محصول نهایی می‌پردازد؛
4- استفاده از محصول شامل تمام فعالیت‌هایی است که در طول استفاده از محصول انجام می‌پذیرد مانند پشتیبانی، تعمیر و نگهداری؛
5- امحاء و بازیافت، نشاندهنده مرحله‌ای است که محصول دیگر در حال استفاده نیست. این مرحله شامل از بین بردن محصول و بازیافت آن می‌باشد.
پیادهسازی کامل و کارآمد سیستم قابلیت ردیابی با مشکلات مختلفی روبروست از جمله عدم همترازی سیستم‌های مختلف اتخاذ شده در بخش‌های مختلف زنجیره تأمین، و یا اطلاعات غیرهمگن نگهداریشده در واحدهای مختلف زنجیره تأمین [79]و [80]. ساخت یک سیستم قابلیت ردیابی، کاری پیچیده است که شامل تمامی مراحل تولید، فراوری، و توزیع است: سوابق ردیابی باید برای محصولات و فرایندهایی مانند: حرکت‌ها، انتقالات یا ترکیب‌ها، که بر روی محصول انجام می‌شود، ثبت شود. به همین منظور، قابلیت ردیابی مستلزم آن است که توسط معماری مناسب و راه حل‌های پیادهسازی فنی همچنین خدمات مناسب به منظور برآوردهسازی انتظارات شرکای تجاری، پشتیبانی شود. این راهحل‌ها در چارچوب مدل‌های سازمانی مجازی (VO) مورد مطالعه قرار گرفته است [81] و [82].
در مفهوم ردیابی و پیگیری، برای ردیابی و پیگیری روند جریان مواد در یک محیط تولیدی، اطلاعات زیر باید ثبت شود و بهیکدیگر مرتبط گردد.
➢ ثبت منابع مواد ورودی (اطلاعات تأمین کنندگان)
➢ موجودی مواد اولیه (سوابق محل ذخیرهسازی)
➢ ردیابی موجودی در ساخت (که ماشینآلات برای فراوری و توابعشان از آن استفاده
