本篇轉(zhuǎn)載自《現(xiàn)代物流系統(tǒng)集成-方法、實(shí)踐與思辨》一書第2章2.11節(jié)，略有修改。

        1.冷鏈問題概述

        冷鏈物流是現(xiàn)代物流的重要組成部分。冷庫主要用作對(duì)食品、乳制品、肉類、水產(chǎn)、禽類、果蔬、飲料、花卉、綠植、茶葉、藥品、化工原料、電子儀表儀器、煙草、酒精飲料等半成品及成品的恒溫恒濕貯藏。一般來說，冷鏈物流所儲(chǔ)存的物品分為食品、藥品、疫苗、血液制品等幾大類。要求各不相同。

        食品冷鏈?zhǔn)菓?yīng)用最廣的領(lǐng)域之一，其溫度需求也非常寬泛。如蔬果類產(chǎn)品、鮮花類產(chǎn)品一般在0~15℃之間，每種水果的儲(chǔ)存溫度也略有差異；肉類、海產(chǎn)品的儲(chǔ)存溫度一般在-18~-35℃；有極端類產(chǎn)品需要在零下65℃的環(huán)境下儲(chǔ)存（如金槍魚）。

        常規(guī)藥品類的儲(chǔ)存溫度在5~15℃之間，GSP要求的恒溫庫儲(chǔ)存環(huán)境為5~19℃，因?yàn)橛蠫SP的嚴(yán)格要求，這一類倉庫應(yīng)用非常廣泛。

        疫苗類冷庫主要冷藏儲(chǔ)存在常溫條件下無法保質(zhì)的各類醫(yī)藥產(chǎn)品，在低溫冷藏條件下使藥品不變質(zhì)失效，延長藥品的保質(zhì)期庫溫一般為-5℃~ +8℃。有些需要特殊規(guī)定。如最近報(bào)道的新冠疫苗有的需要在-72℃下儲(chǔ)存和運(yùn)輸，就是一個(gè)例子。

        血液制品的儲(chǔ)存要特殊的要求。

        所有冷鏈物流對(duì)于運(yùn)輸車輛的要求也非常嚴(yán)格。

        近幾年來，隨著人們生活水平的不斷提升，果蔬、肉類、海鮮產(chǎn)品、水產(chǎn)品的需求持續(xù)增加，對(duì)冷鏈物流的需求出現(xiàn)快速增長的態(tài)勢(shì)。冷鏈物流逐漸成為物流的熱點(diǎn)之一。隨著市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，立體化冷庫和自動(dòng)化冷庫建設(shè)項(xiàng)目逐年增加，并且有快速擴(kuò)大的趨勢(shì)。

        與傳統(tǒng)的常溫庫不同，冷庫對(duì)庫房和物流工藝設(shè)備的要求有其鮮明的特點(diǎn)。如何把握冷庫建設(shè)的特點(diǎn)，并積極面對(duì)市場(chǎng)需求，成為市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。本篇僅對(duì)于-18℃以下的低溫大型冷庫的建設(shè)做介紹，這是未來冷庫建設(shè)的熱點(diǎn)和重點(diǎn)需求。

        2.自動(dòng)化冷庫的特殊性

        大型冷庫一般儲(chǔ)存能力在幾千噸到幾萬噸之間，以肉類、海產(chǎn)品、土豆等產(chǎn)品為主。倉庫建設(shè)可由兩部分構(gòu)成：倉庫本身和庫內(nèi)物流設(shè)備與系統(tǒng)。兩者所要遵循的標(biāo)準(zhǔn)各不相同。我國冷庫建設(shè)時(shí)間已經(jīng)有數(shù)十年歷史，有一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，制冷方式、屋面、墻面、地面、基礎(chǔ)、消防、電氣等都有詳細(xì)的規(guī)定。但自動(dòng)化建設(shè)歷史卻相對(duì)短很多。

        本篇僅談?wù)劺鋷煳锪飨到y(tǒng)建設(shè)。從物流工藝設(shè)備選型和設(shè)計(jì)來說，自動(dòng)化冷庫規(guī)劃與建設(shè)應(yīng)注意幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

        第一，單元化

        大型冷鏈的特點(diǎn)之一是單元化儲(chǔ)存和輸送，物流單元主要以托盤和周轉(zhuǎn)箱為主。引入單元化物流的設(shè)計(jì)思想是冷鏈物流的關(guān)鍵。因?yàn)槔鋷斓淖鳂I(yè)區(qū)從節(jié)能的考慮一般不宜設(shè)計(jì)過大，單元信息在上下游的一致性，對(duì)于貨物的交接管理非常重要。帶板運(yùn)輸對(duì)于減少裝卸貨時(shí)間，保持冷鏈的完整性也是至關(guān)重要的。因此，單元化物流將對(duì)冷鏈物流帶來革命性的影響。

        第二，選擇適應(yīng)于低溫環(huán)境的材料非常關(guān)鍵

        低溫環(huán)境下的物流設(shè)備與常溫有很多不同，如很多電器設(shè)備在-15℃以下不能正常工作。因此，要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的工作環(huán)境，以保持溫度在0℃以上，這樣會(huì)增加設(shè)計(jì)的難度。有些材料在低溫下其力學(xué)性能發(fā)生根本改變，如鋼材、塑料等，貨架、托盤等承重設(shè)備的材料選擇要注意其在低溫下的適應(yīng)范圍，選用不當(dāng)將帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)。如塑料托盤，在低溫下選用聚乙烯（polyethylene ，簡(jiǎn)稱PE）材料就比較好，其抗沖擊性以及耐寒性好。在常溫下，聚丙烯（Plastics-Polypropylene，簡(jiǎn)稱PP）材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能。此外，潤滑、照明燈也與常溫下有很大差異，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以注意。

        第三，消防問題

        冷庫作為一種特殊類型的倉庫，也要嚴(yán)格滿足建筑消防規(guī)范。對(duì)于溫度處于0℃以下的倉庫，由于低溫的原因，通常在常溫下的自動(dòng)噴淋系統(tǒng)不能正常工作。所以，在溫度低于0℃的冷庫內(nèi)不可能設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。有些就不再設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，只有在必要時(shí)可考慮其他措施，如采用粉末滅火。此外，在設(shè)計(jì)冷庫時(shí)，防火分區(qū)的面積與常溫庫也有差異。應(yīng)查閱相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范。目前在用的設(shè)計(jì)規(guī)范是《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50072—2010版，也可以參考常溫庫的設(shè)計(jì)規(guī)范。

        3.自動(dòng)化冷庫的主要優(yōu)點(diǎn)

        在冷庫選型中，選擇建設(shè)自動(dòng)化冷庫有許多優(yōu)點(diǎn)。以下簡(jiǎn)要說明。

        其一，庫存能力大幅度提升。

        自動(dòng)化立體庫與傳統(tǒng)叉車庫或平面庫相比較，空間利用率會(huì)大幅度提升。庫存效率將要提高3~5倍，尤其是采用密集存儲(chǔ)情況下，庫存能力比普通自動(dòng)化立體庫又要提高30%以上。由于冷庫的建設(shè)成本是常溫庫的1倍以上，因此，提高庫存空間利用率對(duì)于降低成本非常重要。

        此外，采用自動(dòng)化存儲(chǔ)系統(tǒng)，還可以大幅度降低能耗，據(jù)實(shí)際測(cè)算，采用自動(dòng)化物流系統(tǒng)的能耗僅為傳統(tǒng)冷庫的40~60%，這對(duì)于有效降低成本、提倡綠色物流無疑十分有利。

        其二，作業(yè)環(huán)境得到極大改善。

        在冷鏈物流中，傳統(tǒng)倉儲(chǔ)作業(yè)有一個(gè)很大的問題，就是工人不能在極端低溫下長時(shí)間作業(yè)，尤其內(nèi)外溫差過大的情形下，工人的身體吃不消，導(dǎo)致招工困難。這種現(xiàn)象在自動(dòng)化物流系統(tǒng)中得到了很好的解決。其基本設(shè)計(jì)理念是將儲(chǔ)存區(qū)與作業(yè)區(qū)分離。

        自動(dòng)化冷庫設(shè)計(jì)中，一般將存儲(chǔ)區(qū)與作業(yè)區(qū)分開：存儲(chǔ)區(qū)的溫度可以達(dá)到-35℃甚至更低，這一部分全部采用自動(dòng)化作業(yè)，無人操作；而在作業(yè)區(qū)，包括卸貨、收貨、組盤、入庫、出庫、揀選、包裝、分揀、集貨、裝車等作業(yè)，設(shè)計(jì)作業(yè)溫度在5~10℃范圍，在保證貨物儲(chǔ)存條件的前提下，大大改善了作業(yè)環(huán)境。

        由于在極低溫度條件下，很多電器設(shè)備要進(jìn)行特殊處理，大大增加了冷庫設(shè)備的成本，而將作業(yè)區(qū)與儲(chǔ)存區(qū)分開的設(shè)計(jì)理念，還可以大大減少作業(yè)區(qū)的設(shè)備成本。

        需要注意的是，以無人化為目標(biāo)的智能物流系統(tǒng)逐漸成為冷庫建設(shè)的發(fā)展方向，即使如此，將大量的自動(dòng)化揀選設(shè)備布置在作業(yè)區(qū)仍然是一種合理的設(shè)計(jì)思想，因?yàn)闇囟鹊脑颍梢源蟠蠛?jiǎn)化設(shè)備，降低設(shè)備成本。

        4.冷庫建設(shè)的技術(shù)導(dǎo)向

        通常的冷鏈物流，除了溫度環(huán)境的巨大差異外，貨物也有明顯的特點(diǎn)：即SKU相對(duì)較少，拆零相對(duì)較少。這一特點(diǎn)決定了自動(dòng)化冷庫設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用密集存儲(chǔ)技術(shù)。

        密集存儲(chǔ)有很多種形式，最典型的包括雙深度貨架、通廊式貨架、穿梭板式貨架等，最近幾年來，全自動(dòng)的穿梭板系統(tǒng)（其本身又有多種形式）、四向穿梭車系統(tǒng)受到企業(yè)特別關(guān)注，成為未來發(fā)展的主要方向。

        為何密集存儲(chǔ)技術(shù)會(huì)成為主要應(yīng)用趨勢(shì)？

        作為物流系統(tǒng)建設(shè)的終極目標(biāo)，“效率”和“成本”一直是考慮的重點(diǎn)。此外，勞動(dòng)強(qiáng)度因?yàn)榄h(huán)境的特殊性，比常溫庫考慮得更多。因此，未來冷庫建設(shè)的發(fā)展方向，必然是自動(dòng)化作業(yè)、密集化、智能化存儲(chǔ)為主。

        首先，存儲(chǔ)方面。立體存儲(chǔ)和密集存儲(chǔ)將是很多冷庫的首選。其中，自動(dòng)化立體庫為代表的立體存儲(chǔ)仍是未來發(fā)展的重點(diǎn)。其中也包括以穿梭板、四向車為代表的密集存儲(chǔ)技術(shù)。

        第二，作業(yè)方面。自動(dòng)化作業(yè)將逐步取代人工作業(yè)。未來的冷庫建設(shè)，自動(dòng)化水平將越來越高，這是由冷庫工作環(huán)境所決定的。儲(chǔ)存、分揀、碼垛和拆垛、搬運(yùn)的自動(dòng)化技術(shù)與設(shè)備將大行其道，智能化和無人化是下一步發(fā)展的重點(diǎn)。AGV、機(jī)械手、3D識(shí)別技術(shù)等將成為應(yīng)用的重點(diǎn)。

        第三，信息化與智能化。宏觀上，自動(dòng)化、信息化、智能化將是物流發(fā)展的大趨勢(shì)，冷鏈物流也不例外。信息化和智能化要解決的是庫存信息在供應(yīng)鏈環(huán)境中的一致性和共享性問題，以及物流作業(yè)的可視性和可追溯性的問題。

        至于庫房本身建設(shè)，首先要考慮“安全”，再要考慮“效率”和“成本”，在這方面，可供參考的資料非常多。庫房基建方面，選擇墻板、屋頂?shù)母魺岵牧虾凸に?，基礎(chǔ)如何處理，有很多講究。而制冷系統(tǒng)的選擇，目前可供選擇的范圍也非常廣，專業(yè)的廠家也非常多，這里不一一列舉。

        需要強(qiáng)調(diào)的是：冷庫建設(shè)安全總是第一位的，企業(yè)不能因?yàn)楣?jié)約而忽視安全性，這是很多初創(chuàng)和小型企業(yè)易犯的錯(cuò)誤，并且發(fā)生過很多大的事故。另一方面要考慮性價(jià)比，過于追求低廉價(jià)格的設(shè)備會(huì)帶來一系列問題，如售后服務(wù)、系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用、運(yùn)營成本（尤其是能耗）、設(shè)備使用壽命、安全性等。對(duì)用戶企業(yè)來說，綜合考慮這些問題，最后作出決策，才是明智的。

（注：本篇部分內(nèi)容發(fā)表于2017年6月《現(xiàn)代物流報(bào)》，略有修改）