本篇轉載自《現代物(wù)流系統集成-方法、實踐與思辨》一書(shū)第2章(zhāng)2.11節，略有修改。

        1.冷(lěng)鏈問題概述

        冷(lěng)鏈物(wù)流是現代物(wù)流的(de)重要組成部分(fēn)。冷(lěng)庫主要用(yòng)作對(duì)食品、乳制品、肉類、水(shuǐ)産、禽類、果蔬、飲料、花卉、綠植、茶葉、藥品、化(huà)工原料、電子儀表儀器、煙(yān)草(cǎo)、酒精飲料等半成品及成品的(de)恒溫恒濕貯藏。一般來(lái)說，冷(lěng)鏈物(wù)流所儲存的(de)物(wù)品分(fēn)爲食品、藥品、疫苗、血液制品等幾大(dà)類。要求各不相同。

        食品冷(lěng)鏈是應用(yòng)最廣的(de)領域之一，其溫度需求也(yě)非常寬泛。如蔬果類産品、鮮花類産品一般在0~15℃之間，每種水(shuǐ)果的(de)儲存溫度也(yě)略有差異；肉類、海産品的(de)儲存溫度一般在-18~-35℃；有極端類産品需要在零下(xià)65℃的(de)環境下(xià)儲存（如金槍魚）。

        常規藥品類的(de)儲存溫度在5~15℃之間，GSP要求的(de)恒溫庫儲存環境爲5~19℃，因爲有GSP的(de)嚴格要求，這(zhè)一類倉庫應用(yòng)非常廣泛。

        疫苗類冷(lěng)庫主要冷(lěng)藏儲存在常溫條件下(xià)無法保質的(de)各類醫藥産品，在低溫冷(lěng)藏條件下(xià)使藥品不變質失效，延長(cháng)藥品的(de)保質期庫溫一般爲-5℃~ +8℃。有些需要特殊規定。如最近報道的(de)新冠疫苗有的(de)需要在-72℃下(xià)儲存和(hé)運輸，就是一個(gè)例子。

        血液制品的(de)儲存要特殊的(de)要求。

        所有冷(lěng)鏈物(wù)流對(duì)于運輸車輛的(de)要求也(yě)非常嚴格。

        近幾年來(lái)，随著(zhe)人(rén)們生活水(shuǐ)平的(de)不斷提升，果蔬、肉類、海鮮産品、水(shuǐ)産品的(de)需求持續增加，對(duì)冷(lěng)鏈物(wù)流的(de)需求出現快(kuài)速增長(cháng)的(de)态勢。冷(lěng)鏈物(wù)流逐漸成爲物(wù)流的(de)熱(rè)點之一。随著(zhe)市場(chǎng)規模的(de)不斷擴大(dà)，立體化(huà)冷(lěng)庫和(hé)自動化(huà)冷(lěng)庫建設項目逐年增加，并且有快(kuài)速擴大(dà)的(de)趨勢。

        與傳統的(de)常溫庫不同，冷(lěng)庫對(duì)庫房(fáng)和(hé)物(wù)流工藝設備的(de)要求有其鮮明(míng)的(de)特點。如何把握冷(lěng)庫建設的(de)特點，并積極面對(duì)市場(chǎng)需求，成爲市場(chǎng)關注的(de)焦點。本篇僅對(duì)于-18℃以下(xià)的(de)低溫大(dà)型冷(lěng)庫的(de)建設做(zuò)介紹，這(zhè)是未來(lái)冷(lěng)庫建設的(de)熱(rè)點和(hé)重點需求。

        2.自動化(huà)冷(lěng)庫的(de)特殊性

        大(dà)型冷(lěng)庫一般儲存能力在幾千噸到幾萬噸之間，以肉類、海産品、土豆等産品爲主。倉庫建設可(kě)由兩部分(fēn)構成：倉庫本身和(hé)庫内物(wù)流設備與系統。兩者所要遵循的(de)标準各不相同。我國冷(lěng)庫建設時(shí)間已經有數十年曆史，有一系列标準和(hé)規範，制冷(lěng)方式、屋面、牆面、地面、基礎、消防、電氣等都有詳細的(de)規定。但自動化(huà)建設曆史卻相對(duì)短很多(duō)。

        本篇僅談談冷(lěng)庫物(wù)流系統建設。從物(wù)流工藝設備選型和(hé)設計來(lái)說，自動化(huà)冷(lěng)庫規劃與建設應注意幾個(gè)方面的(de)特點：

        第一，單元化(huà)

        大(dà)型冷(lěng)鏈的(de)特點之一是單元化(huà)儲存和(hé)輸送，物(wù)流單元主要以托盤和(hé)周轉箱爲主。引入單元化(huà)物(wù)流的(de)設計思想是冷(lěng)鏈物(wù)流的(de)關鍵。因爲冷(lěng)庫的(de)作業區(qū)從節能的(de)考慮一般不宜設計過大(dà)，單元信息在上下(xià)遊的(de)一緻性，對(duì)于貨物(wù)的(de)交接管理(lǐ)非常重要。帶闆運輸對(duì)于減少裝卸貨時(shí)間，保持冷(lěng)鏈的(de)完整性也(yě)是至關重要的(de)。因此，單元化(huà)物(wù)流将對(duì)冷(lěng)鏈物(wù)流帶來(lái)革命性的(de)影(yǐng)響。

        第二，選擇适應于低溫環境的(de)材料非常關鍵

        低溫環境下(xià)的(de)物(wù)流設備與常溫有很多(duō)不同，如很多(duō)電器設備在-15℃以下(xià)不能正常工作。因此，要創造一個(gè)相對(duì)獨立的(de)工作環境，以保持溫度在0℃以上，這(zhè)樣會增加設計的(de)難度。有些材料在低溫下(xià)其力學性能發生根本改變，如鋼材、塑料等，貨架、托盤等承重設備的(de)材料選擇要注意其在低溫下(xià)的(de)适應範圍，選用(yòng)不當将帶來(lái)潛在風險。如塑料托盤，在低溫下(xià)選用(yòng)聚乙烯（polyethylene ，簡稱PE）材料就比較好，其抗沖擊性以及耐寒性好。在常溫下(xià)，聚丙烯（Plastics-Polypropylene，簡稱PP）材料具有優良的(de)力學性能。此外，潤滑、照(zhào)明(míng)燈也(yě)與常溫下(xià)有很大(dà)差異，在設計時(shí)應予以注意。

        第三，消防問題

        冷(lěng)庫作爲一種特殊類型的(de)倉庫，也(yě)要嚴格滿足建築消防規範。對(duì)于溫度處于0℃以下(xià)的(de)倉庫，由于低溫的(de)原因，通(tōng)常在常溫下(xià)的(de)自動噴淋系統不能正常工作。所以，在溫度低于0℃的(de)冷(lěng)庫内不可(kě)能設置自動噴淋系統。有些就不再設置自動噴淋系統，隻有在必要時(shí)可(kě)考慮其他(tā)措施，如采用(yòng)粉末滅火。此外，在設計冷(lěng)庫時(shí)，防火分(fēn)區(qū)的(de)面積與常溫庫也(yě)有差異。應查閱相關設計規範。目前在用(yòng)的(de)設計規範是《冷(lěng)庫設計規範》GB50072—2010版，也(yě)可(kě)以參考常溫庫的(de)設計規範。

        3.自動化(huà)冷(lěng)庫的(de)主要優點

        在冷(lěng)庫選型中，選擇建設自動化(huà)冷(lěng)庫有許多(duō)優點。以下(xià)簡要說明(míng)。

        其一，庫存能力大(dà)幅度提升。

        自動化(huà)立體庫與傳統叉車庫或平面庫相比較，空間利用(yòng)率會大(dà)幅度提升。庫存效率将要提高(gāo)3~5倍，尤其是采用(yòng)密集存儲情況下(xià)，庫存能力比普通(tōng)自動化(huà)立體庫又要提高(gāo)30%以上。由于冷(lěng)庫的(de)建設成本是常溫庫的(de)1倍以上，因此，提高(gāo)庫存空間利用(yòng)率對(duì)于降低成本非常重要。

        此外，采用(yòng)自動化(huà)存儲系統，還(hái)可(kě)以大(dà)幅度降低能耗，據實際測算(suàn)，采用(yòng)自動化(huà)物(wù)流系統的(de)能耗僅爲傳統冷(lěng)庫的(de)40~60%，這(zhè)對(duì)于有效降低成本、提倡綠色物(wù)流無疑十分(fēn)有利。

        其二，作業環境得(de)到極大(dà)改善。

        在冷(lěng)鏈物(wù)流中，傳統倉儲作業有一個(gè)很大(dà)的(de)問題，就是工人(rén)不能在極端低溫下(xià)長(cháng)時(shí)間作業，尤其内外溫差過大(dà)的(de)情形下(xià)，工人(rén)的(de)身體吃(chī)不消，導緻招工困難。這(zhè)種現象在自動化(huà)物(wù)流系統中得(de)到了(le)很好的(de)解決。其基本設計理(lǐ)念是将儲存區(qū)與作業區(qū)分(fēn)離。

        自動化(huà)冷(lěng)庫設計中，一般将存儲區(qū)與作業區(qū)分(fēn)開：存儲區(qū)的(de)溫度可(kě)以達到-35℃甚至更低，這(zhè)一部分(fēn)全部采用(yòng)自動化(huà)作業，無人(rén)操作；而在作業區(qū)，包括卸貨、收貨、組盤、入庫、出庫、揀選、包裝、分(fēn)揀、集貨、裝車等作業，設計作業溫度在5~10℃範圍，在保證貨物(wù)儲存條件的(de)前提下(xià)，大(dà)大(dà)改善了(le)作業環境。

        由于在極低溫度條件下(xià)，很多(duō)電器設備要進行特殊處理(lǐ)，大(dà)大(dà)增加了(le)冷(lěng)庫設備的(de)成本，而将作業區(qū)與儲存區(qū)分(fēn)開的(de)設計理(lǐ)念，還(hái)可(kě)以大(dà)大(dà)減少作業區(qū)的(de)設備成本。

        需要注意的(de)是，以無人(rén)化(huà)爲目标的(de)智能物(wù)流系統逐漸成爲冷(lěng)庫建設的(de)發展方向，即使如此，将大(dà)量的(de)自動化(huà)揀選設備布置在作業區(qū)仍然是一種合理(lǐ)的(de)設計思想，因爲溫度的(de)原因，可(kě)以大(dà)大(dà)簡化(huà)設備，降低設備成本。

        4.冷(lěng)庫建設的(de)技術導向

        通(tōng)常的(de)冷(lěng)鏈物(wù)流，除了(le)溫度環境的(de)巨大(dà)差異外，貨物(wù)也(yě)有明(míng)顯的(de)特點：即SKU相對(duì)較少，拆零相對(duì)較少。這(zhè)一特點決定了(le)自動化(huà)冷(lěng)庫設計應盡量采用(yòng)密集存儲技術。

        密集存儲有很多(duō)種形式，最典型的(de)包括雙深度貨架、通(tōng)廊式貨架、穿梭闆式貨架等，最近幾年來(lái)，全自動的(de)穿梭闆系統（其本身又有多(duō)種形式）、四向穿梭車系統受到企業特别關注，成爲未來(lái)發展的(de)主要方向。

        爲何密集存儲技術會成爲主要應用(yòng)趨勢？

        作爲物(wù)流系統建設的(de)終極目标，“效率”和(hé)“成本”一直是考慮的(de)重點。此外，勞動強度因爲環境的(de)特殊性，比常溫庫考慮得(de)更多(duō)。因此，未來(lái)冷(lěng)庫建設的(de)發展方向，必然是自動化(huà)作業、密集化(huà)、智能化(huà)存儲爲主。

        首先，存儲方面。立體存儲和(hé)密集存儲将是很多(duō)冷(lěng)庫的(de)首選。其中，自動化(huà)立體庫爲代表的(de)立體存儲仍是未來(lái)發展的(de)重點。其中也(yě)包括以穿梭闆、四向車爲代表的(de)密集存儲技術。

        第二，作業方面。自動化(huà)作業将逐步取代人(rén)工作業。未來(lái)的(de)冷(lěng)庫建設，自動化(huà)水(shuǐ)平将越來(lái)越高(gāo)，這(zhè)是由冷(lěng)庫工作環境所決定的(de)。儲存、分(fēn)揀、碼垛和(hé)拆垛、搬運的(de)自動化(huà)技術與設備将大(dà)行其道，智能化(huà)和(hé)無人(rén)化(huà)是下(xià)一步發展的(de)重點。AGV、機械手、3D識别技術等将成爲應用(yòng)的(de)重點。

        第三，信息化(huà)與智能化(huà)。宏觀上，自動化(huà)、信息化(huà)、智能化(huà)将是物(wù)流發展的(de)大(dà)趨勢，冷(lěng)鏈物(wù)流也(yě)不例外。信息化(huà)和(hé)智能化(huà)要解決的(de)是庫存信息在供應鏈環境中的(de)一緻性和(hé)共享性問題，以及物(wù)流作業的(de)可(kě)視性和(hé)可(kě)追溯性的(de)問題。

        至于庫房(fáng)本身建設，首先要考慮“安全”，再要考慮“效率”和(hé)“成本”，在這(zhè)方面，可(kě)供參考的(de)資料非常多(duō)。庫房(fáng)基建方面，選擇牆闆、屋頂的(de)隔熱(rè)材料和(hé)工藝，基礎如何處理(lǐ)，有很多(duō)講究。而制冷(lěng)系統的(de)選擇，目前可(kě)供選擇的(de)範圍也(yě)非常廣，專業的(de)廠家也(yě)非常多(duō)，這(zhè)裏不一一列舉。

        需要強調的(de)是：冷(lěng)庫建設安全總是第一位的(de)，企業不能因爲節約而忽視安全性，這(zhè)是很多(duō)初創和(hé)小型企業易犯的(de)錯誤，并且發生過很多(duō)大(dà)的(de)事故。另一方面要考慮性價比，過于追求低廉價格的(de)設備會帶來(lái)一系列問題，如售後服務、系統維護費用(yòng)、運營成本（尤其是能耗）、設備使用(yòng)壽命、安全性等。對(duì)用(yòng)戶企業來(lái)說，綜合考慮這(zhè)些問題，最後作出決策，才是明(míng)智的(de)。

（注：本篇部分(fēn)内容發表于2017年6月(yuè)《現代物(wù)流報》，略有修改）