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,，每種水果的儲存溫度也略有差異；肉類,、海產(chǎn)品的儲存溫度一般在-18~-35℃,；有極端類產(chǎn)品需要在零下65℃的環(huán)境下儲存（如金槍魚）。

        常規(guī)藥品類的儲存溫度在5~15℃之間,，GSP要求的恒溫庫儲存環(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,。如最近報道的新冠疫苗有的需要在-72℃下儲存和運(yùn)輸，就是一個例子,。

        血液制品的儲存要特殊的要求,。

        所有冷鏈物流對于運(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,，對冷鏈物流的需求出現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。冷鏈物流逐漸成為物流的熱點(diǎn)之一,。隨著市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大,，立體化冷庫和自動化冷庫建設(shè)項(xiàng)目逐年增加，并且有快速擴(kuò)大的趨勢,。

        與傳統(tǒng)的常溫庫不同,，冷庫對庫房和物流工藝設(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),，并積極面對市場需求,，成為市場關(guān)注的焦點(diǎn)。本篇僅對于-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.自動化冷庫的特殊性

        大型冷庫一般儲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。但自動化建設(shè)歷史卻相對短很多,。

        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)計來說，自動化冷庫規(guī)劃與建設(shè)應(yīng)注意幾個方面的特點(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)計過大,，單元信息在上下游的一致性,，對于貨物的交接管理非常重要。帶板運(yùn)輸對于減少裝卸貨時間,，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,，要創(chuàng)造一個相對獨(dú)立的工作環(huán)境，以保持溫度在0℃以上,，這樣會增加設(shè)計的難度,。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,。如塑料托盤，在低溫下選用聚乙烯（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,，聚丙烯（Plastics-Polypropylene,，簡稱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)計時應(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)置自動噴淋系統(tǒng),。有些就不再設(shè)置自動噴淋系統(tǒng)，只有在必要時可考慮其他措施,，如采用粉末滅火,。此外，在設(shè)計冷庫時,，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)計規(guī)范。目前在用的設(shè)計規(guī)范是《冷庫設(shè)計規(guī)范》GB50072—2010版,，也可以參考常溫庫的設(shè)計規(guī)范,。

        3.自動化冷庫的主要優(yōu)點(diǎn)

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

        其一，庫存能力大幅度提升,。

        自動化立體庫與傳統(tǒng)叉車庫或平面庫相比較,，空間利用率會大幅度提升。庫存效率將要提高3~5倍,，尤其是采用密集存儲情況下,，庫存能力比普通自動化立體庫又要提高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于降低成本非常重要。

        此外,，采用自動化存儲系統(tǒng),，還可以大幅度降低能耗，據(jù)實(shí)際測算,，采用自動化物流系統(tǒng)的能耗僅為傳統(tǒng)冷庫的40~60%,，這對于有效降低成本、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)倉儲作業(yè)有一個很大的問題,，就是工人不能在極端低溫下長時間作業(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)象在自動化物流系統(tǒng)中得到了很好的解決,。其基本設(shè)計理念是將儲存區(qū)與作業(yè)區(qū)分離,。

        自動化冷庫設(shè)計中，一般將存儲區(qū)與作業(yè)區(qū)分開：存儲區(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)計作業(yè)溫度在5~10℃范圍，在保證貨物儲存條件的前提下,，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)與儲存區(qū)分開的設(shè)計理念，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)計思想,，因?yàn)闇囟鹊脑颍梢源蟠蠛喕O(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相對較少,，拆零相對較少。這一特點(diǎn)決定了自動化冷庫設(shè)計應(yīng)盡量采用密集存儲技術(shù),。

        密集存儲有很多種形式,，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,。

        為何密集存儲技術(shù)會成為主要應(yīng)用趨勢？

        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,，必然是自動化作業(yè),、密集化、智能化存儲為主,。

        首先,，存儲方面。立體存儲和密集存儲將是很多冷庫的首選,。其中,，自動化立體庫為代表的立體存儲仍是未來發(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技術(shù),。

        第二，作業(yè)方面,。自動化作業(yè)將逐步取代人工作業(yè),。未來的冷庫建設(shè)，自動化水平將越來越高,，這是由冷庫工作環(huán)境所決定的,。儲存、分揀,、碼垛和拆垛,、搬運(yùn)的自動化技術(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，自動化,、信息化,、智能化將是物流發(fā)展的大趨勢，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)母魺岵牧虾凸に嚕A(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)易犯的錯誤，并且發(fā)生過很多大的事故,。另一方面要考慮性價比,，過于追求低廉價格的設(shè)備會帶來一系列問題，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》,，略有修改）