本篇轉載自《現代物流系統集成-方法、實踐與思辨》一(One)書第2章2.11節，略有修改。

        1.冷鏈問題概述

        冷鏈物流是現代物流的(Of)重要(Want)組成部分。冷庫主要(Want)用(Use)作(Do)對食品、乳制品、肉類、水産、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(Of)恒溫恒濕貯藏。一(One)般來(Come)說，冷鏈物流所儲存的(Of)物品分爲(For)食品、藥品、疫苗、血液制品等幾大(Big)類。要(Want)求各不(No)相同。

        食品冷鏈是應用(Use)最廣的(Of)領域之一(One)，其溫度需求也非常寬泛。如蔬果類産品、鮮花類産品一(One)般在(Exist)0~15℃之間，每種水果的(Of)儲存溫度也略有差異；肉類、海産品的(Of)儲存溫度一(One)般在(Exist)-18~-35℃；有極端類産品需要(Want)在(Exist)零下65℃的(Of)環境下儲存（如金槍魚）。

        常規藥品類的(Of)儲存溫度在(Exist)5~15℃之間，GSP要(Want)求的(Of)恒溫庫儲存環境爲(For)5~19℃，因爲(For)有GSP的(Of)嚴格要(Want)求，這(This)一(One)類倉庫應用(Use)非常廣泛。

        疫苗類冷庫主要(Want)冷藏儲存在(Exist)常溫條件下無法保質的(Of)各類醫藥産品，在(Exist)低溫冷藏條件下使藥品不(No)變質失效，延長藥品的(Of)保質期庫溫一(One)般爲(For)-5℃~ +8℃。有些需要(Want)特殊規定。如最近報道的(Of)新冠疫苗有的(Of)需要(Want)在(Exist)-72℃下儲存和(And)運輸，就是一(One)個(Indivual)例子。

        血液制品的(Of)儲存要(Want)特殊的(Of)要(Want)求。

        所有冷鏈物流對于(At)運輸車輛的(Of)要(Want)求也非常嚴格。

        近幾年來(Come)，随着人(People)們生(Born)活水平的(Of)不(No)斷提升，果蔬、肉類、海鮮産品、水産品的(Of)需求持續增加，對冷鏈物流的(Of)需求出(Out)現快速增長的(Of)态勢。冷鏈物流逐漸成爲(For)物流的(Of)熱點之一(One)。随着市場規模的(Of)不(No)斷擴大(Big)，立體化冷庫和(And)自動化冷庫建設項目逐年增加，并且有快速擴大(Big)的(Of)趨勢。

        與傳統的(Of)常溫庫不(No)同，冷庫對庫房和(And)物流工藝設備的(Of)要(Want)求有其鮮明的(Of)特點。如何把握冷庫建設的(Of)特點，并積極面對市場需求，成爲(For)市場關注的(Of)焦點。本篇僅對于(At)-18℃以(By)下的(Of)低溫大(Big)型冷庫的(Of)建設做介紹，這(This)是未來(Come)冷庫建設的(Of)熱點和(And)重點需求。

        2.自動化冷庫的(Of)特殊性

        大(Big)型冷庫一(One)般儲存能力在(Exist)幾千噸到(Arrive)幾萬噸之間，以(By)肉類、海産品、土豆等産品爲(For)主。倉庫建設可由兩部分構成：倉庫本身和(And)庫内物流設備與系統。兩者所要(Want)遵循的(Of)标準各不(No)相同。我(I)國(Country)冷庫建設時(Hour)間已經有數十年曆史，有一(One)系列标準和(And)規範，制冷方式、屋面、牆面、地面、基礎、消防、電氣等都有詳細的(Of)規定。但自動化建設曆史卻相對短很多。

        本篇僅談談冷庫物流系統建設。從物流工藝設備選型和(And)設計來(Come)說，自動化冷庫規劃與建設應注意幾個(Indivual)方面的(Of)特點：

        第一(One)，單元化

        大(Big)型冷鏈的(Of)特點之一(One)是單元化儲存和(And)輸送，物流單元主要(Want)以(By)托盤和(And)周轉箱爲(For)主。引入單元化物流的(Of)設計思想是冷鏈物流的(Of)關鍵。因爲(For)冷庫的(Of)作(Do)業區從節能的(Of)考慮一(One)般不(No)宜設計過大(Big)，單元信息在(Exist)上下遊的(Of)一(One)緻性，對于(At)貨物的(Of)交接管理非常重要(Want)。帶闆運輸對于(At)減少裝卸貨時(Hour)間，保持冷鏈的(Of)完整性也是至關重要(Want)的(Of)。因此，單元化物流将對冷鏈物流帶來(Come)革命性的(Of)影響。

        第二，選擇适應于(At)低溫環境的(Of)材料非常關鍵

        低溫環境下的(Of)物流設備與常溫有很多不(No)同，如很多電器設備在(Exist)-15℃以(By)下不(No)能正常工作(Do)。因此，要(Want)創造一(One)個(Indivual)相對獨立的(Of)工作(Do)環境，以(By)保持溫度在(Exist)0℃以(By)上，這(This)樣會增加設計的(Of)難度。有些材料在(Exist)低溫下其力學性能發生(Born)根本改變，如鋼材、塑料等，貨架、托盤等承重設備的(Of)材料選擇要(Want)注意其在(Exist)低溫下的(Of)适應範圍，選用(Use)不(No)當将帶來(Come)潛在(Exist)風險。如塑料托盤，在(Exist)低溫下選用(Use)聚乙烯（polyethylene ，簡稱PE）材料就比較好，其抗沖擊性以(By)及耐寒性好。在(Exist)常溫下，聚丙烯（Plastics-Polypropylene，簡稱PP）材料具有優良的(Of)力學性能。此外，潤滑、照明燈也與常溫下有很大(Big)差異，在(Exist)設計時(Hour)應予以(By)注意。

        第三，消防問題

        冷庫作(Do)爲(For)一(One)種特殊類型的(Of)倉庫，也要(Want)嚴格滿足建築消防規範。對于(At)溫度處于(At)0℃以(By)下的(Of)倉庫，由于(At)低溫的(Of)原因，通常在(Exist)常溫下的(Of)自動噴淋系統不(No)能正常工作(Do)。所以(By)，在(Exist)溫度低于(At)0℃的(Of)冷庫内不(No)可能設置自動噴淋系統。有些就不(No)再設置自動噴淋系統，隻有在(Exist)必要(Want)時(Hour)可考慮其他(He)措施，如采用(Use)粉末滅火。此外，在(Exist)設計冷庫時(Hour)，防火分區的(Of)面積與常溫庫也有差異。應查閱相關設計規範。目前在(Exist)用(Use)的(Of)設計規範是《冷庫設計規範》GB50072—2010版，也可以(By)參考常溫庫的(Of)設計規範。

        3.自動化冷庫的(Of)主要(Want)優點

        在(Exist)冷庫選型中，選擇建設自動化冷庫有許多優點。以(By)下簡要(Want)說明。

        其一(One)，庫存能力大(Big)幅度提升。

        自動化立體庫與傳統叉車庫或平面庫相比較，空間利用(Use)率會大(Big)幅度提升。庫存效率将要(Want)提高3~5倍，尤其是采用(Use)密集存儲情況下，庫存能力比普通自動化立體庫又要(Want)提高30%以(By)上。由于(At)冷庫的(Of)建設成本是常溫庫的(Of)1倍以(By)上，因此，提高庫存空間利用(Use)率對于(At)降低成本非常重要(Want)。

        此外，采用(Use)自動化存儲系統，還可以(By)大(Big)幅度降低能耗，據實際測算，采用(Use)自動化物流系統的(Of)能耗僅爲(For)傳統冷庫的(Of)40~60%，這(This)對于(At)有效降低成本、提倡綠色物流無疑十分有利。

        其二，作(Do)業環境得到(Arrive)極大(Big)改善。

        在(Exist)冷鏈物流中，傳統倉儲作(Do)業有一(One)個(Indivual)很大(Big)的(Of)問題，就是工人(People)不(No)能在(Exist)極端低溫下長時(Hour)間作(Do)業，尤其内外溫差過大(Big)的(Of)情形下，工人(People)的(Of)身體吃不(No)消，導緻招工困難。這(This)種現象在(Exist)自動化物流系統中得到(Arrive)了很好的(Of)解決。其基本設計理念是将儲存區與作(Do)業區分離。

        自動化冷庫設計中，一(One)般将存儲區與作(Do)業區分開：存儲區的(Of)溫度可以(By)達到(Arrive)-35℃甚至更低，這(This)一(One)部分全部采用(Use)自動化作(Do)業，無人(People)操作(Do)；而在(Exist)作(Do)業區，包括卸貨、收貨、組盤、入庫、出(Out)庫、揀選、包裝、分揀、集貨、裝車等作(Do)業，設計作(Do)業溫度在(Exist)5~10℃範圍，在(Exist)保證貨物儲存條件的(Of)前提下，大(Big)大(Big)改善了作(Do)業環境。

        由于(At)在(Exist)極低溫度條件下，很多電器設備要(Want)進行特殊處理，大(Big)大(Big)增加了冷庫設備的(Of)成本，而将作(Do)業區與儲存區分開的(Of)設計理念，還可以(By)大(Big)大(Big)減少作(Do)業區的(Of)設備成本。

        需要(Want)注意的(Of)是，以(By)無人(People)化爲(For)目标的(Of)智能物流系統逐漸成爲(For)冷庫建設的(Of)發展方向，即使如此，将大(Big)量的(Of)自動化揀選設備布置在(Exist)作(Do)業區仍然是一(One)種合理的(Of)設計思想，因爲(For)溫度的(Of)原因，可以(By)大(Big)大(Big)簡化設備，降低設備成本。

        4.冷庫建設的(Of)技術導向

        通常的(Of)冷鏈物流，除了溫度環境的(Of)巨大(Big)差異外，貨物也有明顯的(Of)特點：即SKU相對較少，拆零相對較少。這(This)一(One)特點決定了自動化冷庫設計應盡量采用(Use)密集存儲技術。

        密集存儲有很多種形式，最典型的(Of)包括雙深度貨架、通廊式貨架、穿梭闆式貨架等，最近幾年來(Come)，全自動的(Of)穿梭闆系統（其本身又有多種形式）、四向穿梭車系統受到(Arrive)企業特别關注，成爲(For)未來(Come)發展的(Of)主要(Want)方向。

        爲(For)何密集存儲技術會成爲(For)主要(Want)應用(Use)趨勢？

        作(Do)爲(For)物流系統建設的(Of)終極目标，“效率”和(And)“成本”一(One)直是考慮的(Of)重點。此外，勞動強度因爲(For)環境的(Of)特殊性，比常溫庫考慮得更多。因此，未來(Come)冷庫建設的(Of)發展方向，必然是自動化作(Do)業、密集化、智能化存儲爲(For)主。

        首先，存儲方面。立體存儲和(And)密集存儲将是很多冷庫的(Of)首選。其中，自動化立體庫爲(For)代表的(Of)立體存儲仍是未來(Come)發展的(Of)重點。其中也包括以(By)穿梭闆、四向車爲(For)代表的(Of)密集存儲技術。

        第二，作(Do)業方面。自動化作(Do)業将逐步取代人(People)工作(Do)業。未來(Come)的(Of)冷庫建設，自動化水平将越來(Come)越高，這(This)是由冷庫工作(Do)環境所決定的(Of)。儲存、分揀、碼垛和(And)拆垛、搬運的(Of)自動化技術與設備将大(Big)行其道，智能化和(And)無人(People)化是下一(One)步發展的(Of)重點。AGV、機械手、3D識别技術等将成爲(For)應用(Use)的(Of)重點。

        第三，信息化與智能化。宏觀上，自動化、信息化、智能化将是物流發展的(Of)大(Big)趨勢，冷鏈物流也不(No)例外。信息化和(And)智能化要(Want)解決的(Of)是庫存信息在(Exist)供應鏈環境中的(Of)一(One)緻性和(And)共享性問題，以(By)及物流作(Do)業的(Of)可視性和(And)可追溯性的(Of)問題。

        至于(At)庫房本身建設，首先要(Want)考慮“安全”，再要(Want)考慮“效率”和(And)“成本”，在(Exist)這(This)方面，可供參考的(Of)資料非常多。庫房基建方面，選擇牆闆、屋頂的(Of)隔熱材料和(And)工藝，基礎如何處理，有很多講究。而制冷系統的(Of)選擇，目前可供選擇的(Of)範圍也非常廣，專業的(Of)廠家也非常多，這(This)裏不(No)一(One)一(One)列舉。

        需要(Want)強調的(Of)是：冷庫建設安全總是第一(One)位的(Of)，企業不(No)能因爲(For)節約而忽視安全性，這(This)是很多初創和(And)小型企業易犯的(Of)錯誤，并且發生(Born)過很多大(Big)的(Of)事故。另一(One)方面要(Want)考慮性價比，過于(At)追求低廉價格的(Of)設備會帶來(Come)一(One)系列問題，如售後服務、系統維護費用(Use)、運營成本（尤其是能耗）、設備使用(Use)壽命、安全性等。對用(Use)戶企業來(Come)說，綜合考慮這(This)些問題，最後作(Do)出(Out)決策，才是明智的(Of)。

（注：本篇部分内容發表于(At)2017年6月《現代物流報》，略有修改）