一、冷鏈問題概述

　　冷鏈物流是現代物流的重要組成部分。冷庫主要用于恒溫恒濕儲存食品、乳制品、肉類、水產品、家禽、果蔬、飲料、花卉、綠色植物、茶葉、藥品、化工原料、電子儀器、煙草、酒精飲料等半成品和成品。一般來說，冷鏈物流中儲存的物品可以分為幾類，如食品、藥品、疫苗、血液制品等。要求不一樣。

　　食品冷鏈是應用最廣泛的領域之一，其溫度需求也非常廣泛。比如果蔬、花卉一般在0℃到15℃之間，每種水果的儲藏溫度略有不同。肉類和海鮮的儲藏溫度一般為-18 ~-35℃；有極端的產品需要零下65℃保存(比如金槍魚)。

　　常規藥品的儲存溫度在5℃-15℃之間，GSP要求的恒溫倉庫儲存環境在5℃-19℃之間。由于GSP的嚴格要求，這種倉庫被廣泛使用。

　　疫苗類冷庫主要儲存各種常溫下無法保證的藥品。在低溫冷藏條件下，藥品不會變質失效，延長藥品保質期的儲存溫度一般為-5℃~ +8℃。有些需要特別的規定。

　　例如，最近有報道稱，新冠肺炎的一些疫苗需要在-72℃下儲存和運輸。血液制品的儲存需要特殊的要求。所有冷鏈物流對運輸車輛都有嚴格的要求。

　　近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，對水果、蔬菜、肉類、海鮮、水產品的需求不斷增加，對冷鏈物流的需求呈現快速增長趨勢。冷鏈物流逐漸成為物流的熱點之一。隨著市場規模的不斷擴大，立體冷庫和自動化冷庫的建設項目逐年增加，并有快速擴張的趨勢。

　　與傳統的常溫倉庫不同，冷庫對倉庫和物流工藝設備的要求有其鮮明的特點。如何把握冷庫建設的特點，積極面對市場需求，成為市場關注的焦點。本文只介紹-18℃以下低溫大型冷庫的建設，這是今后冷庫建設的熱點和重點需求。

　　二、自動化冷庫的特殊性

　　一般大型冷庫的庫容在幾千噸到幾萬噸之間，以肉類、海鮮、土豆等產品為主。倉庫建設可以由兩部分組成:倉庫本身和倉庫內的物流設備和系統。兩者遵循的標準不同。中國的冷庫已經建了幾十年，有一系列的標準和規范。制冷方式、屋頂、墻面、地面、地基、消防、電氣都有詳細的規定。但自動化建設的歷史相對較短。

　　本文只談冷庫物流系統的建設。從物流工藝設備的選擇和設計來看，自動化冷庫的規劃和建設應注意以下特點:

　　1、單元化儲運

　　大型冷鏈的特點之一是單元化儲運，物流單元主要是托盤和周轉箱。引入單元物流的設計思想是冷鏈物流的關鍵。因為冷庫的工作面積為了節能不應該設計的太大，所以上下游的單元信息的一致性對于貨物的發貨管理非常重要。皮帶運輸對于減少裝卸時間和保持冷鏈的完整性也非常重要。因此，單元化物流將給冷鏈物流帶來革命性的影響。

　　2、選擇適合低溫環境的材料非常重要

　　低溫環境下的物流設備不同于常溫，比如很多電器設備在-15℃以下無法正常工作。所以需要創造一個相對獨立的工作環境來保持溫度在0℃以上，這樣會增加設計的難度。有些材料在低溫下從根本上改變了力學性能，如鋼、塑料等。貨架、托盤等承重設備的選材要注意其低溫適應性，選擇不當會帶來潛在風險。如塑料托盤，低溫時最好選擇聚乙烯(PE)，耐沖擊、耐寒性好。在室溫下，聚丙烯(PP)具有優異的力學性能。此外，潤滑和照明燈也與常溫燈有較大區別，設計時要注意。

　　3、消防的問題

　　冷庫作為一種特殊類型的倉庫，也必須嚴格滿足建筑防火規范。對于溫度低于0℃的倉庫，通常常溫的自動噴水滅火系統會因溫度過低而無法正常工作。因此，溫度低于0℃的冷庫是不可能設置自動噴水滅火系統的。在某些情況下，不再設置自動噴水滅火系統，只有在必要時才考慮其他措施，如粉末滅火。另外，冷庫設計時，防火分區面積與常溫庫不同。應參考相關的設計規范。目前使用的設計規范是《冷庫設計規范》GB50072—2010版，您也可以參考《常溫倉庫設計規范》。

　　三、自動化冷庫的主要優點

　　在冷庫的選擇上，選擇建設自動化冷庫有很多優勢。下面簡單描述一下。

　　1、庫存能力大幅提升

　　與傳統的叉車式車庫或平面車庫相比，自動化立體車庫的空間利用率將大大提高。庫存效率會提高3~5倍，尤其是在密集存儲的情況下，庫存容量會比常見的自動化立體倉庫提高30%以上。由于冷庫的建設成本是常溫庫的兩倍以上，因此提高庫存空間的利用率對降低成本非常重要。

　　此外，自動化倉儲系統的使用也可以大大降低能源消耗。據實際測算，自動化物流系統的能耗僅為傳統冷庫的40~60%，這對于有效降低成本、倡導綠色物流無疑是非常有利的。

　　2、工作環境大大改善

　　在冷鏈物流中，傳統的倉儲作業有一個很大的問題，就是工人不能長時間在極低的溫度下工作，尤其是內外溫差過大的時候，工人很難招到。這種現象在自動化物流系統中得到了很好的解決。它的基本設計思想是將存儲區和操作區分開。

　　在自動化冷庫的設計中，倉儲區一般與工作區是分開的:倉儲區的溫度可以達到-35℃甚至更低，這部分全部自動化，無人化；在作業區，包括卸貨、收貨、組裝、入庫、出庫、分揀、裝箱、分揀、集貨、裝車等作業，設計作業溫度在5~10℃范圍內，在保證貨物儲存條件的前提下，大大改善了作業環境。

　　由于溫度極低，許多電氣設備需要特殊處理，這大大增加了冷藏設備的成本。將工作區和存儲區分開的設計理念也可以大大降低工作區的設備成本。

　　需要注意的是，以無人為目標的智能物流系統正逐漸成為冷庫建設的發展方向。即便如此，在工作區布置大量的自動分揀設備仍然是一種合理的設計思路。因為溫度的原因，可以大大簡化設備，降低設備成本。

　　3、冷庫建設的技術取向

　　通常在冷鏈物流中，貨物除了溫度環境差異巨大之外，還具有明顯的特點:SKU相對較少，零部件相對較少。這一特點決定了自動化冷庫的設計應盡可能采用密集存儲技術。

　　密集倉儲有多種形式，最典型的有雙深度貨架、走廊貨架、穿梭貨架等。近年來，全自動梭車系統(形式多樣)和四向梭車系統引起了企業的特別關注，成為未來發展的主要方向。

　　四、密集存儲技術成為主要應用趨勢的原因

　　作為物流系統建設的終極目標，“效率”和“成本”一直是考慮的重點。另外，因為環境的特殊性，勞動強度考慮的比常溫儲存更多。因此，未來冷庫建設的發展方向必然是自動化操作、集約化、智能化倉儲。

　　1、存儲方面

　　立體存儲和密集存儲將是許多冷庫的首選。其中，以自動化立體庫為代表的立體存儲仍是未來發展的重點。還包括以梭板、四向車為代表的密集存儲技術。

　　2、操作方面

　　自動化將逐漸取代人工操作。未來冷庫建設的自動化水平會越來越高，這是由冷庫的工作環境決定的。倉儲、分揀、碼垛、拆垛、搬運的自動化技術和設備將會普及，智能化、無人化將是下一步發展的重點。AGV、機械手和三維識別技術將是應用的重點。

　　3、信息化和智能化

　　宏觀上，自動化、信息化、智能化將是物流發展的大趨勢，冷鏈物流也不例外。信息化和智能化就是要解決供應鏈環境下庫存信息的一致性和共享性，以及物流運作的可見性和可追溯性。

　　至于倉庫本身的建設，首先要考慮“安全”，其次才是“效率”和“成本”。在這方面，有很多資料可以參考。基礎建設方面，需要注意的地方很多，比如墻板和屋面的保溫材料和工藝的選擇，地基如何處理等。目前制冷系統的選擇面也很廣，專業廠家也很多，這里就不一一列舉了。