過(guò)去的幾十年里，大多數(shù)的冷庫(kù)都一直沿用人工操作升降機(jī)來(lái)移動(dòng)裝著冷凍產(chǎn)品的棧板。隨著消費(fèi)者對(duì)冷凍食品需求的上漲，激烈競(jìng)爭(zhēng)條件下的市場(chǎng)利潤(rùn)也越來(lái)越低。所以為了縮短交貨周期、提高訂單的準(zhǔn)確性、保證食品質(zhì)量，食品加工廠商、批發(fā)商和零售商都放棄了人工操作冷氣設(shè)備，轉(zhuǎn)向高架位冷凍庫(kù)房，配備最新型的物流管理過(guò)程。
對(duì)冷凍食品的需求
像過(guò)去的十年一樣，全球?qū)τ诶鋬鍪称返男枨蟪掷m(xù)在上漲。Datamonitor 2010年10月發(fā)布的行業(yè)概略報(bào)告--《全球冷凍食品》數(shù)據(jù)顯示，這個(gè)需求至少在未來(lái)五年內(nèi)都會(huì)以每年4%的速度擴(kuò)張。（具體見(jiàn)下表）。
便利正驅(qū)動(dòng)著速凍食品在全球的銷(xiāo)售。根據(jù)這篇報(bào)道，消費(fèi)者都在尋找健康而又省時(shí)的食品。在整個(gè)速凍食品市場(chǎng)，肉類(lèi)占到的比例高達(dá)39%，接下來(lái)是冷凍食品和比薩，占到了33%。但是冷凍魚(yú)類(lèi)、海鮮類(lèi)，水果蔬菜、面包甜點(diǎn)以及土豆制品也都在持續(xù)促進(jìn)它的發(fā)展。全球冷凍食品市場(chǎng)2009年預(yù)計(jì)市值可達(dá)1,654億美元，到2014年有望增長(zhǎng)21%至1,995億美元。
冷凍食品在全球有這樣持續(xù)增長(zhǎng)的需求，必然要求速凍食品供應(yīng)鏈提供更可靠更高效的服務(wù)。在一個(gè)完整的速凍食品供應(yīng)鏈中，儲(chǔ)存和配送活動(dòng)必須是連續(xù)的，都要保證產(chǎn)品一直在零度以下的環(huán)境中。所以，速凍倉(cāng)庫(kù)已經(jīng)變成了加工廠、分銷(xiāo)中心和零售商關(guān)注的焦點(diǎn)，利用好速凍倉(cāng)庫(kù)就能夠加速貨物周轉(zhuǎn)、有效降低成本。
冷庫(kù)面臨的挑戰(zhàn)
冷庫(kù)給那些嘗試用設(shè)備高效運(yùn)作的加工廠商、分銷(xiāo)中心和零售商帶來(lái)挑戰(zhàn)。在精確滿(mǎn)足-28攝氏度的條件下保持庫(kù)房的高吞吐量，比在常溫甚者冷藏庫(kù)房里都要難的多。
相對(duì)于非冷凍庫(kù)房，大多數(shù)人工操作的冷庫(kù)發(fā)生影響產(chǎn)品質(zhì)量事件的機(jī)率都很高：如產(chǎn)品破損，錯(cuò)過(guò)產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)或者放錯(cuò)物料。這些庫(kù)房的設(shè)備、產(chǎn)品損壞尤為顯著，主要是由人為操作叉車(chē)撞擊貨架和倉(cāng)門(mén)造成的，這些事情在這里發(fā)生的機(jī)率明顯高于常溫或者冷藏庫(kù)房。也難怪，速凍房里的員工流動(dòng)性比非冷庫(kù)大得多。當(dāng)庫(kù)房的溫度低的足夠保鮮食物的時(shí)候，它同時(shí)也創(chuàng)造了一個(gè)極端的環(huán)境，對(duì)工作人員來(lái)說(shuō)，這個(gè)工作環(huán)境很不理想，這個(gè)增加了安全問(wèn)題，也使得招募員工和留住員工成為一個(gè)問(wèn)題。
大家已經(jīng)相信冷庫(kù)自動(dòng)化是解決這些難題的一個(gè)絕佳途徑。現(xiàn)在最新型的冷凍食品庫(kù)房都是高度自動(dòng)化的，配備自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)即最大化的利用高架位，高密度的儲(chǔ)存利用率。在這些冷庫(kù)里，物品識(shí)別和流轉(zhuǎn)都可以精確掌控，吞吐量可精確到99.9%，相對(duì)于之前的人工操作系統(tǒng)，這個(gè)大大提高了能源的效率。
對(duì)速度的需求
冷庫(kù)的各個(gè)方面都運(yùn)轉(zhuǎn)的更快了。隨著對(duì)冷凍食品的消費(fèi)量劇增，為了保證銷(xiāo)售額，零售商貨架的補(bǔ)給也變得比以往任何時(shí)候都重要。庫(kù)存流通量加快，更多的產(chǎn)品需要在-20°C到-28°C（即-4°F ~-18.4°F）的溫度區(qū)間內(nèi)保存，還要對(duì)市場(chǎng)需求做出快速反應(yīng)。這樣在保持低成本和訂單的準(zhǔn)確性方面，那些依靠人工操作的庫(kù)房就處于了劣勢(shì)。
為保持競(jìng)爭(zhēng)力，食品生產(chǎn)商、分銷(xiāo)中心和零售商需要完善冷凍系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以使他們更好地應(yīng)對(duì)市場(chǎng)突發(fā)狀況，比如庫(kù)存單位的突然增加、快速準(zhǔn)確的縮短交付周期。冷凍設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)可與存儲(chǔ)、挑料的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)一致，它們的標(biāo)準(zhǔn)已在干冷的肉類(lèi)產(chǎn)品區(qū)域成功運(yùn)用。他們要求有迅速反應(yīng)零售商需求的系統(tǒng)，要求產(chǎn)品一出冷庫(kù)就迅速無(wú)誤的運(yùn)達(dá)零售商端。
現(xiàn)在冷凍食品生產(chǎn)商、批發(fā)商、零售商都需要追蹤貨物信息，需要知道每一個(gè)棧板來(lái)自哪里，在哪里存儲(chǔ)，存儲(chǔ)的溫度以及其他關(guān)鍵信息來(lái)追蹤易變質(zhì)食品的庫(kù)存、保證產(chǎn)品的完整性。手工操作給人為錯(cuò)誤留下了可能性，但是流水線的編程物流控制——自動(dòng)化管控，結(jié)合庫(kù)房管理系統(tǒng)，可以迅速提供準(zhǔn)確、可追蹤的信息。
高架位改善空間，節(jié)省能源
庫(kù)房從人工操作轉(zhuǎn)向自動(dòng)化冷凍設(shè)備的一個(gè)主要好處就是能最大化利用庫(kù)房的空間，利用高架位無(wú)障礙的優(yōu)勢(shì)來(lái)降低成本。
叉車(chē)可操作的最大范圍大約為7米（即23英尺），這樣棧板就可以垂直的放在四周的貨架上，而在典型的人工操作冷庫(kù)里叉車(chē)的活動(dòng)范圍是會(huì)受到限制的。如果一個(gè)冷庫(kù)想要儲(chǔ)存更多的棧板，唯一的辦法就是水平的擴(kuò)大庫(kù)房或者另建一個(gè)冷庫(kù)來(lái)存放多出的棧板。通常食品加工廠都會(huì)有多個(gè)冷庫(kù)，當(dāng)公司擴(kuò)張時(shí)他們會(huì)繼續(xù)增加冷庫(kù)數(shù)量。
在高架位庫(kù)房?jī)?nèi)，50米高（即165英尺）的貨架上可以垂直放置多達(dá)25個(gè)棧板。在冷庫(kù)環(huán)境下，這是縮小庫(kù)房面積的一個(gè)有效方法。它可以在一個(gè)更小的庫(kù)房里裝更多的棧板。還有，庫(kù)房面積的減小可以迅速促進(jìn)節(jié)能，因?yàn)槔鋷?kù)的冷氣通常是從屋頂散失的。
事實(shí)上，冷庫(kù)是一個(gè)巨大的隔熱層，它排除熱量、產(chǎn)生冷氣。排除熱量能耗成本很高。通過(guò)堆放棧板縮小房頂空間的方式可以大大降低能耗。通常，冷庫(kù)內(nèi)43%的冷氣會(huì)被屋頂和墻壁吸收。相對(duì)于使用裝卸車(chē)的庫(kù)房，高架位冷庫(kù)庫(kù)房的表面積要小40%。一個(gè)2,000平方米（即21,500平方英尺）的高架位庫(kù)房可容納一萬(wàn)個(gè)棧板，相比裝同樣數(shù)量的普通冷庫(kù)，它可節(jié)省的能耗高達(dá)1/3.
這些高架位庫(kù)房能耗小、成本低，空間利用率更高。這意味著庫(kù)房可以有更好的空間配置：庫(kù)房可容納最大數(shù)量的棧板。
高架位庫(kù)房空間利用率的提高不僅得益于它的垂直堆放能力，也因?yàn)闇p少了通道的占地面積。淘汰了叉車(chē)，通道可以大大變窄：由原來(lái)的3.7米（即12英尺）縮減到1.5米（即5英尺）?？s減出的空間可以存放更多的棧板。
冷庫(kù)自動(dòng)化設(shè)計(jì)
自動(dòng)化除了大大提高冷庫(kù)實(shí)體結(jié)構(gòu)的利用效率，也可以在內(nèi)部提高整個(gè)庫(kù)房的速度和效率。但是要想設(shè)計(jì)出在極端環(huán)境中最適宜的系統(tǒng)必須十分用心。
并非所有自動(dòng)化庫(kù)房的設(shè)備都能在-28攝氏度的環(huán)境下運(yùn)行良好。大多數(shù)高速、耐用的材料處理設(shè)備能夠在常溫條件下高效運(yùn)作，但在冷凍條件下即使工作很短的時(shí)間都不行。
特別是混合鋼、石油、油脂和其他潤(rùn)滑劑都是專(zhuān)為極端低溫環(huán)境的變速箱，軸承，驅(qū)動(dòng)器使用的。電線和電纜也都是抗低溫的?？删幊炭刂破骱碗娔X以及其他電子控制組件都保存在加熱的柜子里邊。為電腦提供信息、檢測(cè)棧板的光電傳感器放置在遠(yuǎn)離煙霧的加熱設(shè)備中。
冷庫(kù)自動(dòng)化系統(tǒng)的這些特色不僅使得他們高度合理化也延長(zhǎng)了系統(tǒng)使用壽命。自動(dòng)化設(shè)備涵蓋了一系列全自動(dòng)和半自動(dòng)的選擇，包括完成較小工作量的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，裝箱的自機(jī)器人貨箱揀選系統(tǒng)，運(yùn)輸棧板和打包的模塊化輸送系統(tǒng)。
冷凍庫(kù)房需要采用與冷藏和干貨庫(kù)房同樣標(biāo)準(zhǔn)的倉(cāng)儲(chǔ)揀選方法。
自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)提高了產(chǎn)能，降低了能耗
自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)是受電腦操控的，能夠從定義好的儲(chǔ)位自動(dòng)放置、存放、檢索貨物單元。從而使存貨可以迅速、安全、精確的在庫(kù)房?jī)?nèi)移動(dòng)。當(dāng)把這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用到冷庫(kù)時(shí)，它產(chǎn)生了神奇的效果：能夠使設(shè)備在冷庫(kù)內(nèi)和在常溫下一樣高效。
最新一代的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)獨(dú)創(chuàng)了一個(gè)靈活的模塊設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)是用多任務(wù)遠(yuǎn)程操作棧板，對(duì)于在冷庫(kù)最低溫-28攝氏度條件下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化是一個(gè)完美的選擇。自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)能夠快速管理庫(kù)存、檢索你想要的幾乎任何信息。從地面到50米高空，他們?yōu)閱沃妨霞?，兩倍深式料架，三倍深式料架，多倍深式料架提供一次一個(gè)或多個(gè)裝載量。
當(dāng)一個(gè)棧板被放在裝卸設(shè)備上時(shí)，自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)將它成功運(yùn)達(dá)貨架，然后執(zhí)行一項(xiàng)功能——深巷式存儲(chǔ)。傳統(tǒng)的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)用叉車(chē)與機(jī)器相連，只能夠處理一到兩個(gè)棧板的料架。最新的系統(tǒng)用伸縮式套筒可以夠到三個(gè)棧板的深度，然后用衛(wèi)星遙控單元可以夠到貨架上12m（即40英尺）高的棧板——相當(dāng)于10個(gè)棧板的深度，最后歸還給自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器。
紅外線或者無(wú)線也被用來(lái)連接自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)和傳送系統(tǒng)，用它來(lái)指示自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)貨應(yīng)該放哪里，出貨應(yīng)該在哪里檢索。
當(dāng)在貨架上檢索到棧板時(shí)，自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)將他們放到一個(gè)傳送系統(tǒng)中，然后棧板會(huì)通過(guò)一個(gè)隔熱的、密閉的門(mén)送往挑料和出貨的地方。這些門(mén)只夠一個(gè)棧板通過(guò)，只在產(chǎn)品需要進(jìn)出時(shí)開(kāi)啟，只在必要時(shí)打開(kāi)。這種方法減少了室內(nèi)外冷氣的對(duì)換，使冷氣得到了更有效的利用、降低了能耗。在人工管控的冷庫(kù)內(nèi)，棧板進(jìn)出口的門(mén)損耗的冷氣可達(dá)總耗量的9%。高架位庫(kù)房裝備的供棧板進(jìn)出的自動(dòng)門(mén)可以極大的減輕這一損耗。
由于自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)控制的精確性和它與庫(kù)房管理系統(tǒng)的整合，自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)總是能夠獲得正確的庫(kù)存、物料數(shù)量，它總是圍繞著產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)。
最先進(jìn)的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)模型是用整合的控制架構(gòu)來(lái)管理物料的流動(dòng)。這些系統(tǒng)連接了自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)和其他自動(dòng)化設(shè)備，在冷庫(kù)內(nèi)創(chuàng)造了一個(gè)單一的、高效的傳送系統(tǒng)，該系統(tǒng)在任何系統(tǒng)條件下都可以有效優(yōu)化產(chǎn)能。自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的無(wú)線以太網(wǎng)和驅(qū)動(dòng)器都裝在加熱的小柜子里，可編程控制器和遠(yuǎn)程觸摸板人機(jī)界面是在室外常溫下?？刂葡到y(tǒng)提高了自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)定位的速度和準(zhǔn)確性。
自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)起重機(jī)因?yàn)椴僮鞯撵`活性，在冷庫(kù)內(nèi)可以用來(lái)節(jié)省能源。起重機(jī)可以提高峰值吞吐量，在貨架上運(yùn)送貨物表現(xiàn)出色。這些現(xiàn)代化的系統(tǒng)根據(jù)庫(kù)房的需求量去調(diào)節(jié)可變的速度，大大降低了能耗。
這些系統(tǒng)還通過(guò)降低貨物來(lái)發(fā)電，把自身的馬達(dá)作為一個(gè)發(fā)電機(jī)。電能又返回給主電源。這種再生的電能在自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)總能耗中占的比例高達(dá)40%。
自動(dòng)貨箱揀選加速了產(chǎn)品處理
在冷庫(kù)內(nèi)進(jìn)行手工貨箱揀選是一項(xiàng)很大的挑戰(zhàn)，不僅是對(duì)產(chǎn)品的完整性而言，還有員工的安全和去留。
有的自動(dòng)揀選是這樣的：把需要揀選的棧板移到零度上下的環(huán)境中進(jìn)行揀選，揀選完之后自動(dòng)將棧板送回冷庫(kù)儲(chǔ)存。但是這個(gè)在冷凍鏈方面依然有局限。比如說(shuō)，有的棧板只能在揀選環(huán)境下放二十到三十分鐘就必須返回冷庫(kù)內(nèi)。
接收物品時(shí)也有同樣的問(wèn)題。很多冷庫(kù)接收物品區(qū)域的溫度太低，事實(shí)上貨物只需要在零下一點(diǎn)點(diǎn)的溫度下保存即可。棧板被卸下來(lái)之后直接通過(guò)棧板進(jìn)出口運(yùn)送進(jìn)了冷庫(kù)內(nèi)。在這種低溫下卸貨最多也只有三十分鐘時(shí)間。
一些現(xiàn)代的揀選方案允許在冷庫(kù)內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)貨箱揀選，不用員工在低溫環(huán)境下操作，這就保證了產(chǎn)品需要的持續(xù)的低溫。
一個(gè)版本是在自動(dòng)堆垛起重機(jī)上安裝一個(gè)通用的鉤爪頭。用軟件操縱的起重機(jī)可以在正確的位置自動(dòng)揀選物料。然后鉤爪頭可以去抓取放在傳送帶上的物料。這種設(shè)備可以在低于28攝氏度的溫度下工作。起重機(jī)可以提高揀選速度，而且可以在保持較低不良率的前提下持續(xù)，可靠的揀選。
另一個(gè)版本是用快速壓縮自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)機(jī)器即箱式自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)來(lái)直接處理裝箱問(wèn)題。箱內(nèi)的產(chǎn)品自動(dòng)卸下托盤(pán)，直接存儲(chǔ)到高架位上。以任意的序列檢索箱子以滿(mǎn)足客制化需求，減輕卡車(chē)運(yùn)送的負(fù)擔(dān)和下游處理的壓力。
模塊傳送加強(qiáng)了靈活性
在冷庫(kù)中運(yùn)送貨物需要一個(gè)能在這種極端寒冷、極端嚴(yán)酷的環(huán)境下持續(xù)工作的傳送設(shè)備。
為了滿(mǎn)足這一需求，人們開(kāi)發(fā)了模塊傳送系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以接收貨物并將其放進(jìn)冷庫(kù)內(nèi)，可以和自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)合，還可以將單位貨物輸送到冷庫(kù)外進(jìn)行揀選。
該系統(tǒng)為在28攝氏度低溫下的產(chǎn)品作業(yè)提供了獨(dú)特的靈活性。他們的模組整合了多種元素：鏈?zhǔn)絺魉蜋C(jī)、滾動(dòng)傳送機(jī)、傳送單元、轉(zhuǎn)車(chē)臺(tái)、立式輸送機(jī)、集裝箱運(yùn)輸車(chē)以及自動(dòng)分配器。
這些系統(tǒng)整合了往返架車(chē)的多項(xiàng)功能，比如給多個(gè)訂單揀選站別喂料，作為物料的暫存區(qū)。還可以無(wú)需停車(chē)的測(cè)量棧板材積，系統(tǒng)設(shè)在棧板入口處，這樣可以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。為了達(dá)到高速運(yùn)作和貨物輕放的目的，很多在加熱柜子里操作的系統(tǒng)都是變頻的。
貨物追蹤和驗(yàn)證提高了產(chǎn)品可靠性
高架位冷庫(kù)因?yàn)橛懈叨茸詣?dòng)化和電腦控制的系統(tǒng)，所以能夠精確、有效的追蹤冷凍物品。庫(kù)房管理系統(tǒng)連同自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中的可編程控制器以及模塊傳送系統(tǒng)，可以監(jiān)測(cè)生產(chǎn)批次、生產(chǎn)日期、貨物單重以及箱貨在庫(kù)房的轉(zhuǎn)移和儲(chǔ)存。
進(jìn)庫(kù)的產(chǎn)品是根據(jù)棧板號(hào)來(lái)追蹤的。每個(gè)棧板入庫(kù)掃描之后都會(huì)在庫(kù)房管理系統(tǒng)里產(chǎn)生一個(gè)電子收據(jù)單。然后棧板被直接放入傳送系統(tǒng)中，系統(tǒng)會(huì)為它自動(dòng)預(yù)定一個(gè)位置然后自動(dòng)把它移到高架位冷庫(kù)內(nèi)。庫(kù)房精確的知道該物品是什么以及一個(gè)棧板有多少箱。
溫度數(shù)據(jù)記錄器或者無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽可以監(jiān)測(cè)來(lái)料時(shí)卡車(chē)和庫(kù)房的溫度歷史記錄，也可以監(jiān)測(cè)產(chǎn)品出貨時(shí)的溫度歷史記錄。
從這個(gè)層面對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行分析，通過(guò)管控每一個(gè)階段——從收貨，儲(chǔ)存到挑料、出貨的整個(gè)過(guò)程，有助于冷庫(kù)精確控制他們的產(chǎn)品。
作者信息：由物料搬運(yùn)專(zhuān)家——SWISSLOG公司供稿。