自动化冷库

近年来，随着人们生活水平的持续提高，对水果、蔬菜、肉类、海鲜、水产品的需求不断攀升，对冷链物流的需求也呈现出快速增长的态势，冷链物流逐渐成为物流领域的热点之一。随着市场规模的不断扩大，立体冷库和自动化冷库的建设项目逐年递增，且呈现出快速扩张的趋势。

与传统的常温仓库不同，冷库对仓库以及物流工艺设备的要求具有鲜明的特点。如何把握冷库建设的特点并积极应对市场需求，已成为市场关注的焦点。本文仅介绍 -18℃以下低温大型冷库的建设，这是今后冷库建设的热点与重点需求所在。

一般来说，大型冷库的库容在几千吨到几万吨不等，主要用于存储肉类、海鲜、土豆等产品。仓库建设可由仓库本身以及仓库内的物流设备和系统这两部分构成，两者遵循的标准各不相同。中国的冷库建设已有几十年的历史，拥有一系列的标准和规范，在制冷方式、屋顶、墙面、地面、地基、消防、电气等方面都有详细的规定。不过，自动化建设的历史相对较短。

本文仅探讨冷库物流系统的建设。从物流工艺设备的选择与设计角度来看，自动化冷库的规划与建设应注意以下特点：

大型冷链的特点之一便是单元化储运，物流单元主要包括托盘和周转箱。引入单元物流的设计理念是冷链物流的关键所在。因为冷库的工作面积为了节能不宜设计得过大，所以上下游单元信息的一致性对于货物的发货管理至关重要。皮带运输对于减少装卸时间以及保持冷链的完整性也意义重大。因此，单元化物流将给冷链物流带来革命性的影响。

低温环境下的物流设备与常温环境下的不同，例如很多电器设备在 -15℃以下无法正常工作。所以需要创造一个相对独立的工作环境来使温度保持在 0℃以上，这会增加设计的难度。有些材料在低温下其力学性能会发生根本性的改变，如钢、塑料等。货架、托盘等承重设备在选材时要注意其低温适应性，选材不当会带来潜在风险。例如塑料托盘，在低温环境下选择聚乙烯（PE），它耐冲击、耐寒性良好；而在室温下，聚丙烯（PP）具有优异的力学性能。此外，润滑和照明灯具与常温灯具也有较大区别，在设计时需要加以注意。

冷库作为一种特殊类型的仓库，也必须严格满足建筑防火规范。对于温度低于 0℃的仓库，通常常温的自动喷水灭火系统会因温度过低而无法正常工作。因此，温度低于 0℃的冷库无法设置自动喷水灭火系统。在某些情况下，不再设置自动喷水灭火系统，只有在必要时才考虑其他措施，如粉末灭火。另外，冷库设计时，防火分区面积与常温库不同，应参考相关的设计规范。目前使用的设计规范是《冷库设计规范》GB50072 - 2010 版，也可以参考《常温仓库设计规范》。

在冷库的选择上，选择建设自动化冷库具有诸多优势：

与传统的叉车式车库或平面车库相比，自动化立体车库的空间利用率将大幅提高。库存效率会提高 3 - 5 倍，尤其是在密集存储的情况下，库存容量会比常见的自动化立体仓库提高 30% 以上。由于冷库的建设成本是常温库的两倍以上，因此提高库存空间的利用率对于降低成本至关重要。此外，自动化仓储系统的使用也可以大大降低能源消耗。据实际测算，自动化物流系统的能耗仅为传统冷库的 40 - 60%，这对于有效降低成本、倡导绿色物流无疑是极为有利的。

在冷链物流中，传统的仓储作业存在一个很大的问题，即工人无法长时间在极低的温度下工作，尤其是在内外温差过大的情况下，工人很难招聘。这种现象在自动化物流系统中得到了很好的解决。其基本设计理念是将存储区和操作区分开。在自动化冷库的设计中，仓储区一般与工作区是分开的：仓储区的温度可以达到 -35℃甚至更低，这部分全部实现自动化、无人化；在作业区，包括卸货、收货、组装、入库、出库、分拣、装箱、分拣、集货、装车等作业，设计作业温度在 5 - 10℃范围内，在保证货物储存条件的前提下，极大地改善了作业环境。

通常在冷链物流中，货物除了温度环境差异巨大之外，还具有明显的特点：SKU 相对较少，零部件相对较少。这一特点决定了自动化冷库的设计应尽可能采用密集存储技术。密集仓储有多种形式，有双深度货架、走廊货架、穿梭货架等。近年来，全自动梭车系统（形式多样）和四向梭车系统引起了企业的特别关注，成为未来发展的主要方向。