近年來冷鏈物流發展加速，國內冷庫、低溫配送中心等冷鏈基礎設施建設持續升溫。在冷鏈環境下，自動化立體冷庫的倉儲物流系統設計值得關注。太原福萊瑞達物流設備科技有限公司（下稱“福萊瑞達”），是國內物流設備生產品種齊全的物流自動倉儲設備制造商，從事物流自動倉儲設備的設計、生產、安裝、維護和物流倉儲軟件設計開發，并擁有多座自動化立體冷庫的項目實施案例。為了解自動化立體冷庫的設備選型及設計要點，《物流技術與應用》雜志記者近日采訪了福萊瑞達總經理許習軍。

　　與常溫立體倉庫相比，自動化立體冷庫具有哪些特點？

　　自動化立體冷庫與常溫立體倉庫的區別，我想可能需要從以下幾個方面進行對比：

　　在使用范圍方面，常溫倉庫使用范圍廣泛，基本上涵蓋了目前社會上的各個行業；低溫冷藏庫主要用于部分食品、藥品的加工與儲運環節以及一些特殊要求的行業。

　　在溫區劃分方面，常溫自動化立體倉庫一般只有一個溫區；低溫自動化立體倉庫一般會有多個溫區，理貨區的溫度一般控制在0~+7℃，除此之外，還會涉及緩沖間，還可能會涉及到獨立除濕間等溫區的劃分，而庫區溫度一般會在0~-40℃之間。

　　在技術狀態方面，常溫自動化立體倉庫的技術相對成熟，國內掌握常溫自動化立體倉庫技術的廠家很多；而低溫自動化立體倉庫的技術要求較高，國內掌握其技術的企業并不多。

　　在技術延伸方面，常溫倉庫的功能在向高密度存儲、配送分揀、電商支撐等方向轉變；而冷庫功能由傳統冷庫的“低溫倉儲”型向“速凍加工型”、“流通型”、“冷鏈物流配送”型轉變。二者在技術延伸上有交叉也有區別。

　　低溫環境對冷庫裝備及系統提出了哪些要求？在設備選型方面應主要考慮哪些因素？

　　冷庫按冷藏設計溫度進行分類，可分為高溫、中溫、低溫和超低溫四大類冷庫。一般高溫冷庫的冷藏設計溫度在-2℃~+8℃；中溫冷庫的冷藏設計溫度在-10℃~-23℃；低溫冷庫設計溫度一般在-23℃~-30℃；超低溫速凍冷庫設計溫度一般為-30℃~-80℃。不同類型的冷藏庫對于在冷庫中運轉的自動化物料搬運設備的要求更是完全不一樣的：

　　對于高溫冷庫，冷庫庫內設備選型與技術要求與常溫倉庫差異不大。

　　對于中溫冷庫，冷庫設備選型在機械、電氣等方面都有一定的特殊要求，除此之外還需要合理規劃物流流程，謹慎選擇輔助物流設施的大循環或小循環方案。

　　目前國內廠商，其中溫冷庫的設備設計還是按照我在2003年設計國內第一座自主設計制造的自動化立體冷庫（蒙牛乳業馬鞍山低溫自動化立體庫）時的設計技術標準，當時由于無法參觀大型的冷庫以及無法在大型冷藏庫中做實驗，因此提出了以下技術思路：在電氣方面，功率器件特殊處理，其他器件建立合適工作環境的主思路，對于溫區交互處采取除霜、防霧的電氣技術主路線；在機械方面，分不同的溫度區域采取不同機械的設計主路線。

　　以上思路對于低溫冷庫與超低溫冷庫而言，將面臨著很多新的技術問題，特別是對于工作環境溫差較大的速凍冷庫，更是如此；在低溫冷庫中，營造設備工作的環境將面臨諸多挑戰。首先，各溫區的溫差很大，出現霧、霜的概率大大加強，雖然也會配置除濕機，但在某些地區的某些季節效果不佳；即使解決了這個問題，由于庫內環境溫度低于大多數電子檢測器件的工作極限溫度，電子檢測器件工作的可靠度直線下降。對于機械部分而言，速凍庫的溫度差很大，已經無法使用常規的方式處理軸瓦的工作配合。

　　綜上，對于低溫與超低溫冷庫，在物流規劃、設備選型、電氣控制等方面有更高、更苛刻的技術要求。

　　除設備選型外，自動化立體冷庫的設計還有哪些要素值得探討？

　　我們在設計常溫環境自動化立體庫時考慮兩大方面：一是物流作業流程、物料歸集方式、貨物庫內儲運方式以及訂單處理方式、信息數據處理方式等物料管理基礎要求；二是土建地基要求、供電方式、人員設備安全、消防等級等工作環境基礎要求。而在設計低溫冷藏庫時，我們除了考慮常溫環境中的兩大基礎要求外，還需要額外考慮溫區、氣流及濕度等溫濕度環境狀態、熱量的流向、能量的交換等問題。

　　這是因為，常溫環境中，無論在高寒地區還是南方的濕熱環境，外界空氣進入到倉庫中，其狀態變化不大或者處于升溫狀態，則對庫區內的溫度有所拉低，但總體濕度會相對降低,一般不會造成冷凝水的產生。在低溫冷藏庫中，最大的問題在于由于外界空氣進入冷庫后，隨著溫度的降低，濕度會上升（溫度每降低1.5~3℃，相對濕度就會提升10%），溫差足夠時就會有冷凝水產生，由于溫度處于冰點以下，所以在設備上就會產生霜膜甚至冰層。另外一個因素，是由于物流輔助設備（例如托盤、料箱等）根據物流工藝的要求，存在著小循環或大循環的問題。這些設備往往會在短時間內跨越幾個溫區，這種作業會引起物流輔助設備與環境間存在著激烈的熱能量交換，如果設計不當就會在輔助設備的表層形成冷凝水膜或冰層。

　　基于冷庫中的客觀物理現象，在設計自動化的冷庫時，設計者如果對低溫環境下的溫濕度與熱能這兩個問題處理不當，將會從技術的底層為設備長期穩定運行埋下很大的技術隱患。總的來說，在設計常溫庫與冷藏庫時的最大區別可以歸結為：常溫下溫濕度與熱能，這兩方面的因素基本可以忽略；低溫庫下這兩方面的因素將是決定自動化立體倉庫質量的關鍵因素，甚至直接決定倉庫是否可以完成自動化運轉。

　　福萊瑞達在冷庫設備設計與制造方面具有哪些優勢？

　　福萊瑞達在低溫冷藏庫設備設計方面有著自己獨特的技術經驗。就目前而言，提供的產品，最低設計溫度達到了-45℃，額定工作溫度達到了-35℃,是滿足低溫速凍型的倉儲設備。產品從2012年投入使用到現在，工作穩定性超過了26000個小時，完全達到了當初的設計要求。目前設備主要應用于河南滑縣某食品有限公司的速凍生產線的速凍冷藏庫中，降低了單品加工成本，提高了加工效率。在此項目中，我們修改優化了多處技術方案，申請了低溫輸送系統導向機構、低溫輸送溫控導槽、智能溫控阻力調節器，以及超低溫物流運動檢測技術等多種技術專利，并在此項目中進行了材質對比實體測試。

　　到目前為止，福萊瑞達的低溫倉儲設備已經覆蓋了高溫、中溫、低溫以及超低溫所有類型的冷藏庫，并通過超低溫冷藏庫的設計以及投入使用，積累了低溫物流設備的技術儲備。目前設備主要有：高溫堆垛機、中低溫堆垛機，RGV有高溫RGV、中低溫RGV，輸送機有高溫輸送機、中低溫輸送機、極低溫輸送機等全線輸送機產品。堆垛機運行速度最大可以達到180m/min，定位精度可以達到3mm；RGV運行速度可以達到160m/min，定位精度可以達到3mm。

　　請您結合案例說明福萊瑞達在自動化立體冷庫設計方面的先進性。

　　對于高溫與中溫冷藏庫，國內其他廠家的案例也比較多，這里主要介紹一下我公司承建的速凍庫。

　　一、庫區環境說明

　　庫區額定工作溫度為-35℃，最低工作溫度為-40℃。緩沖間為0℃，氣壓相對于理貨區為負壓，相對于庫房為正壓，開門后風速小于0.4m/s；理貨區溫度為5~10℃，相對濕度為90~95%，無專用除濕設備；庫內風速為最大8m/s(接近5級風速)，溫度范圍為：-5~-40℃，相對濕度為90~95%。一次處理180貨框的食品，貨框間距排列為自動等間距排列方式，整體貨框循環為庫區、緩存間、理貨區中循環模式，貨框在工作期間不進入室外。放置室外的貨框，如果要加入工作，需在理貨區放置足夠時間降溫。

　二、涉及設備類型

　　涉及到的設備類型有-45℃的適應高溫差RGV車兩臺，運行速度120m/min；托盤檢測為雙路復核檢測技術，定位系統雙路復核檢測技術；

　　-45℃的適應高溫差鏈式輸送機32臺，運行速度16m/min；托盤檢測為雙路單閉環檢測技術；等間距復核檢測技術與大溫差冷庫專用機械導向機構；

　　0℃的緩存間伸縮輸送機4臺，運行速度16m/min，伸縮速度8m/min，并帶有霜檢與自動除霜功能。

　　理貨區由升降機與輸送機構成，同生產線對接。

　　三、項目技術難點

　　首先，大溫差的低溫環境，對設備造成了以下幾個方面的影響：

　　a）熱脹冷縮問題較為突出，對不同材質的軸瓦配合帶來新的挑戰；

　　b）溫度很低，設計各部件的材質的選擇自由度較小；

　　c）濕度較大，相鄰低溫區溫度低于高溫區的露點溫度，冷凝水與結霜問題較為突出，防霜除霧與節能矛盾比較突出；

　　d）特低溫環境下，電氣穩定性差，冗余與復核檢測技術需要大量使用，成本增加較大；

　　e）高性價產品打造難度變大，與福萊瑞達的企業宗旨矛盾突出，對福萊瑞達的品牌形象造成了不利影響。

　　其次，由于要保證食品加工質量，所以理貨區濕度高達90%~95%，而緩沖間只有一級且沒有專用除濕間（客戶考慮成本與空間因素），造成的冷凝水與結冰問題較為突出。由于自動化設備對于不可控因素的適應能力先天不足，因此在設備層構造自己的生態環境就顯得特別重要，福萊瑞達的貢獻在于，在低溫溫控導槽、智能溫控阻力調節器以及超低溫物流運動檢測技術三項技術的研發與使用，確保了自動化生產的順利運行。
　
　　福萊瑞達在自動化立體冷庫方面的發展有哪些設想與規劃？

　　自動化低溫冷藏庫作為冷鏈中的冷凍加工與冷凍儲存節點，有其特殊的市場地位。隨著低溫食品供應鏈與現代化物流的迅速發展，冷庫將由儲存為主的儲存倉庫，向低溫配送中心快速地發展與演進。由此，冷藏技術將需要借助現代化物流管理理念，配套自動化的物流倉儲設備以及分揀設備來構造實現信息化低溫供應鏈體系。隨著目前國內冷藏庫系統信息化升級改造進度的加快以及新建高起點系統信息化冷藏配送中心數量的增多，將有效降低冷凍食品鏈整體的物流成本，為電商在低溫冷鏈環節的發力，提供強有力的技術裝備支撐！

　　作為國內自動化物流系統供應商，福萊瑞達將全力打造國內性價比最高的物流低溫倉儲品牌。通過不斷攻克低溫物流技術難題，給國內企業提供用得起、用著好的高性價比的低溫物流系統。對于低溫倉儲配送設備，目前福萊瑞達已經可以提供全低溫區的自動化倉儲設備，包括堆垛機、提升機、輸送機、穿梭車（RGV）、拆盤機、碼盤機等倉儲設備以及中高溫區的分揀設備。雖然目前極低溫狀態設備成本還比較高，但設備整體使用能耗還有較大降低空間，對設備在極低溫環境的影響還有縮小的空間，這些方面是福萊瑞達下一步要繼續攻克的技術難題。