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自动化冷库

2024-09-13 07:37:41
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、自动化冷库的特殊性


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:


01 单元化储运


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。


02 选择适合低温环境的材料非常重要


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。


03 消防的问题


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》。


二、自动化冷库的主要优点


在冷库的选择上,选择建设自动化冷库具有诸多优势:


01 库存能力大幅提升


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。


02 工作环境大大改善


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。


03 冷库建设的技术取向


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。


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