自动化冷库的规划和建设中,这些要点你都知道吗?

自动化冷库的规划和建设中,这些要点你都知道吗?

发布时间:2022-08-26

来源:暖通南社

阅读次数:52

一、冷链问题概述

冷链物流是现代物流的重要组成部分。冷库主要用于恒温恒湿储存食品、乳制品、肉类、水产品、家禽、果蔬、饮料、花卉、绿色植物、茶叶、药品、化工原料、电子仪器、烟草、酒精饮料等半成品和成品。一般来说,冷链物流中储存的物品可以分为几类,如食品、药品、疫苗、血液制品等。要求不一样。

食品冷链是应用最广泛的领域之一,其温度需求也非常广泛。比如果蔬、花卉一般在0℃到15℃之间,每种水果的储藏温度略有不同。肉类和海鲜的储藏温度一般为-18 ~-35℃;有极端的产品需要零下65℃保存(比如金枪鱼)。

常规药品的储存温度在5℃-15℃之间,GSP要求的恒温仓库储存环境在5℃-19℃之间。由于GSP的严格要求,这种仓库被广泛使用。

疫苗类冷库主要储存各种常温下无法保证的药品。在低温冷藏条件下,药品不会变质失效,延长药品保质期的储存温度一般为-5℃~ +8℃。有些需要特别的规定。

例如,最近有报道称,新冠肺炎的一些疫苗需要在-72℃下储存和运输。血液制品的储存需要特殊的要求。所有冷链物流对运输车辆都有严格的要求。

近年来,随着人们生活水平的不断提高,对水果、蔬菜、肉类、海鲜、水产品的需求不断增加,对冷链物流的需求呈现快速增长趋势。冷链物流逐渐成为物流的热点之一。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增加,并有快速扩张的趋势。

传统的常温仓库不同,冷库对仓库和物流工艺设备的要求有其鲜明的特点。如何把握冷库建设的特点,积极面对市场需求,成为市场关注的焦点。本文只介绍-18℃以下低温大型冷库的建设,这是今后冷库建设的热点和重点需求。

二、自动化冷库的特殊性

一般大型冷库的库容在几千吨到几万吨之间,以肉类、海鲜、土豆等产品为主。仓库建设可以由两部分组成:仓库本身和仓库内的物流设备和系统。两者遵循的标准不同。中国的冷库已经建了几十年,有一系列的标准和规范。制冷方式、屋顶、墙面、地面、地基、消防、电气都有详细的规定。但自动化建设的历史相对较短。

本文只谈冷库物流系统的建设。从物流工艺设备的选择和设计来看,自动化冷库的规划和建设应注意以下特点:

1、单元化储运

大型冷链的特点之一是单元化储运,物流单元主要是托盘和周转箱。引入单元物流的设计思想是冷链物流的关键。因为冷库的工作面积为了节能不应该设计的太大,所以上下游的单元信息的一致性对于货物的发货管理非常重要。皮带运输对于减少装卸时间和保持冷链的完整性也非常重要。因此,单元化物流将给冷链物流带来革命性的影响。

2、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不同于常温,比如很多电器设备在-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保持温度在0℃以上,这样会增加设计的难度。有些材料在低温下从根本上改变了力学性能,如钢、塑料等。货架、托盘等承重设备的选材要注意其低温适应性,选择不当会带来潜在风险。如塑料托盘,低温时最好选择聚乙烯(PE),耐冲击、耐寒性好。在室温下,聚丙烯(PP)具有优异的力学性能。此外,润滑和照明灯也与常温灯有较大区别,设计时要注意。

3、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℃的冷库是不可能设置自动喷水灭火系统的。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,您也可以参考《常温仓库设计规范》。

三、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有很多优势。下面简单描述一下。

1、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大提高。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降低成本非常重要。

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非常有利的。

2、工作环境大大改善

在冷链物流中,传统的仓储作业有一个很大的问题,就是工人不能长时间在极低的温度下工作,尤其是内外温差过大的时候,工人很难招到。这种现象在自动化物流系统中得到了很好的解决。它的基本设计思想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,大大改善了作业环境。

由于温度极低,许多电气设备需要特殊处理,这大大增加了冷藏设备的成本。将工作区和存储区分开的设计理念也可以大大降低工作区的设备成本。

需要注意的是,以无人为目标的智能物流系统正逐渐成为冷库建设的发展方向。即便如此,在工作区布置大量的自动分拣设备仍然是一种合理的设计思路。因为温度的原因,可以大大简化设备,降低设备成本。

3、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,最典型的有双深度货架、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。

四、密集存储技术成为主要应用趋势的原因

作为物流系统建设的终极目标,“效率”和“成本”一直是考虑的重点。另外,因为环境的特殊性,劳动强度考虑的比常温储存更多。因此,未来冷库建设的发展方向必然是自动化操作、集约化、智能化仓储。

1、存储方面

立体存储和密集存储将是许多冷库的首选。其中,以自动化立体库为代表的立体存储仍是未来发展的重点。还包括以梭板、四向车为代表的密集存储技术。

2、操作方面

自动化将逐渐取代人工操作。未来冷库建设的自动化水平会越来越高,这是由冷库的工作环境决定的。仓储、分拣、码垛、拆垛、搬运的自动化技术和设备将会普及,智能化、无人化将是下一步发展的重点。AGV、机械手和三维识别技术将是应用的重点。

3、信息化和智能化

宏观上,自动化、信息化、智能化将是物流发展的大趋势,冷链物流也不例外。信息化和智能化就是要解决供应链环境下库存信息的一致性和共享性,以及物流运作的可见性和可追溯性。

至于仓库本身的建设,首先要考虑“安全”,其次才是“效率”和“成本”。在这方面,有很多资料可以参考。基础建设方面,需要注意的地方很多,比如墙板和屋面的保温材料和工艺的选择,地基如何处理等。目前制冷系统的选择面也很广,专业厂家也很多,这里就不一一列举了。

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