我國(guó)的冷鏈物流起步于上世紀(jì)60年代，為保證市場(chǎng)供應(yīng)、調(diào)節(jié)淡旺季的需求，開始在原產(chǎn)地、樞紐城市興建大型冷庫(kù)。自上世紀(jì)90年代，隨著終端零售業(yè)興起，市場(chǎng)對(duì)于冷鏈的需求進(jìn)一步擴(kuò)大，現(xiàn)代冷鏈由此在國(guó)內(nèi)獲得了發(fā)展契機(jī)，同時(shí)也推動(dòng)了冷鏈各環(huán)節(jié)的設(shè)備與技術(shù)開發(fā)、制造與建設(shè)。

一、傳統(tǒng)冷庫(kù)弊端與自動(dòng)化存儲(chǔ)趨勢(shì)

冷庫(kù)的建設(shè)、使用成本，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通倉(cāng)庫(kù)。傳統(tǒng)的冷庫(kù)為保證空間合理分配、降低能耗，多數(shù)采用樓庫(kù)結(jié)構(gòu)，多樓層、多隔間形式，在一定程度上解決了業(yè)主的需求，但往往還是存在諸多弊端：

傳統(tǒng)冷庫(kù)在使用過(guò)程中存在多種弊端

1.建筑成本高投入。相對(duì)于單體庫(kù)，樓庫(kù)的建筑成本較高，建設(shè)周期長(zhǎng)，由于庫(kù)區(qū)分隔零散，后期再投入倉(cāng)儲(chǔ)物流裝備的成本也將高于單體冷庫(kù)。

2.運(yùn)營(yíng)成本高投入。由于多樓層非自動(dòng)化作業(yè)，需要投入更多的管理、作業(yè)人員，尤其2020年初國(guó)內(nèi)疫情高發(fā)時(shí)段，招工難、人工成本上漲等因素，再一次推高企業(yè)的人工成本。作業(yè)時(shí)頻繁開閉冷庫(kù)門、集中出入庫(kù)時(shí)段冷庫(kù)門長(zhǎng)時(shí)間段開啟等現(xiàn)象，也容易造成能耗大量損失，并且對(duì)庫(kù)存貨品的品質(zhì)保證也存有隱患。

3.自動(dòng)化程度低。傳統(tǒng)冷庫(kù)采用地堆或巧固架存放，或采用駛?cè)胧截浖堋⒋┧筌囏浖艿确亲詣?dòng)化的存取模式，人工仍然是決定作業(yè)效率的主導(dǎo)，對(duì)于作業(yè)效率需求較大的工作時(shí)段，即使加大人員作業(yè)強(qiáng)度也難以解決效率需求。

4.信息化程度低。傳統(tǒng)冷鏈冷庫(kù)管理多數(shù)采用手工記賬方式，貨位管理憑借庫(kù)管人員經(jīng)驗(yàn)，往往造成貨品積壓、批次出庫(kù)不及時(shí)等等，從而帶來(lái)實(shí)際的產(chǎn)品損失，或間接造成其客戶體驗(yàn)度降低而引發(fā)次生損失。

在當(dāng)前科技和生活水平快速發(fā)展的時(shí)代，傳統(tǒng)的物流存儲(chǔ)模式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足冷鏈行業(yè)的存儲(chǔ)要求。冷鏈行業(yè)對(duì)于供應(yīng)鏈優(yōu)化、智能化制造，以及物流存儲(chǔ)的智能化、信息化，也提出了更高的要求。由此，以天津萬(wàn)事達(dá)物流裝備有限公司為代表的物流裝備行業(yè)廠商，近年來(lái)一直深耕于高密度自動(dòng)化存取技術(shù)的開拓創(chuàng)新，陸續(xù)向冷鏈行業(yè)推出先進(jìn)的系統(tǒng)解決方案。

二、智能密集存儲(chǔ)系統(tǒng)產(chǎn)品分類

縱觀目前市場(chǎng)上的智能密集存儲(chǔ)系統(tǒng)產(chǎn)品，主要包括以下幾類：

1.穿梭子母車智能密集存儲(chǔ)系統(tǒng)(托盤貨物存儲(chǔ))；

2.穿梭四向車智能密集存儲(chǔ)系統(tǒng)（托盤貨物存儲(chǔ)）；

3.穿梭式立體庫(kù)系統(tǒng)智能密集存儲(chǔ)系統(tǒng)（托盤貨物存儲(chǔ)）；

4.雙深位堆垛機(jī)智能密集存儲(chǔ)系統(tǒng)（托盤貨物存儲(chǔ)）；

5.多層穿梭車智能密集存儲(chǔ)系統(tǒng)（料盒存儲(chǔ)）。

下面對(duì)各智能密集存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明介紹：

1.穿梭式立體庫(kù)系統(tǒng)

單機(jī)版穿梭車在貨架系統(tǒng)的應(yīng)用，解決了駛?cè)胧截浖鼙仨氂刹孳囘M(jìn)入貨架區(qū)域存取托盤而帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，但仍不屬于自動(dòng)化的解決方案。物流裝備廠商借以穿梭車的特性，以巷道式堆垛機(jī)進(jìn)行X軸、Z軸方向的物料搬運(yùn)，這樣的解決方案實(shí)現(xiàn)了冷庫(kù)內(nèi)的自動(dòng)化、無(wú)人化作業(yè)的同時(shí)，也極大提高了冷庫(kù)的空間利用率，合理的穿梭式立體庫(kù)系統(tǒng)方案布局，空間利用率一般會(huì)超過(guò)80%。巷道式堆垛機(jī)經(jīng)過(guò)幾十年發(fā)展，性能、質(zhì)量均較穩(wěn)定，極少發(fā)生由于堆垛機(jī)故障導(dǎo)致冷庫(kù)作業(yè)癱瘓的狀況。

2.子母車高密度存儲(chǔ)系統(tǒng)

由于巷道式堆垛機(jī)的作業(yè)效率恒定，穿梭式立體庫(kù)系統(tǒng)難以解決效率需求較大、對(duì)未來(lái)作業(yè)效率有拓展要求的方案，子母車高密度存儲(chǔ)系統(tǒng)有效地解決了這兩個(gè)問(wèn)題。由母車完成X軸的物料搬運(yùn)，由提升機(jī)完成Z軸的物料搬運(yùn)，子車、母車、提升機(jī)通過(guò)WCS調(diào)度協(xié)同作業(yè)，各流程之間互不等待，極大提升設(shè)備利用率，有效提高系統(tǒng)整體作業(yè)效率。

子母車高密度存儲(chǔ)系統(tǒng)適用于產(chǎn)品品項(xiàng)較少、單品項(xiàng)批量較大的托盤貨物存儲(chǔ)

子母車高密度存儲(chǔ)系統(tǒng)的空間利用率可達(dá)90%，可根據(jù)業(yè)主的遠(yuǎn)、近期作業(yè)效率需求合理規(guī)劃設(shè)備數(shù)量，根據(jù)近期效率需求配置子母車、提升機(jī)數(shù)量，未來(lái)可根據(jù)產(chǎn)能、銷售額的增漲再配置子母車等硬件設(shè)備，達(dá)到增加作業(yè)效率的目的。子母車通過(guò)提升機(jī)到達(dá)任意層作業(yè)，一臺(tái)母車可同時(shí)對(duì)應(yīng)多臺(tái)子車同層作業(yè)，如果選擇換層/貨物一體提升機(jī)還可進(jìn)一步節(jié)約空間。相對(duì)于穿梭式立體庫(kù)系統(tǒng)，子母車高密度存儲(chǔ)系統(tǒng)具備高效、可拓展等特性，自動(dòng)化硬件設(shè)備之間互為故障備份，不會(huì)由于單一設(shè)備故障造成系統(tǒng)或單巷道不能運(yùn)作，更可通過(guò)轉(zhuǎn)駁設(shè)備達(dá)到母車多巷道共享功能。

子母車的供電方式可根據(jù)實(shí)際需要予以配置，母車可采用滑觸線、電池供電方式，子車可采用電池、超級(jí)電容供電方式，靈活多樣的供電方式適用于多種作業(yè)場(chǎng)景，比如母車采用滑觸線、子車采用超級(jí)電容的供電配置，尤其適用生產(chǎn)型企業(yè)流水線的作業(yè)方式，可滿足365天×24小時(shí)不間斷作業(yè)模式。

3.四向托盤穿梭車高密度存儲(chǔ)系統(tǒng)

四向托盤穿梭車近幾年在食品、醫(yī)藥、冷鏈等行業(yè)得到較好的應(yīng)用，擁有X軸、Y軸物料搬運(yùn)能力，靈活性較高，尤其適用于異形倉(cāng)庫(kù)布局，適用高密集儲(chǔ)存同時(shí)，也適用于品規(guī)較多、批量較少的作業(yè)模式，對(duì)于第三方冷鏈物流企業(yè)也可滿足其使用需求。

四向托盤穿梭車高密度存儲(chǔ)系統(tǒng)更為靈活

同層運(yùn)行多臺(tái)四向托盤穿梭車是四向托盤穿梭車高密度存儲(chǔ)系統(tǒng)基本運(yùn)作模式，完善的貨位管理（WMS）水平以及設(shè)備調(diào)度能力(WCS)保證整體系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行。為避免四向托盤穿梭車與提升機(jī)作業(yè)等待，提升機(jī)與貨架之間設(shè)計(jì)緩存輸送線，四向托盤穿梭車、提升機(jī)均將托盤交接給緩存輸送線進(jìn)行轉(zhuǎn)駁作業(yè)，從而提升作業(yè)效率。在總體規(guī)劃中，可充分發(fā)揮四向托盤穿梭車的優(yōu)勢(shì)，可通過(guò)打通墻體、連廊等方式將各個(gè)庫(kù)區(qū)連接，四向托盤穿梭車通過(guò)系統(tǒng)調(diào)配進(jìn)入任意庫(kù)區(qū)，以達(dá)到設(shè)備共享的目的。

4.雙深度橫梁式立體庫(kù)系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由巷道堆垛機(jī)、貨架系統(tǒng)、輸送設(shè)備、提升機(jī)、WMS倉(cāng)庫(kù)管理軟件、WCS控制軟件等組成，堆垛機(jī)負(fù)責(zé)垂直和水平兩個(gè)方向物料搬運(yùn)工作；系統(tǒng)靈活性高、可分揀性強(qiáng)。

5.多層穿梭車智能存儲(chǔ)系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由多層穿梭車、貨架系統(tǒng)、輸送設(shè)備、提升機(jī)、WMS倉(cāng)庫(kù)管理軟件、WCS控制軟件等組成，由提升機(jī)負(fù)責(zé)垂直方向物料搬運(yùn)，多層穿梭車負(fù)責(zé)水平方向物料搬運(yùn)工作；多層穿梭車是一種用于自動(dòng)化物流系統(tǒng)中的智能型搬運(yùn)設(shè)備，具有動(dòng)態(tài)移載的特點(diǎn)，能使物料在不同工位之間的輸送，布局更加緊湊、簡(jiǎn)捷，從而提高物料的輸送效率，可以十分方便地與其他物流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連接，如出/入庫(kù)站臺(tái)、各種緩沖站、輸送機(jī)、升降機(jī)和機(jī)器人等，按照計(jì)劃進(jìn)行物料的輸送。另外，它無(wú)需人員操作，運(yùn)行速度快，因而顯著降低了倉(cāng)庫(kù)管理人員的工作量，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)穿梭車的應(yīng)用可使物流系統(tǒng)變得非常簡(jiǎn)捷。

多層穿梭車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常緊湊，可比一般及傳統(tǒng)的解決方案占地面積減少30%～50%，多層穿梭車采用的單/雙深位布局，可運(yùn)用于高密度的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，大大提高所需的存儲(chǔ)貨位。相同空間布局系統(tǒng)中，多層穿梭車智能存儲(chǔ)系統(tǒng)出入庫(kù)處理能力，可比傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)提升5～10倍，并準(zhǔn)確排序?qū)⒇浳锍尸F(xiàn)給揀選站或堆垛人員，采用靈動(dòng)模式適用于不同貨物尺寸，且每個(gè)巷道可配備多臺(tái)多層穿梭車，進(jìn)行單深度/雙深度貨位的存取作業(yè)。

三、各智能密集存儲(chǔ)系統(tǒng)的適用性分析

穿梭式立體庫(kù)系統(tǒng)，適用于產(chǎn)品品項(xiàng)較少、單品項(xiàng)批量較大的托盤貨物存儲(chǔ)，單托盤承載可達(dá)1500kg。在實(shí)際出入庫(kù)效率較低且未來(lái)對(duì)效率需求較恒定的情況下，穿梭式立體庫(kù)系統(tǒng)的性價(jià)比尤為突出。

子母車高密度存儲(chǔ)系統(tǒng)，適用于產(chǎn)品品項(xiàng)較少、單品項(xiàng)批量較大的托盤貨物存儲(chǔ)，單托盤承載可達(dá)1500kg。對(duì)于出入庫(kù)效率較高的項(xiàng)目，更能體現(xiàn)子母車系統(tǒng)的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，且由于對(duì)地面承載要求低，更適用于傳統(tǒng)的樓庫(kù)。

四向托盤穿梭車高密度存儲(chǔ)系統(tǒng)，既適用于產(chǎn)品品項(xiàng)較少、批量較大的托盤貨物存儲(chǔ)，也可以可用于作品項(xiàng)較多、批量較少的托盤貨物存儲(chǔ)，相對(duì)于子母車高密度存儲(chǔ)系統(tǒng)更為靈活，且對(duì)于異形倉(cāng)庫(kù)可提供更好的方案布局。

雙深度橫梁式立體庫(kù)系統(tǒng)，適用于品項(xiàng)較多、批量較少、分揀量大、儲(chǔ)能要求低的托盤貨物存儲(chǔ)，常用單托盤貨物重量≤4000kg（可非標(biāo)定制）。

多層穿梭車智能存儲(chǔ)系統(tǒng)，適用于料箱、紙箱貨品存儲(chǔ)，額定載荷在50kg以下，目前被廣泛應(yīng)用于冷鏈、食品、汽車零部件、電商、煙草、醫(yī)藥等行業(yè)。

四、合理方案布局及選型

如何進(jìn)行合理的方案布局及系統(tǒng)選型，是關(guān)系到項(xiàng)目后期運(yùn)行可行性及經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。

1.前期調(diào)研

首先進(jìn)行詳盡的客戶需求調(diào)研及數(shù)據(jù)分析，針對(duì)客戶產(chǎn)品特點(diǎn)及個(gè)性化需求，結(jié)合各自動(dòng)化系統(tǒng)特點(diǎn)，進(jìn)行合理的方案選型；

2.方案規(guī)劃考慮要素（如下圖）

3.規(guī)劃設(shè)計(jì)原則

(1) 單元負(fù)載原則：依據(jù)產(chǎn)品的大小和負(fù)荷形式，決定物品的搬運(yùn)、儲(chǔ)存單位，物品切勿直接置于地上，宜使用單元負(fù)載容器作為基本搬運(yùn)單位。

(2) 簡(jiǎn)單化原則：借著刪除、減少及合并非必要的移動(dòng)和設(shè)備，以簡(jiǎn)化搬運(yùn)工作。

(3) 標(biāo)準(zhǔn)化原則：盡可能使搬運(yùn)方法、容器、托盤及設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化。

(4) 搬運(yùn)距離原則：以縮短物料搬運(yùn)距離為目標(biāo)，并避免物料倒退與回流的現(xiàn)象。

(5) 機(jī)械化原則：經(jīng)常性或耗費(fèi)體力的搬運(yùn)作業(yè)，宜采機(jī)械化設(shè)備來(lái)取代人力，盡可能使搬運(yùn)程序機(jī)械化，并以省力、省人工為目標(biāo)，以增加物料搬運(yùn)設(shè)備的效率及經(jīng)濟(jì)性。

(6) 合并原則：將相關(guān)作業(yè)重整、力求在運(yùn)輸時(shí)合并檢驗(yàn)、儲(chǔ)存、制造等作業(yè)，以簡(jiǎn)化作業(yè)內(nèi)容。

(7) 及時(shí)化原則：適時(shí)、適量搬運(yùn)正確物品至指定地點(diǎn)。

(8) 人因原則：依照人體的能力和限制，如搬運(yùn)重量、可取貨高度、彎腰的頻度等因素，設(shè)計(jì)物料搬運(yùn)；設(shè)備和程序，以使人員能夠有效利用系統(tǒng)設(shè)備。

(9) 能源原則：物料搬運(yùn)系統(tǒng)及物料搬運(yùn)程序中的能源消耗要具經(jīng)濟(jì)性。

(10) 空間利用原則：對(duì)立體空間進(jìn)行有效利用，如使用立體化儲(chǔ)架、積層架等。

4.成熟方案特性（如下圖）

要選定最適合的方案，需要結(jié)合以下特性：

合理性：符合土建條件需求，承重，出入庫(kù)口設(shè)計(jì)，高度等符合相關(guān)規(guī)范，例如消防、貨物流向的合理性、逆向物流、瓶頸節(jié)點(diǎn)等；并進(jìn)行人員路向的合理規(guī)劃。

專業(yè)性：數(shù)據(jù)分析、先進(jìn)的工具、正確的邏輯、準(zhǔn)確的結(jié)果；設(shè)備選型和儲(chǔ)能匹配、流量匹配；流程設(shè)計(jì)、優(yōu)化或減少現(xiàn)有流程。

完整性：需求設(shè)計(jì)的完整、流程設(shè)計(jì)的完整、圖紙制作的完整。

拓展性：設(shè)備布局的可拓展性、系統(tǒng)的可拓展性、流程的可拓展性。

經(jīng)濟(jì)性：需考慮設(shè)備成本、工期成本、項(xiàng)目收益。

觀賞性：規(guī)劃細(xì)節(jié)完善、圖紙優(yōu)化。

五、智能密集存儲(chǔ)系統(tǒng)在冷鏈物流存儲(chǔ)中的應(yīng)用價(jià)值

智能密集存儲(chǔ)系統(tǒng)在冷鏈倉(cāng)儲(chǔ)物流中的應(yīng)用，加快了物資流動(dòng)速度，極大提高倉(cāng)儲(chǔ)物流的作業(yè)效率，保證了生產(chǎn)環(huán)節(jié)順利進(jìn)行；同時(shí)智能密集存儲(chǔ)系統(tǒng)具備高密度性的特性，在滿足同等儲(chǔ)位及效率的前提下，可以大幅減少土地購(gòu)買成本、庫(kù)房建設(shè)成本及相關(guān)設(shè)備投入。

自動(dòng)化物流裝備的投入，實(shí)現(xiàn)了冷庫(kù)內(nèi)的無(wú)人化運(yùn)作模式，在降低能耗的同時(shí)也減少了庫(kù)內(nèi)人員投入；在智能信息系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度下，可以更合理地調(diào)度庫(kù)存物品，避免貨品積壓、漏發(fā)、串貨等不良現(xiàn)象的發(fā)生。