飞行冷却物流和冷冻高级仓库：最佳冷链的现代托盘仓库技术

Konrad Wolfenstein

10 个月前

冷冻食品物流和高架冷冻仓库：实现最佳冷链的现代化托盘存储技术 – 图片：Xpert.Digital

冷冻食品行业的自动化：现代高架仓库的工作原理

保鲜基础设施：高架深冷仓库的潜力

冷冻食品物流在现代食品行业中扮演着日益重要的角色。德国人均年冷冻食品消费量接近47公斤，且呈持续增长趋势，市场规模不断扩大。本报告探讨了冷冻食品物流的最新发展、挑战和技术创新，重点关注作为该专业领域关键基础设施的高架冷冻仓库。对温度控制、持续监控和不间断冷链的特殊要求，给企业带来了复杂的物流挑战，而现代自动化和控制技术可以有效应对这些挑战。

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冷冻食品物流基础知识

冷冻食品物流是指在-25至-18摄氏度恒温条件下运输、储存和处理货物。这种特殊的物流形式对食品行业至关重要，尤其对于冰淇淋、烘焙食品、肉类、蔬菜、即食食品和土豆制品等冷冻产品的生产商和分销商而言更是如此。在受控的运输条件下保持完整的冷链是确保所有冷冻产品质量的基本要求。

近年来，冷冻产品的需求显著增长，导致对专业仓储基础设施的需求日益增加。线上生鲜购物的蓬勃发展及其丰富的商品种类和便捷的配送服务进一步加剧了这一趋势。物流供应商面临的挑战是如何在满足日益增长的需求的同时，又能符合严格的温度和质量要求。

冷冻食品物流涵盖多个环节：从生产和储存到运输和配送至最终客户。该链条上的每个环节都需要专门的设施和技术来维持必要的温度。这一基础设施的关键组成部分包括高架冷冻仓库、冷藏运输车辆和装卸设施，所有这些都是为了满足冷冻食品行业的特定需求而设计的。

市场发展及当前挑战

冷冻食品市场正稳步增长，近年来产品种类和供应量均呈现明显的上升趋势。这一发展趋势也给该行业带来了一些关键挑战。

冷冻食品物流面临的最大挑战之一是持续的劳动力短缺。零下18摄氏度及以下的极端工作环境使得合格员工的招聘和留任变得异常困难。体力消耗巨大，且需要穿着保暖防护服，这些因素都降低了员工的积极性。不断上涨的劳动力成本加剧了这一问题，不仅影响了公司的盈利能力，也加大了自动化运营的压力。

另一个关键因素是高能耗。冷库需要消耗大量能源来维持必要的低温环境。这导致能源成本居高不下，占运营成本的很大一部分。因此，企业面临着如何实施节能技术和设备以降低成本和环境影响的挑战。

不断增长的需求也导致了对仓储空间的需求增加。由于购置新土地成本高昂，企业必须最大限度地利用现有仓储能力。这就解释了高密度仓储解决方案（例如高层仓库和自动化系统）的兴起，这些方案可以更有效地利用可用空间并最大限度地提高仓储容量。

深冷高架仓库作为一种现代化解决方案

高架冷冻仓库是应对冷冻食品物流挑战的最现代化解决方案。这些专用设施旨在以恒温方式储存大量冷冻产品，同时最大限度地利用可用空间。

现代高层冷冻仓库的建造方法和尺寸

现代高架深冷仓库通常采用筒仓式通道存储系统，配备穿梭车或堆垛机。这种自支撑式设计能够最大限度地利用可用空间，并提供令人印象深刻的存储容量。这些系统的规模通常相当庞大。

位于鹿特丹的 Cool Port 2 大型冷冻高架仓库由 Lineage Logistics/Kloosterboer 运营，长 69 米，宽 139 米，高 41 米，可容纳 6 万个托盘位。这座自支撑筒仓结构的建造使用了 4100 吨钢材。

另一个例子是科彭拉特和维泽糖果公司的高架冷冻仓库，其长约85米，宽约34米，高约33米，拥有超过20,000个托盘位。位于伍斯特马克（Wustermark）的冷冻物流中心（TCW）规模与之类似，可提供超过20,500个托盘的存储容量。

比利时公司 Coldo 目前正在建造一座高架深冷仓库，该仓库将于 2025 年底竣工，届时将提供近 60,000 个托盘位，每小时可实现 400 个托盘的吞吐量。

关键绩效指标和效率

现代高架冷冻仓库的性能令人印象深刻。它们的设计旨在实现高吞吐量，以满足快节奏的食品行业的需求。例如，Coppenrath & Wiese 的高架冷冻仓库每小时可完成 200 个双循环，而 Coldo 项目的设计吞吐量为每小时 400 个托盘位。

另一个重要方面是装卸效率。在冷港2号，每小时可卸载四辆卡车，相当于每小时可处理136个托盘的货物。如此高的效率对于物流流程的顺畅运行至关重要。

现代高架冷冻仓库的另一大优势在于其卓越的能源效率。得益于紧凑的设计和优化的空间利用，需要冷却的体积得以减少，从而显著节省能源。例如，Cool Port 2 高架冷冻仓库的能源效率比传统冷冻仓库高出 35% 至 45%。

冷冻食品物流自动化技术

冷冻库的极端环境和熟练工人的短缺导致冷冻食品物流高度自动化。自动化流程在物流的各个领域都具有价值，尤其是在极低温环境下。

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穿梭系统和存储检索机

在深冷高架仓库中，托盘穿梭车系统是最重要的自动化技术之一。这些系统能够实现多层存储，从而最大限度地利用空间。Coppenrath & Wiese 公司使用的 DAMBACH MULTIFLEX 托盘穿梭车系统，其工作原理如下：载具将穿梭车“背负”运送到目标通道，穿梭车随后自主进入通道，取放托盘，然后返回载具。

Swisslog公司的PowerStore系统与之类似，该系统在西班牙Virto仓库使用，环境温度低至零下30摄氏度。PowerStore系统采用紧凑型多深巷道设计，确保了高空间利用率，尤其适用于结构受限、需要极高存储密度和最大吞吐量的设施。

存储和检索设备 (SRM) 是另一项重要的技术。在 Cool Port 2 的高性能深冷仓库中，六台 SRM 每小时可在低至 -25°C 的温度下处理数百个重载托盘的存储和检索。其特色在于 Satellit® 负载处理装置，该装置可与支撑和保护托盘的型材啮合。这种设计延长了托盘的使用寿命，并防止损坏的托盘卡住和阻塞系统。

针对深度冷冻条件的调整

深冷仓库的极端温度对所用技术提出了特殊要求。因此，必须对各个组件进行特殊改造，以确保系统即使在如此低温下也能可靠运行。这些改造包括同步带的特殊设计、耐寒润滑剂的使用以及其他类似部件的使用。

基本技术框架保持不变，但某些组件需要进行调整，以确保这些技术现在和将来都适用于深度冷冻。冷却阶段至关重要，因为它能揭示例如容器是否变形或出现类似问题。

软件和控制系统

冷冻食品物流自动化得益于先进的软件解决方案。仓库管理系统 (WMS) 现在可以监控货物及其运输车辆。库存跟踪则使用便携式射频扫描仪甚至无人机。计算机负责仓库装载计划、产品摆放和员工任务管理。

Westfalia公司的Savanna.NET®仓库执行系统（WES）就是一个先进控制系统的典范，它负责管理Cool Port 2的全部仓库运营和物料流控制。作为一款一体化软件解决方案，它融合了仓库管理软件和仓库控制软件的各项强大功能，并为客户提供定制化界面，最大限度地提高物流绩效的透明度。

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自动化解决方案可提高效率并实现环境友好性

冷冻食品物流的效率和可持续性

冷冻食品物流面临着既要应对能源消耗带来的高运营成本，又要同时实施可持续解决方案的挑战。

能源效率是关键因素

冷冻库需要消耗大量能源来维持所需的低温环境。因此，现代高层冷冻库依靠节能技术和建造方法来降低能耗。

例如，穿梭式仓库的紧凑设计减少了需要制冷的空间体积，从而显著节省了能源。此外，这些系统还具有良好的功率重量比：大型存储和检索设备重达数吨，而一台重约1000公斤的穿梭车就能移动1000公斤的货物。

位于鹿特丹的 Cool Port 2 高架深冷仓库由于采用了上述及其他节能措施，比传统深冷仓库的能源效率提高了 35% 至 45%。该仓库按照 BREEAM 认证标准建造，并预留了安装多达 2700 块太阳能电池板的空间，以便在需要时进行现场发电。

可持续理念和解决方案

在冷冻食品物流领域，可持续性正变得日益重要。尽管气候变化和可持续性问题暂时淡出了公众视野，但这并不能改变一个事实：可持续的商业实践是构建面向未来的经济世界的先决条件。

当前物流领域的许多发展趋势也通过提高效率来促进可持续发展。最终，环境、人类和企业都将从中受益。冷冻食品物流中的可持续理念包括节能型制冷设备、优化存储密度以及使用可再生能源。

自动化通过优化流程和更有效地利用资源，也有助于可持续发展。例如，仓库管理和路线优化等流程的自动化可以最大限度地减少错误，并降低与人工、燃料和仓储相关的成本。

先进高层深冷仓库的实际案例

冷冻食品物流的理论概念正在全球众多令人瞩目的项目中得到实际应用。这些案例研究展现了该行业的多元化和创新实力。

鹿特丹冷港2：现代冷冻食品物流的典范

由 Lineage Logistics/Kloosterboer 运营的位于鹿特丹城市码头的 Cool Port 2 大型冷冻仓库于 2022 年 1 月投入运营。该仓库初期服务于其主要客户 Lamb Weston/Meijer，该公司是全球最大的冷冻马铃薯产品生产商之一。来自荷兰生产基地的出口产品经由鹿特丹港装运至 Cool Port 2，装入集装箱，然后通过内河船舶运往马斯弗拉克特的集装箱码头。

这座六巷道全自动高架深冷库长69米，宽139米，高41米，设有6万个托盘位。其运行温度低至-25℃，并配备六台堆垛机，最高可达约38米。

冷港2号的关键特性在于其高性能排序缓冲区，这为其巨大的吞吐量提供了保障。存储和检索设备在运输路线上高效地提取未经分拣的货物；只有在缓冲区内，货物才会根据集装箱的要求进行排序。紧凑的存储、高容量和极快的装载速度相结合，使冷港2号成为行业标杆项目。