大福、第一仓储制冷：巧妙的混合模式如何拯救冷冻食品物流免于崩溃

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发布日期：2026年4月25日 / 更新日期：2026年4月25日 – 作者：Konrad Wolfenstein

大福、第一仓储制冷：巧妙的混合模式如何拯救冷冻食品物流免于崩溃——图片来源：Xpert.Digital

物流蓝图：为什么自动化深冷仓库将成为新的行业标准

在零下25摄氏度的低温下工作：为什么在冷冻仓库从事体力劳动已无未来？

智能制冷策略：为什么现代冷冻仓库不能完全实现自动化

冷冻食品物流正面临一个历史性的转折点：在零下25摄氏度的极端低温下，人工劳动已接近其体力和经济极限。不断上升的错误率、巨大的能源成本以及日益严重的熟练工人短缺，迫使该行业重新思考其运营模式。然而，解决方案并非在于完全自动化，而在于一种智能化的混合模式。日本物流供应商第一仓储制冷公司（Daiichi Storehouse & Refrigeration）的一项开创性项目令人印象深刻地证明，在最需要的地方战略性地部署机器人和智能输送系统，不仅能大幅降低成本，还能确保公司在人口结构变化时期仍能正常交付货物。了解一下为什么这种战略性自动化模式被视为整个物流行业的蓝图和生存策略，其影响远不止于亚洲。.

自动化冷冻食品物流作为一种战略竞争优势

严寒暴露了思维的缺陷：为什么在冷冻库中进行体力劳动已不再可行

冷冻食品物流被认为是现代配送领域技术难度最高、运营挑战最大的领域之一。乍看之下，第一仓储制冷株式会社的案例似乎只是一项运营优化措施，但仔细分析后会发现，这实际上揭示了整个行业逻辑的根本性转变：人工管理的冷冻食品运营不仅不经济，而且从结构上讲也难以持续。位于埼玉县的岩槻长宫配送中心就是一个典型的例子，其意义远超日本。.

案例研究背景：埼玉县作为现代冷链物流的试验田

2015年4月，专注于冷藏食品物流的第三方物流服务商第一仓储制冷公司在埼玉市开设了岩槻长宫配送中心。这座四层抗震建筑的二楼专门用作冷冻食品的深冷库，即所谓的“冷冻配送中心”。该中心服务于众多客户，包括提供送货上门服务的连锁商店以及埼玉县、千叶县、茨城县、栃木县和群马县的大型食品批发商。.

物流方面的挑战十分复杂：该公司加工约1500种商业冷冻产品，包括冰淇淋和冷冻预制食品。在这1500种产品中，约有600种周转率特别高，因此，根据保质期进行精确的批次管理，以及高效处理种类繁多、数量较少的货物（即多种不同产品少量交付），成为一项至关重要的运营要求。产品种类繁多、批次追溯严格，加上极端温度条件，从一开始就给人工操作带来了结构性压力。.

在冰冻条件下工作会带来系统风险：人工制冷过程成本被低估

冷冻配送中心于2015年开始运营时，进货检验、存储和提取主要依靠人工完成。这一决定的直接后果并未立即体现在成本平衡上，而是逐渐演变为长期的人员短缺、错误率上升和招聘成本增加等问题。在零下25摄氏度的环境下工作不仅令人不适，根据目前的人体工程学研究，它还会带来严重的健康风险，并明显缩短有效工作时间，因为需要定期进行热身休息。.

冷冻食品物流行业技术工人短缺并非日本独有的现象，但由于人口结构的原因，这一问题在日本尤为突出。可以理解的是，冷冻食品物流仓库工人更倾向于在非冷藏配送中心工作，这使得冷冻食品公司在劳动力竞争中处于结构性劣势。极端低温环境下的高强度体力劳动、由此导致的高于平均水平的病假以及员工流动率，使得实际人力成本远高于名义工资水平——而这一因素在许多计算中都被系统性地低估了。.

此外，还需考虑潜在的错误因素：在寒冷环境下进行人工操作更容易出错。由于穿着保暖衣物导致动作技能受限、极端条件下的认知疲劳以及在时间压力下拣货带来的体力消耗，使得发货和仓储错误不再是例外，而是不可避免的现象。仅拣货错误一项就可能占到人工仓库总运营成本的55%以上——在深冷库中，这一数字甚至更高。.

技术上的解决方案：以分层自动化概念为蓝图。

2016年4月，第一仓储制冷公司（Daiichi Storehouse & Refrigeration）实施了新的IT和物料流系统，以简化其深冷流程并显著减少冷库的人工操作量。该解决方案由全球最大的内部物流专家大福公司（Daifuku）提供，大福公司在全球物料流技术领域的市场份额约为14.8%，截至2025年3月的财年销售额约为6120亿日元。该方案采用智能混合模式，结合了自动化和人工操作，并充分考虑了经济效益。.

该系统由多个相互连接的组件构成：具备字符识别功能的无线手持终端、工作温度为-25°C的深冷小型装载自动化立体仓库（AS/RS）及配备双提取器的起重机（可同时存储和提取多个箱子）、用于特定产品类别的移动货架、用于贴标的自动贴标机，以及平均日处理量达12,500箱的输送系统。该小型装载自动化立体仓库配备九台存储和检索设备，最大存储容量可达15,000箱。.

该概念的核心是差异化产品分类：产品根据其周转率分为四类（A、B、C、D），并以此决定其存储位置。A类产品存储在移动货架上，B类和C类产品存储在全自动迷你装载自动化立体仓库（Mini-Load AS/RS）中，D类产品存储在传统的固定货架上。这种分层遵循一个简单而有效的经济逻辑：自动化部署在吞吐量最高且能最有效地减少人员工作量的地方——例如中期内频繁取用的B类和C类产品。对昂贵自动化技术的投资集中在那些取用频率最高、拣货错误风险最大的产品类别上。.

货物接收和可追溯性：冷链数字化缺口的弥合

收货区经过重新设计，采用了具备自动字符识别功能的手持终端。货物到达后，员工扫描包装箱上打印的JAN或ITF条形码，以及保质期和生产日期。便携式标签打印机随后自动生成收货标签，并在产品移至相应存储区域前将其贴在每个包装箱上。这一步骤——技术上简单，但操作上却意义重大——为按保质期（先进先出）进行无缝的数字化批次追踪奠定了基础。此前，对于大约600种高频冷冻食品，人工追踪已无法可靠地保证保质期的准确性。.

在冷冻食品物流中，精准的批次管理至关重要，原因有二：首先，冷冻产品受制于批次可追溯性的监管要求；其次，错误的拣货顺序会导致产品变质率上升，这不仅会造成直接的报废损失，还会引发客户投诉，损害以消费者为中心的供应链的声誉。数字化扫描和系统控制的分配方式几乎可以消除这些错误来源。.

生产流程和拣货流程：自动化如何从战略上解放人力

在发货过程中，A类和D类产品由工作人员使用手持终端从移动货架和固定货架上拣选，然后集中放置并送入自动贴标机。该机器会根据发货目的地自动贴上发货标签。在后续运输过程中，产品会根据贴上的标签自动分拣到不同的运输线路。装车前，操作员会检查组装好的箱子是否已分配到正确的运输线路——这是最后的人工质量检查，是对机器分拣的补充，而非替代。.

在小型自动化存储和检索系统 (AS/RS) 中，B 类和 C 类产品被集中拣选，整个过程完全自动化，无需大量现场人员干预。自动化拣选后，这些产品被输送到常规发货流程，并按照与人工拣选货物相同的流程进行处理。这种全自动和半自动流程步骤之间的无缝衔接是现代混合物流架构的关键特征：完全自动化并非非此即彼的选择，而是作为混合流程链中的一个战略层级。其结果是显著减少了所需的人工工时，并降低了发货错误率。.

深冷冷冻自动化的经济剖析：真正的节省点在哪里

冷冻食品物流自动化项目的经济效益源于多种成本杠杆的相互作用，这些杠杆共同产生了显著的经济效益。经验表明，与常温操作相比，人工操作的冷冻食品仓库在预热和设置时间上所花费的生产性工作时间减少了约 20%。虽然冷冻食品仓库的自动化投资比温控区域更为资本密集，但由于持续运营成本的节省，这些投资通常在三到四年内即可收回成本。在冷冻物流中，最大的经济效益来自于三个因素的相互作用：降低劳动力成本、提高能源效率和优化空间利用率。.

关于人工成本节约：冷库自动化改造通常可降低30%至35%的人工成本。在人工仓库作业中，仅拣货一项就占仓库运营成本的55%以上。对于中高频商品，拣货流程的完全或近乎完全自动化可大幅减少人员需求，使剩余员工能够从事更多增值工作。.

在能源效率方面：与传统建造方式相比，深冷行业的自动化立体仓库（AS/RS）系统具有结构性的节能优势。由于加热和照明的通道面积显著减少（以往需要人员进出的通道被取消），且现代起重机系统中的能量回收驱动技术可在下降过程中回收能量，因此每个存储单元的总体能耗可以显著降低。能源成本占深冷物流总运营收入的9%至18%，即使是适度的节能也能对最终利润产生显著影响。已有案例表明，自动化实施后，能耗可降低16%至20%。.

关于空间利用：自动化深冷系统无需叉车或行人通道，即可实现垂直方向的存储空间密集化。这显著提高了单位占地面积的存储密度——考虑到埼玉市等城市中心附近不断上涨的土地和建筑成本，这一点至关重要。大福公司自身的数据显示，与传统建筑方法相比，采用集成式自动化立体仓库（AS/RS）冷冻系统的新建筑最多可节省1200万美元。.

对于中型项目，通常五年以内的摊销期被认为是合理的；在高产能的情况下，甚至可以缩短至一年半左右。此类规模的全自动系统的总投资成本通常在500万至2000万欧元之间，具体取决于产能、温度设定和自动化程度。.

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日本结构性自动化势在必行：人口结构变化加速器

第一仓储制冷公司（Daiichi Storehouse & Refrigeration）的自动化决策必须放在更广泛的宏观经济背景下理解，因为宏观经济从根本上影响着日本物流公司的运营决策逻辑。日本正面临着发达经济体中前所未有的剧烈人口结构变化。几十年来，日本的劳动年龄人口一直在减少：目前超过30%的人口年龄在65岁以上，总和生育率约为每名妇女生育1.2个孩子——远低于人口更替水平。2024年，日本总人口连续第14年下降，劳动年龄人口仅占总人口的59.6%。.

这对物流行业产生了直接影响。所谓的“2024问题”——即卡车司机每年加班时间上限为960小时的规定将于2024年4月生效——加剧了运输行业本已存在的运力危机。日本野村综合研究所预测，到2025年，高达28%的计划运输将无法完成；到2030年，这一比例预计将上升至38%，造成超过10万亿日元（约合740亿欧元）的经济损失。虽然“2024问题”主要影响公路运输，但仓储（尤其是冷冻食品物流）领域熟练工人的短缺也产生了同样显著的影响。.

在这种情况下，自动化在日本并非战略选择，而是关乎企业生存的关键。像第一三共这样的公司早在2016年就开始投资自动化，它们凭借可靠的交付能力，而非仅仅依靠成本优化，在与那些仍然依赖人工流程的竞争对手的竞争中，获得了结构性的优势。.

日本冷冻食品市场的需求背景

自动化压力与冷冻食品行业的持续增长不谋而合。日本冷冻食品市场规模在2025年达到161亿美元，预计到2034年将增长至221亿美元，年均增长率为3.59%。2024年，日本冷冻食品市场总量达到约293万吨的历史新高，实现了连续第四年增长。人均消费量同比增长1.7%，达到23.6公斤。2024年，商业冷冻食品销售额增长3.7%，达到394亿日元。.

受生鲜产品需求激增和线上生鲜市场扩张的推动，日本冷链市场在2024年至2030年间将以5.4%的复合年增长率增长。食品饮料行业占整个冷链物流市场的64%。日本食品物流市场规模在2025年达到330亿美元，预计到2030年将超过400亿美元。在需求不断增长的背景下，像第一冷链这样的物流供应商正处于业务量激增和结构性劳动力短缺的关键节点——而这一缺口唯有通过自动化才能弥合。.

预计到2026年，日本第三方物流（3PL）市场规模约为384.4亿美元，到2031年将增长至441.9亿美元，年复合增长率（CAGR）为2.83%。推动市场增长的因素包括数字化转型计划、《绿色物流法》以及对供应链实时透明度日益增长的需求。对于像第一三共这样的冷冻食品3PL供应商而言，这意味着：市场在增长，但成本也在同步上升——如果没有自动化，在这个领域实现盈利增长几乎是不可能的。.

大福作为系统提供商：技术生态系统和市场地位

选择大福作为岩槻项目的系统合作伙伴并非偶然，而是清晰的行业逻辑的结果。大福不仅是日本领先的内部物流供应商，而且在物料搬运技术领域拥有约14.8%的全球市场份额，自1966年以来已在全球交付超过34,000套自动化立体仓库（AS/RS）起重机系统，是该领域的全球主导力量。该公司在2024财年实现了41.6亿美元的收入，其中内部物流业务占总收入的52%。.

针对零下25摄氏度的深冷应用，大福的Mini-Load-AS/RS是一款专门开发的解决方案：其起重机系统专为在极端温度下连续运行而设计，所用材料和润滑剂均经过优化，以确保低温稳定性。岩槻机械工业株式会社使用的Mini-Load-AS/RS拥有九个存储和检索单元，可存储多达15,000箱货物，这并非标准配置，而是系统可扩展性的体现：该解决方案可通过模块化方式进行调整，以满足不断增长的吞吐量需求，而无需改变整体设计理念。.

混合自动化架构：为什么并非所有事物都应该自动化

第一物流理念的一个显著特点是其刻意不采用完全自动化。A类和D类产品——分别代表周转率极高和极低的产品——仍然保留在人工操作的存储区域（移动货架和固定货架）。这一决定在经济上是合理的：对于周转率极高的产品（A类），其存取频率非常高，因此人工直接存取的移动货架比自动化存储和检索系统（AS/RS）更高效；而对于周转率极低的产品（D类），其存取频率过低，不值得投入昂贵的AS/RS系统。.

这一概念揭示了现代仓库自动化的一个关键原则：为了全面自动化而全面自动化并非经济可行的目标。最佳方案是根据最大化每个环节经济效益的原则，有选择地组合自动化功能。关键在于基于周转率、拣货频率和搬运工作量对产品组合进行精确分析，并据此划分不同的存储区域。实践表明，这种混合模式与全面自动化系统相比，采用选择性自动化的差异化系统通常能获得更高的投资回报率。.

能源政策层面：冷冻仓库作为能源消耗者和节能目标

在运营物流讨论中，冷冻库自动化的能源政策层面常常被忽视。冷冻库是能源消耗最高的建筑类型之一：仅制冷系统就可能占到冷冻库总能耗的60%到70%。鉴于日本典型的商业电价，以及能源转型将长期推高电价的背景下，能源消耗已成为冷冻库运营中一项重要且不断增长的成本因素。.

自动化存储系统在结构上具有以下几个优势：首先，自动化存储和检索系统（AS/RS）减少了门的开启频率，最大限度地降低了装卸过程中的热损失——这在-25°C的低温环境下是一个重要的能量消耗因素。其次，高度自动化的系统能够实现更精确的温度控制，因为冷库区域的人机交互减少了。第三，现代起重机系统中的能量回收驱动系统可以将制动能量回馈到电网中。第四，更高的存储密度降低了热围护结构表面积与存储体积的比值。所有这些因素结合起来，使得自动化存储系统与传统冷冻仓库相比，通常可以节能20%。.

在日本，随着《绿色物流法》和雄心勃勃的脱碳目标日益对物流服务提供商施加监管压力，能源效率的考量因素在原本就强劲的经济动机之外，也获得了额外的战略意义。自动化不仅是提高生产力的工具，更是可持续发展的催化剂——这一方面在企业环境、社会和治理（ESG）报告以及零售和食品批发客户的招标过程中正变得越来越重要。.

先进先出法、可追溯性和监管合规性：被低估的风险管理论点

除了可量化的生产力和成本优势外，冷冻食品物流自动化的定性层面也值得特别关注：系统性地提升合规性。在日本，冷冻食品——如同其他发达国家一样——受到严格的批次可追溯性和先进先出（FEFO）原则的约束。一个管理1500种商品、覆盖约400家门店的人工操作系统，本身就极易出错。.

第一三共株式会社实施的这套系统通过在收货时对所有批次相关信息进行数字化记录、在拣货过程中采用系统支持的先进先出（FEFO）控制以及基于配送目的地的自动贴标分拣，消除了这些风险。一旦发生产品召回——这在食品行业是一个真实存在且经济后果严重的风险——该系统能够在几秒钟内追溯所有受影响批次直至门店级别。精准的批次追溯能力不仅关乎合规性，更是一种责任保护工具，在最坏的情况下，它甚至可以决定第三方物流公司（3PL）的生死存亡。.

行业趋势和市场动态：自动化作为第三方物流竞争中的差异化工具

第一三共的举措与自2020年以来显著加速的更广泛的市场趋势相符。新冠疫情极大地推动了冷冻食品的消费和居家烹饪的趋势，提高了冷库的吞吐量，同时也加剧了因疾病和安全要求导致的人员短缺。这种双重压力使得自动化项目从战略选择转变为运营必需。根据内部物流专家TGW的行业数据，劳动力短缺是推动自动化的首要因素，其次是可持续发展目标、能源成本上涨和数字化。.

在全球范围内，这种趋势同样明显。在美国，冷藏市场正以11%的复合年增长率增长，预计将从2023年的1670亿美元增长到2033年的4080亿美元。同样，劳动力短缺和员工高流动率也是推动冷藏和冷冻食品仓库自动化发展的主要因素。早期投资于冷冻食品自动化配送的企业不仅能够获得成本优势，还能确保运营可靠性，而这已成为大型零售连锁店和食品批发商在服务招标中的关键差异化因素。.

日本第三方物流 (3PL) 市场预计到 2035 年将从 823.2 亿美元增长至 1270 亿美元，复合年增长率 (CAGR) 为 4.94%。对于冷冻食品行业的 3PL 服务提供商而言，这意味着：市场正在增长，但随之而来的是基础设施和技术规模的提升。那些希望在这个市场实现盈利增长的企业不能再依赖人工管理流程。.

埼玉教给世界其他人的是什么

岩槻长宫配送中心模式不仅仅是冷冻食品自动化成功的一个案例研究，它更是一份经济蓝图，旨在应对一个远在日本以外普遍存在的结构性挑战：在产品种类繁多、竞争压力巨大且同时面临熟练工人短缺的极端工作环境下，如果不持续实施选择性自动化，企业将无法保持竞争力。.

这一理念的经济吸引力在于其务实性：它并非旨在打造一个完全自动化的仓库，让所有流程都由机器完成。相反，自动化部署在能够带来最高边际效益的环节——即拣货量大、拣货频率适中且对批次完整性要求严格的产品。其余人员则从寒冷环境下繁重且容易出错的体力劳动中解放出来，重新分配到质量保证和计划导向型岗位。这种方法最大限度地提高了投资回报率，并最大限度地降低了全面自动化带来的运营风险。.

对于食品物流决策者、第三方物流供应商以及物流基础设施投资者而言，埼玉传递出一个明确的信息：冷冻食品自动化并非先进企业的专属奢侈品，而是所有希望在劳动力短缺、能源成本高昂、监管要求严格且市场规模不断增长的市场中实现盈利的市场参与者的必然选择。问题不在于是否要进行自动化，而在于何时进行以及自动化程度如何。.