近年来冷链物流发展加速，国内冷库、低温配送中心等冷链基础设施建设持续升温。在冷链环境下，自动化立体冷库的仓储物流系统设计值得关注。太原福莱瑞达物流设备科技有限公司（下称“福莱瑞达”），是国内物流设备生产品种齐全的物流自动仓储设备制造商，从事物流自动仓储设备的设计、生产、安装、维护和物流仓储软件设计开发，并拥有多座自动化立体冷库的项目实施案例。为了解自动化立体冷库的设备选型及设计要点，《物流技术与应用》杂志记者近日采访了福莱瑞达总经理许习军。

　　与常温立体仓库相比，自动化立体冷库具有哪些特点？

　　自动化立体冷库与常温立体仓库的区别，我想可能需要从以下几个方面进行对比：

　　在使用范围方面，常温仓库使用范围广泛，基本上涵盖了目前社会上的各个行业；低温冷藏库主要用于部分食品、药品的加工与储运环节以及一些特殊要求的行业。

　　在温区划分方面，常温自动化立体仓库一般只有一个温区；低温自动化立体仓库一般会有多个温区，理货区的温度一般控制在0~+7℃，除此之外，还会涉及缓冲间，还可能会涉及到独立除湿间等温区的划分，而库区温度一般会在0~-40℃之间。

　　在技术状态方面，常温自动化立体仓库的技术相对成熟，国内掌握常温自动化立体仓库技术的厂家很多；而低温自动化立体仓库的技术要求较高，国内掌握其技术的企业并不多。

　　在技术延伸方面，常温仓库的功能在向高密度存储、配送分拣、电商支撑等方向转变；而冷库功能由传统冷库的“低温仓储”型向“速冻加工型”、“流通型”、“冷链物流配送”型转变。二者在技术延伸上有交叉也有区别。

　　低温环境对冷库装备及系统提出了哪些要求？在设备选型方面应主要考虑哪些因素？

　　冷库按冷藏设计温度进行分类，可分为高温、中温、低温和超低温四大类冷库。一般高温冷库的冷藏设计温度在-2℃~+8℃；中温冷库的冷藏设计温度在-10℃~-23℃；低温冷库设计温度一般在-23℃~-30℃；超低温速冻冷库设计温度一般为-30℃~-80℃。不同类型的冷藏库对于在冷库中运转的自动化物料搬运设备的要求更是完全不一样的：

　　对于高温冷库，冷库库内设备选型与技术要求与常温仓库差异不大。

　　对于中温冷库，冷库设备选型在机械、电气等方面都有一定的特殊要求，除此之外还需要合理规划物流流程，谨慎选择辅助物流设施的大循环或小循环方案。

　　目前国内厂商，其中温冷库的设备设计还是按照我在2003年设计国内第一座自主设计制造的自动化立体冷库（蒙牛乳业马鞍山低温自动化立体库）时的设计技术标准，当时由于无法参观大型的冷库以及无法在大型冷藏库中做实验，因此提出了以下技术思路：在电气方面，功率器件特殊处理，其他器件建立合适工作环境的主思路，对于温区交互处采取除霜、防雾的电气技术主路线；在机械方面，分不同的温度区域采取不同机械的设计主路线。

　　以上思路对于低温冷库与超低温冷库而言，将面临着很多新的技术问题，特别是对于工作环境温差较大的速冻冷库，更是如此；在低温冷库中，营造设备工作的环境将面临诸多挑战。首先，各温区的温差很大，出现雾、霜的概率大大加强，虽然也会配置除湿机，但在某些地区的某些季节效果不佳；即使解决了这个问题，由于库内环境温度低于大多数电子检测器件的工作极限温度，电子检测器件工作的可靠度直线下降。对于机械部分而言，速冻库的温度差很大，已经无法使用常规的方式处理轴瓦的工作配合。

　　综上，对于低温与超低温冷库，在物流规划、设备选型、电气控制等方面有更高、更苛刻的技术要求。

　　除设备选型外，自动化立体冷库的设计还有哪些要素值得探讨？

　　我们在设计常温环境自动化立体库时考虑两大方面：一是物流作业流程、物料归集方式、货物库内储运方式以及订单处理方式、信息数据处理方式等物料管理基础要求；二是土建地基要求、供电方式、人员设备安全、消防等级等工作环境基础要求。而在设计低温冷藏库时，我们除了考虑常温环境中的两大基础要求外，还需要额外考虑温区、气流及湿度等温湿度环境状态、热量的流向、能量的交换等问题。

　　这是因为，常温环境中，无论在高寒地区还是南方的湿热环境，外界空气进入到仓库中，其状态变化不大或者处于升温状态，则对库区内的温度有所拉低，但总体湿度会相对降低,一般不会造成冷凝水的产生。在低温冷藏库中，最大的问题在于由于外界空气进入冷库后，随着温度的降低，湿度会上升（温度每降低1.5~3℃，相对湿度就会提升10%），温差足够时就会有冷凝水产生，由于温度处于冰点以下，所以在设备上就会产生霜膜甚至冰层。另外一个因素，是由于物流辅助设备（例如托盘、料箱等）根据物流工艺的要求，存在着小循环或大循环的问题。这些设备往往会在短时间内跨越几个温区，这种作业会引起物流辅助设备与环境间存在着激烈的热能量交换，如果设计不当就会在辅助设备的表层形成冷凝水膜或冰层。

　　基于冷库中的客观物理现象，在设计自动化的冷库时，设计者如果对低温环境下的温湿度与热能这两个问题处理不当，将会从技术的底层为设备长期稳定运行埋下很大的技术隐患。总的来说，在设计常温库与冷藏库时的最大区别可以归结为：常温下温湿度与热能，这两方面的因素基本可以忽略；低温库下这两方面的因素将是决定自动化立体仓库质量的关键因素，甚至直接决定仓库是否可以完成自动化运转。

　　福莱瑞达在冷库设备设计与制造方面具有哪些优势？

　　福莱瑞达在低温冷藏库设备设计方面有着自己独特的技术经验。就目前而言，提供的产品，最低设计温度达到了-45℃，额定工作温度达到了-35℃,是满足低温速冻型的仓储设备。产品从2012年投入使用到现在，工作稳定性超过了26000个小时，完全达到了当初的设计要求。目前设备主要应用于河南滑县某食品有限公司的速冻生产线的速冻冷藏库中，降低了单品加工成本，提高了加工效率。在此项目中，我们修改优化了多处技术方案，申请了低温输送系统导向机构、低温输送温控导槽、智能温控阻力调节器，以及超低温物流运动检测技术等多种技术专利，并在此项目中进行了材质对比实体测试。

　　到目前为止，福莱瑞达的低温仓储设备已经覆盖了高温、中温、低温以及超低温所有类型的冷藏库，并通过超低温冷藏库的设计以及投入使用，积累了低温物流设备的技术储备。目前设备主要有：高温堆垛机、中低温堆垛机，RGV有高温RGV、中低温RGV，输送机有高温输送机、中低温输送机、极低温输送机等全线输送机产品。堆垛机运行速度最大可以达到180m/min，定位精度可以达到3mm；RGV运行速度可以达到160m/min，定位精度可以达到3mm。

　　请您结合案例说明福莱瑞达在自动化立体冷库设计方面的先进性。

　　对于高温与中温冷藏库，国内其他厂家的案例也比较多，这里主要介绍一下我公司承建的速冻库。

　　一、库区环境说明

　　库区额定工作温度为-35℃，最低工作温度为-40℃。缓冲间为0℃，气压相对于理货区为负压，相对于库房为正压，开门后风速小于0.4m/s；理货区温度为5~10℃，相对湿度为90~95%，无专用除湿设备；库内风速为最大8m/s(接近5级风速)，温度范围为：-5~-40℃，相对湿度为90~95%。一次处理180货框的食品，货框间距排列为自动等间距排列方式，整体货框循环为库区、缓存间、理货区中循环模式，货框在工作期间不进入室外。放置室外的货框，如果要加入工作，需在理货区放置足够时间降温。

　二、涉及设备类型

　　涉及到的设备类型有-45℃的适应高温差RGV车两台，运行速度120m/min；托盘检测为双路复核检测技术，定位系统双路复核检测技术；

　　-45℃的适应高温差链式输送机32台，运行速度16m/min；托盘检测为双路单闭环检测技术；等间距复核检测技术与大温差冷库专用机械导向机构；

　　0℃的缓存间伸缩输送机4台，运行速度16m/min，伸缩速度8m/min，并带有霜检与自动除霜功能。

　　理货区由升降机与输送机构成，同生产线对接。

　　三、项目技术难点

　　首先，大温差的低温环境，对设备造成了以下几个方面的影响：

　　a）热胀冷缩问题较为突出，对不同材质的轴瓦配合带来新的挑战；

　　b）温度很低，设计各部件的材质的选择自由度较小；

　　c）湿度较大，相邻低温区温度低于高温区的露点温度，冷凝水与结霜问题较为突出，防霜除雾与节能矛盾比较突出；

　　d）特低温环境下，电气稳定性差，冗余与复核检测技术需要大量使用，成本增加较大；

　　e）高性价产品打造难度变大，与福莱瑞达的企业宗旨矛盾突出，对福莱瑞达的品牌形象造成了不利影响。

　　其次，由于要保证食品加工质量，所以理货区湿度高达90%~95%，而缓冲间只有一级且没有专用除湿间（客户考虑成本与空间因素），造成的冷凝水与结冰问题较为突出。由于自动化设备对于不可控因素的适应能力先天不足，因此在设备层构造自己的生态环境就显得特别重要，福莱瑞达的贡献在于，在低温温控导槽、智能温控阻力调节器以及超低温物流运动检测技术三项技术的研发与使用，确保了自动化生产的顺利运行。
　
　　福莱瑞达在自动化立体冷库方面的发展有哪些设想与规划？

　　自动化低温冷藏库作为冷链中的冷冻加工与冷冻储存节点，有其特殊的市场地位。随着低温食品供应链与现代化物流的迅速发展，冷库将由储存为主的储存仓库，向低温配送中心快速地发展与演进。由此，冷藏技术将需要借助现代化物流管理理念，配套自动化的物流仓储设备以及分拣设备来构造实现信息化低温供应链体系。随着目前国内冷藏库系统信息化升级改造进度的加快以及新建高起点系统信息化冷藏配送中心数量的增多，将有效降低冷冻食品链整体的物流成本，为电商在低温冷链环节的发力，提供强有力的技术装备支撑！

　　作为国内自动化物流系统供应商，福莱瑞达将全力打造国内性价比最高的物流低温仓储品牌。通过不断攻克低温物流技术难题，给国内企业提供用得起、用着好的高性价比的低温物流系统。对于低温仓储配送设备，目前福莱瑞达已经可以提供全低温区的自动化仓储设备，包括堆垛机、提升机、输送机、穿梭车（RGV）、拆盘机、码盘机等仓储设备以及中高温区的分拣设备。虽然目前极低温状态设备成本还比较高，但设备整体使用能耗还有较大降低空间，对设备在极低温环境的影响还有缩小的空间，这些方面是福莱瑞达下一步要继续攻克的技术难题。