基于智慧冷鏈的智能倉儲系統發展現狀與前景分析

楊海玉，盧增民，趙子瑜，鐘玉娟，杜子年，王昭同 （培黎職業學院，甘肅 山丹 734100）

0 引 言

近年以來，我國冷鏈物流企業快速增長，但運營效率低，其中倉儲系統存在較為明顯的問題。倉儲系統的智能化控制技術已經成為國內、國外所關注的熱門研究課題，由于我國的倉儲系統智能化控制技術應用起步較晚，在成本控制、技術水準、方式方法等方面仍存在不足之處，較國外還是存在一定的技術差距。智能化倉儲系統有利于提質增效，對于冷鏈物流發展具有一定的促進作用。目前，我國冷鏈能力獲得了持續發展，但部分冷庫資源閑置、結構不合理，在冷鏈的智能化、集成化等方面與發達國家相比仍有一定的差距[1]。冷鏈物流倉儲系統直接影響其產業鏈供給服務水平，用相應的技術和方法對冷鏈物流倉儲系統進行優化，可以降低公司倉儲成本，同時使倉儲系統整體效率得到提升，對公司發展具有積極影響。智慧冷鏈下的倉儲系統也越來越多樣化，為了推動我國倉儲系統智能化控制技術實現進一步發展，結合現有的實際情況，認真分析現階段基于智慧冷鏈的智能倉儲系統在科技水平方面、管理系統方面、控制技術等方面的不足，并探討基于智慧冷鏈的倉儲系統的智能化技術的發展方向。

1 智慧冷鏈的智能倉儲系統的國內外發展現狀

1.1 智慧冷鏈方向的發展狀況

1.1.1 國外冷鏈發展狀況

目前，美國、加拿大、日本、芬蘭、日本為冷凍食品生產大國。一些組裝式冷藏設備生產商，如美國冷藏公司、芬蘭輝樂冷凍公司等，采用無氟隔熱聚氨酯板材、雙層鍍鋅鋼板，其組裝周期短、拆裝方便、空間利用率高。由圖1可以看出，2018年，歐洲冷鏈消費總額為58億美元，亞洲市場44億美元，北美市場37億美元。

圖1 2016—2020 年全球主要地區冷鏈物流支出及預測

1.1.2 國內冷鏈行業現狀

在1955年建造的第一座肉品儲藏冷庫后，我國逐步建成了生果儲藏冷庫、氣調冷庫。近幾年來，我國冷鏈建設發展很快，包括廣東、上海、海南、浙江、河南和湖北等在內的省市已建成冷鏈物流體系。近年來，我國農產品深加工、食品精加工、醫藥生物等行業同樣也獲得了快速發展，對冷庫的需求日益增加，對其規模要求也越來越高[2]。目前冷藏倉庫的建設方式和運作方式已逐漸被標準化、模塊化、工廠化等新的建筑觀念所替代。根據中物聯冷鏈委的數據，在2015—2019年期間，國內的冷庫容量年均增長率達到了12.79%。

根據 IARW （International Association of Refrigerated Warehouses）的統計，2018年全球冰箱容量達到6.16億立方米，較2016年增長2.67%；印度為1.5億立方米，美國為1.31億立方米，中國為1.05億立方米，如圖2所示。2019年7月30日我國明確提出，要圍繞“鞏固、增強、提升、暢通”八字方針，深化供給側結構性改革，提升產業基礎能力和產業鏈水平，實施城市老舊小區改造、城市停車場建設、城鄉冷鏈物流設施建設等補短板工程，冷鏈物流行業將迎來新的發展機遇。

圖2 2018 年世界主要國家冷庫容量情況

1.2 智能倉儲方向的發展狀況

1.2.1 國外倉儲系統發展狀況

國外實現了立體倉庫的自動化構建。立體倉庫是當今世界上最先進的一項技術。本系統主要由貨架、巷道式堆垛起重機、入（出）平臺、自動送出、運行控制系統等構成。貨架是一種鋼或鋼筋混凝土結構的建筑或結構，其內部的貨位空間是固定的，而堆垛機在貨架之間的走道中穿行，實現對倉庫的存取，庫存的管理主要有：MRP庫存控制、EOQ庫存控制、ABC庫存控制、JIT庫存控制等。商品信息由計算機完成收集，存貨管理與EDI技術、條形碼技術、計算機模擬技術、倉庫管理信息化技術相結合，使倉庫工作更加方便、快捷，同時還能節約人力，增加經濟效益。虛擬實時監測系統更好地監督管理倉庫系統，并且能夠發出送貨指示、獲得反饋、追蹤貨物、處理退貨等。就實際情況而言，一是客戶在虛擬狀態下完成了實際的物流操作；二是讓客戶節省大量的時間成本，工作人員的失誤率更低，費用更低，更及時；三是對技術人員的要求也更高。

1.2.2 國內倉儲系統發展現狀

我國冷鏈物流在近幾年實現了迅速發展，但整體質量卻并不樂觀。隨著我國經濟的發展，目前的冷藏倉庫已無法適應市場的多樣化需要[3]。從冷鏈物流的規模來看，我國人均冷鏈物流能力與世界先進水平存在較大的差距；從區域發展來看，我國冷鏈物流的發展重點是華中地區、華北地區、華東地區，其中江蘇、山東、廣東、上海的冷鏈網絡與系統比較完善，但以農牧業為主的西部特色農區的冷庫數量較少。

目前市場倉儲系統主要集中在物流、食品、醫藥生物、農業等行業，大型的企業倉儲系統均相對完善，例如劉笑靜早在2015年就提出結合企業實際情況建立仿真優化模型，利用自動識別技術分析出入庫的作業流程，最后利用算法對工作流程進一步優化從而提高作業效率[4-5]。自動化分析入庫技術在順豐、京東、郵政、韻達等部門均得到了廣泛應用。

2 智慧冷鏈的智能倉儲系統的人才發展現狀

我國食品業、農業、醫藥、化工等行業的飛速發展，促使冷鏈物流業高速發展，居民消費水平的升級、生鮮電商需求快速增長，伴隨著行業的高速發展對于工作人員的專業性要求也呈遞增趨勢。

企業所需要的冷鏈倉儲人才必須具備一定的專業素質： 具備一定的操作能力，高級冷鏈倉儲系統人才負責整個冷鏈倉儲系統性把控，從產品的儲存、運輸、銷售等多個環節進行控制，工作難度和對于工作者的技術水準要求較高；具備制冷原理、工藝、結構等專業知識；具備一定的冷鏈倉儲的專業理論知識，強調實踐動手能力，對于設備的安裝、調試、運行、維修和管理等都有所了解。

3 智慧冷鏈的智能倉儲系統的前景探究

在新冠疫情等多種因素的作用下，一些行業受到了市場沖擊，但是冷鏈物流產業仍在穩步發展[6]。在互聯網和物聯網技術的飛速發展下，溫度自動調節、遠程監控等物流配送的運營和管理也將向智能化方向發展。雖然我國冷鏈倉儲系統在近年獲得了長足的進步，但在發展過程中仍舊存在一些不合理的現象。一是在倉儲結構上仍有不合理的地方。冷鏈物流體系不合理，如：傳統、單一、多層次的冷鏈物流，存在著大量的能耗；區域布局不合理，大多數冷庫都集中在東部沿海及其他地區，而中西部冷庫數量較少。二是國內對冷鏈倉儲安全方面的管理不夠。尤其是個體戶和小微型企業因冷鏈產生的事故率較高，政府缺少對個體戶和小微型企業的建設監管，很多冷鏈倉儲系統沒有經過專業的公司設計和施工，建設后期也沒有經過相關部門的定期核檢；冷鏈倉儲的從業人員沒有經過系統性的專業培訓，對冷鏈倉儲系統運行的潛在危險認識不足；設備帶故障運營現象比較嚴重，特別是早期建設的倉儲冷鏈系統設備老化、制冷設備保養不及時。三是小中型商業冷鏈倉儲系統出現供過于求現象，低價競爭較為激烈。在我國，小型冷鏈倉儲系統的自動化程度總體較低，大部分都是手工作業和巡檢，勞動強度大、巡檢不及時、安全事故頻發[7]。國外冷鏈倉儲系統的自動化程度較高，普遍采用智能冷鏈倉儲系統，計算機自動控制較為普及，不僅勞動強度低，而且安全性較高。

隨著經濟的發展，當前冷鏈倉儲系統的狀況已不能滿足多元化的市場需求。未來的智能化冷鏈倉儲系統建設必然需要提高自動化控制程度。傳統的中大型冷庫，由于空間大，難以精確地控制溫度，造成了較大溫差。但是科學、規范地進行溫度控制是確保儲藏質量的重要環節。由于冷庫在客觀上具有地域和空間上的差異，不能保證絕對平均和最佳溫度，這一不足將直接影響到冷凍食品的質量和企業的經濟效益。因此，要針對不同區域的溫度差異，采取相應的技術措施，以達到精確的溫度控制，達到最佳溫度，這是當前我國冷藏行業面臨的一個重要技術問題，值得深入研究與討論。

一是冷鏈倉儲系統控制向智能化方向發展。在我國的冷庫行業中，對于智能化發展的方向，始終有著清晰的定位。智能控制冷藏庫是物聯網技術與自動化技術相結合，用于冷藏庫的進出、溫度、濕度控制、環境監測管理、自動預警等全流程當中。近年來，隨著政府的關注和支持，我國農產品的生產與加工、貿易、物流、冷藏箱等需求，推動了冷庫行業在技術上的改進和提高，這是實現智能冷鏈物流產業快速發展的一種有效方法。我國冷藏庫的發展方向是從量大到智能，同時這也是全球冷藏庫發展的必然趨勢。

二是冷鏈倉儲系統產業向一體化邁進。從整體上來看，我國的個體戶、小企業乃至中小企業都沒有構建智能化的冷鏈物流體系，而且整個行業的一體化水平普遍不高。所以，為了減少食物的變質、污染以及減少不必要的損失，從采購、加工、冷藏、運輸、銷售等各個環節保證農產品的最佳狀態，實現智能冷鏈倉儲行業的產業一體化，必是未來智能冷鏈倉儲行業發展的一個重要目標。

三是冷鏈倉儲系統人才需求向高層次發展。全國各高校培養各類人才的輸出是國家高質量發展的基本條件，與冷鏈物流相關的專業院校數目不斷增加，盡管國家對此給予了一定的支撐，目前，智能化倉儲產業乃至整個冷鏈物流產業，仍然面臨著技術、管理、高標準操作等方面人才的短缺問題。故而，高校應積極改進基于智慧冷鏈的智能倉儲系統方向的人才培養方案，積極運用工學結合、校企合作人才培養模式，大力推動崗課賽證全面結合，實現人才培養與企業經營活動同步化。

4 發展中國冷鏈倉儲行業的策略

4.1 對基礎設施進行適當的規劃

合理的基礎設施布局，就是要將已有的倉儲資源進行整合，要有資金投入，要有能力建設，要與社會的冷鏈物流網絡配套，要建成大型、專業的冷庫，這樣就可以把新的冷庫與原有的冷庫結合起來，搭建一個有層次的網狀系統，既可以滿足它的輻射需求，又可以進行承上啟下的銜接。通過科學合理的規劃，積極推動各種經濟合作和投資模式的形成，調整冷庫設施的布局，改造現有的設備，積極提升技術，以滿足貨暢其流的現實需求。

4.2 加速信息化和規范化

加速傳統的手工操作庫技術改造，提升冷藏庫的自動化程度，并持續推動條形碼、RFID等技術的應用。在冷鏈物流領域，為滿足冷鏈物流的需求，應利用現代信息技術，實現快速揀選，自動分配貨位，并優化存儲能力。建立倉儲管理信息系統，對進出倉儲信息進行統一管理，并在各企業間建立專用的增值網絡，以保證信息的及時傳遞。建立標準化制度，標準化是實現倉庫現代化的必要條件，也是一個重要方法。所以，在國際標準的指導下，實現運輸、倉儲、裝卸等環節的無縫對接，便可以實現整個社會的資源節約。

4.3 增加增值業務

在原有的倉儲經營基礎上，持續為客戶提供更多的附加值，并以“客戶滿意”為目標，為客戶提供個性化服務。在提供物流服務時，冷鏈物流公司除了要能敏銳地發現可感知到的客戶需求，更要發現客戶尚未了解的需求，并能指導和創造出顧客需要。另外，應將單一的冷凍制冷業務融入整個供應鏈，向下游延伸，提供質量檢驗、更換包裝、貼標簽等增值的流通業務；此外，由于生鮮農產品的顧客規模小，需要大力發展物流金融。由于規模小、資質不高，新鮮農產品很難滿足銀行的融資要求，因此需要對其進行融資。

4.4 加速培養人才

從高級管理層到基層操作人員都是現代冷鏈物流企業迫切需要的人才。而物流業也是一門很有實踐意義的產業，所以不管是哪個層次的人才，都應重視實踐性的訓練。部屬、省屬、高職院校要明確后勤人才培養目標，構建有一定梯度的人才培養系統，并根據高校特點，為企業提供相應人才。

5 結 語

冷鏈作為一種新興的特殊物流方式，正以日益專業化的優勢進入我國的物流市場。冷鏈物流的對象主要以易腐食品和短期藥品為主，比如冷藏、儲存、運輸等過程中，就是將水果、水產、禽肉等農產品，都能保持適當的溫度，降低產品損失，確保農產品的品質。

在“互聯網+”時代背景下的智能倉儲系統，是一種在新的智能技術與信息技術推動下快速發展、應用的新的物流管理思想。由于長期以來的技術落后，國內開始關注并加強了對立體倉庫的改造與運用。此外，由于網絡、電子商務的快速發展，我國龐大的消費者市場推動我國物流業從傳統的物流向智能化、自動化方向發展。這不但極大地壓縮了生產空間和存貨，簡化了成本和程序，提高了物流效率，并且在將來還會有很大的發展潛力。