【知識貼】教你如何做冷庫規劃設計及貨架設備配置！

時間：2023-05-14 15:19:46來源：admin01欄目：冷鏈新聞閱讀：

現代企業越來越重視產品在運輸過程中的控溫環節，上海實邦貨架廠從倉儲設備到搬運輔助，從物流容器到蓄冷產品等等方面入手，通過貨架系統在冷庫中的規劃、設計及應用，為企業提高冷庫中作業效率及冷庫利用率提供了有效可行的解決方案。

冷鏈物流是指保持新鮮食品及冷凍食品等產品的品質，使其從生產到消費過程中，始終處于低溫狀態，而配備專門設備的物流網絡，主要包含生產、存儲、運輸、銷售、配送等幾大環節。隨著制冷技術和居民對食品安全要求的不斷提高，近年來，中國冷鏈物流呈快速增長的勢頭，已經成為物流行業中發展最快、最具活力的領域之一。

冷庫的建設和維護成本高，整個倉儲和配送中的運營成本高等問題，是企業關注的焦點，也是制約冷鏈物流發展的關鍵因素。為提高冷庫的利用效率，貨架系統在冷庫的整體規劃和布局中起到了至關重要的作用。

那么冷庫貨架系統在冷庫中如何做到合理規劃與布局呢？

一、冷庫規劃設計需考慮的因素

目前國內的冷庫供給市場仍處于碎片化狀態，即沒有形成系統的供需適應模式。針對這種情況，冷庫在規劃設計階段需要考慮以下因素：

（一）規模化

無論站在冷庫所有者還是使用者的角度，規模化的投建和運營都是降低成本重要的基礎。其主要包含冷庫自身的“規模化”形制和冷庫所處“規模化” 環境兩個方面。

1、規模化形制

即冷庫的單體建筑需要規模化呈現。冷鏈需求以服務為導向，追求規模化物流運營，以達到優化運營成本的目的，單元冷庫服務的一站式解決方案是較為基礎的現代冷鏈物流運營理念，如至少要滿足一個消防單位并保有多進出的獨立庫門等。

2、規模化環境

即冷庫應該設置在擁有一定規模的物流園區或產業園區內。冷庫所擔當的冷鏈職能與物流密不可分，冷庫不能完全脫離物流運營而獨立存在，因此規模化的物流及其產業化環境是保障冷庫冷鏈職能的重要條件。除產業化定制外，當前國內配置完全獨立的冷鏈物流園尚不多見，但從發展趨勢來看，在擁有一定規模的物流園區或產業園區配置一定規模的冷庫是非常有必要的。

（二）通用化

冷庫的通用化，是冷鏈物流產業化的必要資源配置特征。在國內冷庫供給市場正處于自主存量能動消化階段的前提下，談論冷庫的建設及運營標準為時尚早，且整個國內冷鏈市場仍未形成穩定的產業構架與定位，整個冷鏈市場只有大概的產業發展輪廓和較為模糊的方向。因此，冷庫通用化是冷庫標準化進程中必須要經歷的過渡階段。

1、醫藥專業冷庫

在國家相關行業法律法規的具體控制和要求下，醫藥專業冷庫客觀上能較早形成通用化特征，如從溫控角度，2～8℃的冷藏恒溫庫區、20℃以下的陰涼恒溫庫區和30℃以下的常溫庫區，是目前國內醫藥流通行業合規的專業冷庫通用的溫度區間要求范圍。在此前提下，醫藥專業冷庫有了較為基礎的資源標準，相對來說也就有了明確的依據。

2、食品冷庫

相較于醫藥專業冷庫，食品冷庫的通用化特征就很模糊，如深凍庫就有-18℃、-60℃等多個版本，更不用說其他溫區，有的溫區之間甚至只有1—2℃的溫差范圍，而這種多溫區差異，加之行業集中度低、企業生命周期和產品市場周期短，導致冷庫利用率低下，反而造成冷庫的投建和運營成本無法掌控。果蔬、禽肉和水產品等食材，對冷庫資源的需求差異性更高，通用化水平更為低下。

因此，根據所在區域市場冷鏈存儲產品的特征入手，并不刻意強調冷庫投建標準，而是從行業大方向上做簡單分類，以溫控范圍為切入點，配置通用化的獨立、分立冷庫，是較為現實的有效做法。如在整個物流園區或產業園區配置一定比例的冷藏、冷凍庫等。

（三）公共化

依前所言，就目前國內冷鏈市場集中度低、業態粗放、展業規模偏小的特征，冷庫的投建和使用必須符合當下需求的可變性、多變性和漸變性特點，又要兼顧規模化投放、通用性、組合性需求、低價承受能力等要求，這是一道擺在冷庫投資者面前的難題。

公共化，或許是解開這道難題的重要方法之一。公共化與通用化立足點不同，后者立足于需求對建筑形制與結構的關注，前者則更關注客戶端的使用效率和成本優化。冷庫的公共化設計主要包括以下兩方面的內容：

1、模塊結構

模塊結構，是指規劃小單位面積庫房，形成庫房模塊，以單體模塊和模塊規模計算、設計和配置基礎建筑形制空間，如設施裝備空間、冷量空間、交通空間、管線空間等，即模塊化地配置空間條件。這有助于冷庫使用者有效核算，并設計合理的使用空間和運營邏輯。

2、自主組合和自主配套

自主組合和自主配套，是指冷庫投資方并不參與冷庫模塊庫房的組合和內部配套，由使用者或承租人自主完成，或產權人不主動參與。原因在于，在整個行業與市場尚未形成客觀公平的標準前提下，哪怕是最簡單的建筑或裝備先期投入都會被客戶方認定為“趨利壓榨”，造成成本價格無法實現。因此，投資方只負責基礎模塊投建和配置是目前較為現實的解決方案。

（四）配套化

供電、給排水、供熱、供壓、污物污水處理和相對獨立的交通布局，是目前國內冷庫資源主要面對的配套問題。

1、供電

氟利昂冷媒是當下服務性產業冷庫的主導和指導性配置，鑒于其冷效率比傳統冷媒低、耗電大的特點，對冷庫的電力配套要求應當放在首位。另一方面，服務性產業冷庫頻繁的庫內作業和進出倉運作，使得冷效保有壓力更大，客觀上也加大了對電力的需求。依據模塊化核算的結構特征，便于冷庫投資方在冷庫投建設計初期，便能有的放矢地分配電力投資規模，同時對日后的租賃銷售，也能實現清晰核算、合理排布電力資源配置在單價中的比重。

2、給排水、供熱、供壓和污物污水處理

隨著冷鏈產業分工、運營成本要求和供應鏈管控深入等因素，加工型冷庫需求日盛。冷鏈加工因存儲產品的差異和供需要求，對水、熱、壓、污的處理處置提出了更高的要求。對于冷庫投資者，并不是根據客戶個性需求一站式配置到位，而是根據模塊計算，給予合理的空間、容量和能力配套。

3、相對獨立的交通布局

由于冷庫與普通干倉差異較大，又往往與干倉在一個物流園區或產業園區混合使用。冷庫的布局從冷庫門和裝卸平臺開始，即與干倉配置大有不同。同時，由于運用冷鏈運輸工具及其運作周期與方式的不同，在同一物流園區或產業園區設置相對獨立的動線交通就顯得尤其重要。

為保障冷庫的溫度穩定，對庫門啟閉和庫內運作時間都有更嚴格的管控，使得車輛在園區內的動態調配備受關注，甚至有必要配置一定規模的駐車續車場地。除上述因素外，冷庫的保溫、濕度處理，消防、氣流、安保管理等，也是需要在冷庫投建規劃初期就要關注的課題，它們也占據了冷庫投資的一定比重。

二、不同貨架在冷庫中的應用

密集型存儲概念的提出，促使貨架系統發生了較大的變化，大部分貨架系統目前都已向密集型存儲系統的概念靠近，以適應目前物流倉儲系統的變化。按照目前物流倉儲系統的需求，貨架系統已形成了部分主流貨架類型，其主要是配合各種不同類型的物流倉儲系統的要求，做到最大限度的適應當前物流倉儲系統的需求，以提高物流倉儲系統的效率性。

目前物流倉儲系統中最常見的托盤式密集型貨架種類主要分有動力和無動力，無動力的貨架有：駛入式貨架、后推式貨架、重力式貨架等，有動力的貨架有：電動移動式貨架，自動化立體倉庫、穿梭車貨架等。

（一）駛入式貨架

駛入式貨架目前是最常見也是最便宜的托盤密集存儲系統，通常是將貨物先存入、后取出，適合的方向主要為大批量的單一項目貨物，無法進行太多種類劃分。此種貨架系統的優勢在于投資成本比較低廉，因其需要利用叉車駛入貨架貨道內進行作業，故其深度一般不會大于10個以上的托盤深度，導致存取貨物的效率比較低下，且因叉車工具的限制，導致其空間利用率只有60%-75%。

此外，其優點是結構簡單、造價低廉；缺點是叉車需要開入貨架內部操作，危險性較高，操作者在貨架內部的視野不夠開闊，光線不足，穩定性存在缺陷，且此貨架局限于先進先出原則。

（二）后推式貨架

后推式貨架也叫壓入式貨架，密集存儲托盤的能力與駛入式貨架相當，這種設計使得叉車不需要進入貨架內部，貨物放置在帶輪子的小車上，小車依靠自身的重力可以沿著貨架上的軌道下滑到取貨口。

此種貨架系統的空間利用率只有60%左右。它的優點是柱片間由橫梁來連接，增加立柱的穩定性，避免貫通貨架的危險性問題；缺點是造價高，且局限于叉車取貨的高度限制和先進先出原則。

（三）重力式貨架

在普通重型貨架上增加滾筒線，滾筒線有一定的斜度，托盤被叉車從高的一端存入后，托盤依靠重力沿著滾筒線往下滑動，為了控制滑動的速度過大，在滾筒線上每隔一定的距離設計了阻尼系統來控制托盤的下滑速度，托盤滑動到滾筒線下端時被阻擋系統擋住定位，叉車可以從下端將托盤取走。

它的優點是避免貫通貨架的危險性問題，提高了貨位進深數量，促使倉儲利用率達到75%以上；缺點是滾筒線造價過高，局限于叉車取貨高度的限制和先進先出原則。

（四）電動移動式貨架

移動式貨架可分為輕中型移動式貨架和重型移動式倉儲貨架，由貨架、導軌、貨架的運動系統組成。輕中型移動式貨架也叫密集型貨架，由中型倉儲貨架或輕型倉儲貨架演變而成，只需設一個通道，結構密集，美觀實用，具有良好的密封性，安全可靠。

它的優點是只需要一個作業通道，可大大提高倉庫面積的利用率，能達到70%以上；缺點是入庫頻繁率較低，存取貨所需時間較長，且因自身設計限制，很難達到12米以上的高度。

（五）自動化立體倉庫

自動化立體倉庫，是利用自動化存儲設備同計算機管理系統的協作來實現立體倉庫的高層合理化，存取自動化，以及操作簡便化。自動化立體倉庫的主要由貨架，巷道式堆垛起重機（堆垛機）、入(出)庫工作站臺、調度控制系統以及管理系統組成。

結合不同類型的倉庫管理軟件、圖形監控及調度軟件、條形碼識別跟蹤系統、搬運機器人、AGV小車、貨物分揀系統、堆垛機認址系統、堆垛機控制系統、貨位探測器等，可實現立體倉庫內的單機手動、單機自動、聯機控制、聯網控制等多種立體倉庫運行模式，實現了倉庫貨物的立體存放、自動存取、標準化管理，可大大降低儲運費用，減輕勞動強度，提高倉庫空間利用率。它的優點是可實現高速、高密度存儲；缺點是一次性投資大，對倉庫要求較高。

（六）穿梭車貨架系統

穿梭車貨架存儲系統由穿梭車貨架、電池驅動的穿梭車、叉車三部分構成。穿梭車在托盤下面的軌道上，它可以頂著托盤運行，把托盤上的貨物存入貨位或從貨位取出，從而實現托盤貨物最高密集度存放，顯著減少庫房建設費用。

同時，其具有貨物先進先出，先進后出可自由選擇，遙控操作、無需駛入，進出貨效率高，抗地震安全性能大大高于駛入式貨架，與駛入式貨架、壓入式貨架、重力式貨架比，綜合成本更低。其缺點局限于叉車高度，空間利用率上來說略顯不足。

三、貨架系統在冷庫中的合理規劃與布局

（一）提高冷庫的空間運用率

因為冷庫建設出資較大，所以怎么能讓冷庫內的面積與空間得到最大的運用，就需要在選擇貨架類型時首先考慮提高倉庫面積和空間利用率，即在相同面積和空間條件下，優先選用存儲量高的貨架，如窄巷道、貫通式、后推式、重力式、穿梭式等貨架系統。

如倉庫功能區（理貨集貨區、揀貨緩存區、充電區等）的規劃，應盡量考慮在庫外穿堂中安置。但如果冷庫中有可以利用的高度空間，也可將以上功能區規劃在冷庫中，一是能夠充分利用冷庫中的高度空間（但要盡可能將功能區和存貨區水平隔離），二是避免了工作時反復進出冷庫，提高操作效率，降低冷庫能耗。

（二）保持冷氣動線的規劃

在提高存儲量的同時也需考慮入出庫效率的要求，貨物品項（貨物種類、規格尺寸、單件重量、單種數量、保質期要求、包裝類型等）對貨架的選型與揀選方式的確定至關重要。

按照進出庫方式的不同，一般分為先進先出和先進后出兩種方式。大而重的物品主要以托盤貨品的形式進行保管和存取，小而輕的物品一般以周轉箱、零件盒等容器等形式進行保管和存取。

需要注意的是，無論是何種存儲方式，冷庫內的物品與物品之間，貨位的前后、左右之間，必須有足夠的間隙空間，讓冷氣在物品之間流動（一般情況下冷凝管是配置在倉庫頂部和墻壁四周，冷氣從上向下流動），達到制冷保溫均衡的目的。冷庫中，冷氣動線的合理設計，可以確保冷庫中溫度的均勻性。

（三）冷庫建筑與貨架配合

冷庫的建筑分為單層庫與多層庫兩種，因兩種庫房類型的建筑結構不同，故對于貨架形式的選定和布置也有不同的要求。因此，在冷庫建筑的規劃階段，就需考慮貨架等物流設備的選型和規劃。如貨架與貨物的高度一定不能與制冷系統相干涉；貨物與貨物之間應保持足夠的間隙空間、以便冷氣流通順暢；貨架與墻體、立柱間也需有一定的空間，以滿足安裝維護操作的便利性；在布置貨架時，不得將立柱留在通道中，影響叉車的行進；還應避免與消防、照明等設施位置的沖突等。

冷庫內的通道數量是影響存儲量大小的一個重要因素。冷庫內通道數量越少，相應的面積和空間利用率就越高，存儲量也就越大。在每個冷庫的出入大門內，應配一個緩沖隔離庫，隔離庫內外的溫差，以減少能量損失。同時，也可以讓操作人員、設備和貨物等在隔離區內調節大溫差帶來的不適應現象，緩沖隔離區與相臨區域間的溫差應控制在5℃～10℃。冷庫的進、出庫大門，盡可能分開使用，這樣既可以減少每次進出庫帶來的能量損失，也可避免和減少在同時進出庫作業時發生擁擠與撞車現象。

此外，冷庫所用的鋼材在低溫狀態下會出現鈍化景象，焊接之后的工件在低溫狀態下屈服度也會降低，在冷庫中的貨架鋼材其材質應有抗低溫的特性。具體的材料應以20℃為區分溫度界限，低于該溫度的冷庫應根據國家或行業的鋼結構設計規范、鋼貨架結構設計規范里的相關條款，對所用鋼材進行選擇，以保證貨架系統的安全性。

最后，倉庫方案設計中，經濟實用、價格合理、安全性高是所有使用者的共同想法和最終目標，應結合客戶的實際情況，綜合各種貨架的性價比，選擇合理的貨架系統。