基于智慧冷鏈的智能倉儲系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)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(yè)學(xué)院，甘肅 山丹 734100）

0 引 言

近年以來，我國冷鏈物流企業(yè)快速增長，但運(yùn)營效率低，其中倉儲系統(tǒng)存在較為明顯的問題。倉儲系統(tǒng)的智能化控制技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)、國外所關(guān)注的熱門研究課題，由于我國的倉儲系統(tǒng)智能化控制技術(shù)應(yīng)用起步較晚，在成本控制、技術(shù)水準(zhǔn)、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(shù)差距。智能化倉儲系統(tǒng)有利于提質(zhì)增效，對于冷鏈物流發(fā)展具有一定的促進(jìn)作用。目前，我國冷鏈能力獲得了持續(xù)發(fā)展，但部分冷庫資源閑置、結(jié)構(gòu)不合理，在冷鏈的智能化、集成化等方面與發(fā)達(dá)國家相比仍有一定的差距[1]。冷鏈物流倉儲系統(tǒng)直接影響其產(chǎn)業(yè)鏈供給服務(wù)水平，用相應(yīng)的技術(shù)和方法對冷鏈物流倉儲系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，可以降低公司倉儲成本，同時使倉儲系統(tǒng)整體效率得到提升，對公司發(fā)展具有積極影響。智慧冷鏈下的倉儲系統(tǒng)也越來越多樣化，為了推動我國倉儲系統(tǒng)智能化控制技術(shù)實現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展，結(jié)合現(xiàn)有的實際情況，認(rèn)真分析現(xiàn)階段基于智慧冷鏈的智能倉儲系統(tǒng)在科技水平方面、管理系統(tǒng)方面、控制技術(shù)等方面的不足，并探討基于智慧冷鏈的倉儲系統(tǒng)的智能化技術(shù)的發(fā)展方向。

1 智慧冷鏈的智能倉儲系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 智慧冷鏈方向的發(fā)展?fàn)顩r

1.1.1 國外冷鏈發(fā)展?fàn)顩r

目前，美國、加拿大、日本、芬蘭、日本為冷凍食品生產(chǎn)大國。一些組裝式冷藏設(shè)備生產(chǎn)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(fèi)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(qū)冷鏈物流支出及預(yù)測

1.1.2 國內(nèi)冷鏈行業(yè)現(xiàn)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(diào)冷庫。近幾年來，我國冷鏈建設(shè)發(fā)展很快，包括廣東、上海、海南、浙江、河南和湖北等在內(nèi)的省市已建成冷鏈物流體系。近年來，我國農(nóng)產(chǎn)品深加工、食品精加工、醫(yī)藥生物等行業(yè)同樣也獲得了快速發(fā)展，對冷庫的需求日益增加，對其規(guī)模要求也越來越高[2]。目前冷藏倉庫的建設(shè)方式和運(yùn)作方式已逐漸被標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、工廠化等新的建筑觀念所替代。根據(jù)中物聯(lián)冷鏈委的數(shù)據(jù)，在2015—2019年期間，國內(nèi)的冷庫容量年均增長率達(dá)到了12.79%。

根據(jù) IARW （International Association of Refrigerated Warehouses）的統(tǒng)計，2018年全球冰箱容量達(dá)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(qiáng)、提升、暢通”八字方針，深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力和產(chǎn)業(yè)鏈水平，實施城市老舊小區(qū)改造、城市停車場建設(shè)、城鄉(xiāng)冷鏈物流設(shè)施建設(shè)等補(bǔ)短板工程，冷鏈物流行業(yè)將迎來新的發(fā)展機(jī)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(fā)展?fàn)顩r

1.2.1 國外倉儲系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r

國外實現(xiàn)了立體倉庫的自動化構(gòu)建。立體倉庫是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的一項技術(shù)。本系統(tǒng)主要由貨架、巷道式堆垛起重機(jī)、入（出）平臺、自動送出、運(yùn)行控制系統(tǒng)等構(gòu)成。貨架是一種鋼或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑或結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部的貨位空間是固定的，而堆垛機(jī)在貨架之間的走道中穿行，實現(xiàn)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(jī)完成收集，存貨管理與EDI技術(shù)、條形碼技術(shù)、計算機(jī)模擬技術(shù)、倉庫管理信息化技術(shù)相結(jié)合，使倉庫工作更加方便、快捷，同時還能節(jié)約人力，增加經(jīng)濟(jì)效益。虛擬實時監(jiān)測系統(tǒng)更好地監(jiān)督管理倉庫系統(tǒng)，并且能夠發(fā)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(tài)下完成了實際的物流操作；二是讓客戶節(jié)省大量的時間成本，工作人員的失誤率更低，費(fèi)用更低，更及時；三是對技術(shù)人員的要求也更高。

1.2.2 國內(nèi)倉儲系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

我國冷鏈物流在近幾年實現(xiàn)了迅速發(fā)展，但整體質(zhì)量卻并不樂觀。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，目前的冷藏倉庫已無法適應(yīng)市場的多樣化需要[3]。從冷鏈物流的規(guī)模來看，我國人均冷鏈物流能力與世界先進(jìn)水平存在較大的差距；從區(qū)域發(fā)展來看，我國冷鏈物流的發(fā)展重點是華中地區(qū)、華北地區(qū)、華東地區(qū)，其中江蘇、山東、廣東、上海的冷鏈網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)比較完善，但以農(nóng)牧業(yè)為主的西部特色農(nóng)區(qū)的冷庫數(shù)量較少。

目前市場倉儲系統(tǒng)主要集中在物流、食品、醫(yī)藥生物、農(nóng)業(yè)等行業(yè)，大型的企業(yè)倉儲系統(tǒng)均相對完善，例如劉笑靜早在2015年就提出結(jié)合企業(yè)實際情況建立仿真優(yōu)化模型，利用自動識別技術(shù)分析出入庫的作業(yè)流程，最后利用算法對工作流程進(jìn)一步優(yōu)化從而提高作業(yè)效率[4-5]。自動化分析入庫技術(shù)在順豐、京東、郵政、韻達(dá)等部門均得到了廣泛應(yīng)用。

2 智慧冷鏈的智能倉儲系統(tǒng)的人才發(fā)展現(xiàn)狀

我國食品業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、化工等行業(yè)的飛速發(fā)展，促使冷鏈物流業(yè)高速發(fā)展，居民消費(fèi)水平的升級、生鮮電商需求快速增長，伴隨著行業(yè)的高速發(fā)展對于工作人員的專業(yè)性要求也呈遞增趨勢。

企業(yè)所需要的冷鏈倉儲人才必須具備一定的專業(yè)素質(zhì)： 具備一定的操作能力，高級冷鏈倉儲系統(tǒng)人才負(fù)責(zé)整個冷鏈倉儲系統(tǒng)性把控，從產(chǎn)品的儲存、運(yùn)輸、銷售等多個環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，工作難度和對于工作者的技術(shù)水準(zhǔn)要求較高；具備制冷原理、工藝、結(jié)構(gòu)等專業(yè)知識；具備一定的冷鏈倉儲的專業(yè)理論知識，強(qiáng)調(diào)實踐動手能力，對于設(shè)備的安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維修和管理等都有所了解。

3 智慧冷鏈的智能倉儲系統(tǒng)的前景探究

在新冠疫情等多種因素的作用下，一些行業(yè)受到了市場沖擊，但是冷鏈物流產(chǎn)業(yè)仍在穩(wěn)步發(fā)展[6]。在互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展下，溫度自動調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等物流配送的運(yùn)營和管理也將向智能化方向發(fā)展。雖然我國冷鏈倉儲系統(tǒng)在近年獲得了長足的進(jìn)步，但在發(fā)展過程中仍舊存在一些不合理的現(xiàn)象。一是在倉儲結(jié)構(gòu)上仍有不合理的地方。冷鏈物流體系不合理，如：傳統(tǒng)、單一、多層次的冷鏈物流，存在著大量的能耗；區(qū)域布局不合理，大多數(shù)冷庫都集中在東部沿海及其他地區(qū)，而中西部冷庫數(shù)量較少。二是國內(nèi)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(yè)因冷鏈產(chǎn)生的事故率較高，政府缺少對個體戶和小微型企業(yè)的建設(shè)監(jiān)管，很多冷鏈倉儲系統(tǒng)沒有經(jīng)過專業(yè)的公司設(shè)計和施工，建設(shè)后期也沒有經(jīng)過相關(guān)部門的定期核檢；冷鏈倉儲的從業(yè)人員沒有經(jīng)過系統(tǒng)性的專業(yè)培訓(xùn)，對冷鏈倉儲系統(tǒng)運(yùn)行的潛在危險認(rèn)識不足；設(shè)備帶故障運(yùn)營現(xiàn)象比較嚴(yán)重，特別是早期建設(shè)的倉儲冷鏈系統(tǒng)設(shè)備老化、制冷設(shè)備保養(yǎng)不及時。三是小中型商業(yè)冷鏈倉儲系統(tǒng)出現(xiàn)供過于求現(xiàn)象，低價競爭較為激烈。在我國，小型冷鏈倉儲系統(tǒng)的自動化程度總體較低，大部分都是手工作業(yè)和巡檢，勞動強(qiáng)度大、巡檢不及時、安全事故頻發(fā)[7]。國外冷鏈倉儲系統(tǒng)的自動化程度較高，普遍采用智能冷鏈倉儲系統(tǒng)，計算機(jī)自動控制較為普及，不僅勞動強(qiáng)度低，而且安全性較高。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，當(dāng)前冷鏈倉儲系統(tǒng)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(tǒng)建設(shè)必然需要提高自動化控制程度。傳統(tǒng)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(xué)、規(guī)范地進(jìn)行溫度控制是確保儲藏質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。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(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，要針對不同區(qū)域的溫度差異，采取相應(yīng)的技術(shù)措施，以達(dá)到精確的溫度控制，達(dá)到最佳溫度，這是當(dāng)前我國冷藏行業(yè)面臨的一個重要技術(shù)問題，值得深入研究與討論。

一是冷鏈倉儲系統(tǒng)控制向智能化方向發(fā)展。在我國的冷庫行業(yè)中，對于智能化發(fā)展的方向，始終有著清晰的定位。智能控制冷藏庫是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與自動化技術(shù)相結(jié)合，用于冷藏庫的進(jìn)出、溫度、濕度控制、環(huán)境監(jiān)測管理、自動預(yù)警等全流程當(dāng)中。近年來，隨著政府的關(guān)注和支持，我國農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)與加工、貿(mào)易、物流、冷藏箱等需求，推動了冷庫行業(yè)在技術(shù)上的改進(jìn)和提高，這是實現(xiàn)智能冷鏈物流產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一種有效方法。我國冷藏庫的發(fā)展方向是從量大到智能，同時這也是全球冷藏庫發(fā)展的必然趨勢。

二是冷鏈倉儲系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向一體化邁進(jìn)。從整體上來看，我國的個體戶、小企業(yè)乃至中小企業(yè)都沒有構(gòu)建智能化的冷鏈物流體系，而且整個行業(yè)的一體化水平普遍不高。所以，為了減少食物的變質(zhì)、污染以及減少不必要的損失，從采購、加工、冷藏、運(yùn)輸、銷售等各個環(huán)節(jié)保證農(nóng)產(chǎn)品的最佳狀態(tài)，實現(xiàn)智能冷鏈倉儲行業(yè)的產(chǎn)業(yè)一體化，必是未來智能冷鏈倉儲行業(yè)發(fā)展的一個重要目標(biāo)。

三是冷鏈倉儲系統(tǒng)人才需求向高層次發(fā)展。全國各高校培養(yǎng)各類人才的輸出是國家高質(zhì)量發(fā)展的基本條件，與冷鏈物流相關(guān)的專業(yè)院校數(shù)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(chǎn)業(yè)乃至整個冷鏈物流產(chǎn)業(yè)，仍然面臨著技術(shù)、管理、高標(biāo)準(zhǔn)操作等方面人才的短缺問題。故而，高校應(yīng)積極改進(jìn)基于智慧冷鏈的智能倉儲系統(tǒng)方向的人才培養(yǎng)方案，積極運(yùn)用工學(xué)結(jié)合、校企合作人才培養(yǎng)模式，大力推動崗課賽證全面結(jié)合，實現(xiàn)人才培養(yǎng)與企業(yè)經(jīng)營活動同步化。

4 發(fā)展中國冷鏈倉儲行業(yè)的策略

4.1 對基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊?guī)劃

合理的基礎(chǔ)設(shè)施布局，就是要將已有的倉儲資源進(jìn)行整合，要有資金投入，要有能力建設(shè)，要與社會的冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)配套，要建成大型、專業(yè)的冷庫，這樣就可以把新的冷庫與原有的冷庫結(jié)合起來，搭建一個有層次的網(wǎng)狀系統(tǒng)，既可以滿足它的輻射需求，又可以進(jìn)行承上啟下的銜接。通過科學(xué)合理的規(guī)劃，積極推動各種經(jīng)濟(jì)合作和投資模式的形成，調(diào)整冷庫設(shè)施的布局，改造現(xiàn)有的設(shè)備，積極提升技術(shù)，以滿足貨暢其流的現(xiàn)實需求。

4.2 加速信息化和規(guī)范化

加速傳統(tǒng)的手工操作庫技術(shù)改造，提升冷藏庫的自動化程度，并持續(xù)推動條形碼、RFID等技術(shù)的應(yīng)用。在冷鏈物流領(lǐng)域，為滿足冷鏈物流的需求，應(yīng)利用現(xiàn)代信息技術(shù)，實現(xiàn)快速揀選，自動分配貨位，并優(yōu)化存儲能力。建立倉儲管理信息系統(tǒng)，對進(jìn)出倉儲信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，并在各企業(yè)間建立專用的增值網(wǎng)絡(luò)，以保證信息的及時傳遞。建立標(biāo)準(zhǔn)化制度，標(biāo)準(zhǔn)化是實現(xiàn)倉庫現(xiàn)代化的必要條件，也是一個重要方法。所以，在國際標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，實現(xiàn)運(yùn)輸、倉儲、裝卸等環(huán)節(jié)的無縫對接，便可以實現(xiàn)整個社會的資源節(jié)約。

4.3 增加增值業(yè)務(wù)

在原有的倉儲經(jīng)營基礎(chǔ)上，持續(xù)為客戶提供更多的附加值，并以“客戶滿意”為目標(biāo)，為客戶提供個性化服務(wù)。在提供物流服務(wù)時，冷鏈物流公司除了要能敏銳地發(fā)現(xiàn)可感知到的客戶需求，更要發(fā)現(xiàn)客戶尚未了解的需求，并能指導(dǎo)和創(chuàng)造出顧客需要。另外，應(yīng)將單一的冷凍制冷業(yè)務(wù)融入整個供應(yīng)鏈，向下游延伸，提供質(zhì)量檢驗、更換包裝、貼標(biāo)簽等增值的流通業(yè)務(wù)；此外，由于生鮮農(nóng)產(chǎn)品的顧客規(guī)模小，需要大力發(fā)展物流金融。由于規(guī)模小、資質(zhì)不高，新鮮農(nóng)產(chǎn)品很難滿足銀行的融資要求，因此需要對其進(jìn)行融資。

4.4 加速培養(yǎng)人才

從高級管理層到基層操作人員都是現(xiàn)代冷鏈物流企業(yè)迫切需要的人才。而物流業(yè)也是一門很有實踐意義的產(chǎn)業(yè)，所以不管是哪個層次的人才，都應(yīng)重視實踐性的訓(xùn)練。部屬、省屬、高職院校要明確后勤人才培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建有一定梯度的人才培養(yǎng)系統(tǒng)，并根據(jù)高校特點，為企業(yè)提供相應(yīng)人才。

5 結(jié) 語

冷鏈作為一種新興的特殊物流方式，正以日益專業(yè)化的優(yōu)勢進(jìn)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(yùn)輸?shù)冗^程中，就是將水果、水產(chǎn)、禽肉等農(nóng)產(chǎn)品，都能保持適當(dāng)?shù)臏囟?，降低產(chǎn)品損失，確保農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下的智能倉儲系統(tǒng)，是一種在新的智能技術(shù)與信息技術(shù)推動下快速發(fā)展、應(yīng)用的新的物流管理思想。由于長期以來的技術(shù)落后，國內(nèi)開始關(guān)注并加強(qiáng)了對立體倉庫的改造與運(yùn)用。此外，由于網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)的快速發(fā)展，我國龐大的消費(fèi)者市場推動我國物流業(yè)從傳統(tǒng)的物流向智能化、自動化方向發(fā)展。這不但極大地壓縮了生產(chǎn)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(fā)展?jié)摿Α?/p>