基于智慧冷链的智能仓储系统发展现状与前景分析

杨海玉，卢增民，赵子瑜，钟玉娟，杜子年，王昭同 （培黎职业学院，甘肃 山丹 734100）

0 引 言

近年以来，我国冷链物流企业快速增长，但运营效率低，其中仓储系统存在较为明显的问题。仓储系统的智能化控制技术已经成为国内、国外所关注的热门研究课题，由于我国的仓储系统智能化控制技术应用起步较晚，在成本控制、技术水准、方式方法等方面仍存在不足之处，较国外还是存在一定的技术差距。智能化仓储系统有利于提质增效，对于冷链物流发展具有一定的促进作用。目前，我国冷链能力获得了持续发展，但部分冷库资源闲置、结构不合理，在冷链的智能化、集成化等方面与发达国家相比仍有一定的差距[1]。冷链物流仓储系统直接影响其产业链供给服务水平，用相应的技术和方法对冷链物流仓储系统进行优化，可以降低公司仓储成本，同时使仓储系统整体效率得到提升，对公司发展具有积极影响。智慧冷链下的仓储系统也越来越多样化，为了推动我国仓储系统智能化控制技术实现进一步发展，结合现有的实际情况，认真分析现阶段基于智慧冷链的智能仓储系统在科技水平方面、管理系统方面、控制技术等方面的不足，并探讨基于智慧冷链的仓储系统的智能化技术的发展方向。

1 智慧冷链的智能仓储系统的国内外发展现状

1.1 智慧冷链方向的发展状况

1.1.1 国外冷链发展状况

目前，美国、加拿大、日本、芬兰、日本为冷冻食品生产大国。一些组装式冷藏设备生产商，如美国冷藏公司、芬兰辉乐冷冻公司等，采用无氟隔热聚氨酯板材、双层镀锌钢板，其组装周期短、拆装方便、空间利用率高。由图1可以看出，2018年，欧洲冷链消费总额为58亿美元，亚洲市场44亿美元，北美市场37亿美元。

图1 2016—2020 年全球主要地区冷链物流支出及预测

1.1.2 国内冷链行业现状

在1955年建造的第一座肉品储藏冷库后，我国逐步建成了生果储藏冷库、气调冷库。近几年来，我国冷链建设发展很快，包括广东、上海、海南、浙江、河南和湖北等在内的省市已建成冷链物流体系。近年来，我国农产品深加工、食品精加工、医药生物等行业同样也获得了快速发展，对冷库的需求日益增加，对其规模要求也越来越高[2]。目前冷藏仓库的建设方式和运作方式已逐渐被标准化、模块化、工厂化等新的建筑观念所替代。根据中物联冷链委的数据，在2015—2019年期间，国内的冷库容量年均增长率达到了12.79%。

根据 IARW （International Association of Refrigerated Warehouses）的统计，2018年全球冰箱容量达到6.16亿立方米，较2016年增长2.67%；印度为1.5亿立方米，美国为1.31亿立方米，中国为1.05亿立方米，如图2所示。2019年7月30日我国明确提出，要围绕“巩固、增强、提升、畅通”八字方针，深化供给侧结构性改革，提升产业基础能力和产业链水平，实施城市老旧小区改造、城市停车场建设、城乡冷链物流设施建设等补短板工程，冷链物流行业将迎来新的发展机遇。

图2 2018 年世界主要国家冷库容量情况

1.2 智能仓储方向的发展状况

1.2.1 国外仓储系统发展状况

国外实现了立体仓库的自动化构建。立体仓库是当今世界上最先进的一项技术。本系统主要由货架、巷道式堆垛起重机、入（出）平台、自动送出、运行控制系统等构成。货架是一种钢或钢筋混凝土结构的建筑或结构，其内部的货位空间是固定的，而堆垛机在货架之间的走道中穿行，实现对仓库的存取，库存的管理主要有：MRP库存控制、EOQ库存控制、ABC库存控制、JIT库存控制等。商品信息由计算机完成收集，存货管理与EDI技术、条形码技术、计算机模拟技术、仓库管理信息化技术相结合，使仓库工作更加方便、快捷，同时还能节约人力，增加经济效益。虚拟实时监测系统更好地监督管理仓库系统，并且能够发出送货指示、获得反馈、追踪货物、处理退货等。就实际情况而言，一是客户在虚拟状态下完成了实际的物流操作；二是让客户节省大量的时间成本，工作人员的失误率更低，费用更低，更及时；三是对技术人员的要求也更高。

1.2.2 国内仓储系统发展现状

我国冷链物流在近几年实现了迅速发展，但整体质量却并不乐观。随着我国经济的发展，目前的冷藏仓库已无法适应市场的多样化需要[3]。从冷链物流的规模来看，我国人均冷链物流能力与世界先进水平存在较大的差距；从区域发展来看，我国冷链物流的发展重点是华中地区、华北地区、华东地区，其中江苏、山东、广东、上海的冷链网络与系统比较完善，但以农牧业为主的西部特色农区的冷库数量较少。

目前市场仓储系统主要集中在物流、食品、医药生物、农业等行业，大型的企业仓储系统均相对完善，例如刘笑静早在2015年就提出结合企业实际情况建立仿真优化模型，利用自动识别技术分析出入库的作业流程，最后利用算法对工作流程进一步优化从而提高作业效率[4-5]。自动化分析入库技术在顺丰、京东、邮政、韵达等部门均得到了广泛应用。

2 智慧冷链的智能仓储系统的人才发展现状

我国食品业、农业、医药、化工等行业的飞速发展，促使冷链物流业高速发展，居民消费水平的升级、生鲜电商需求快速增长，伴随着行业的高速发展对于工作人员的专业性要求也呈递增趋势。

企业所需要的冷链仓储人才必须具备一定的专业素质： 具备一定的操作能力，高级冷链仓储系统人才负责整个冷链仓储系统性把控，从产品的储存、运输、销售等多个环节进行控制，工作难度和对于工作者的技术水准要求较高；具备制冷原理、工艺、结构等专业知识；具备一定的冷链仓储的专业理论知识，强调实践动手能力，对于设备的安装、调试、运行、维修和管理等都有所了解。

3 智慧冷链的智能仓储系统的前景探究

在新冠疫情等多种因素的作用下，一些行业受到了市场冲击，但是冷链物流产业仍在稳步发展[6]。在互联网和物联网技术的飞速发展下，温度自动调节、远程监控等物流配送的运营和管理也将向智能化方向发展。虽然我国冷链仓储系统在近年获得了长足的进步，但在发展过程中仍旧存在一些不合理的现象。一是在仓储结构上仍有不合理的地方。冷链物流体系不合理，如：传统、单一、多层次的冷链物流，存在着大量的能耗；区域布局不合理，大多数冷库都集中在东部沿海及其他地区，而中西部冷库数量较少。二是国内对冷链仓储安全方面的管理不够。尤其是个体户和小微型企业因冷链产生的事故率较高，政府缺少对个体户和小微型企业的建设监管，很多冷链仓储系统没有经过专业的公司设计和施工，建设后期也没有经过相关部门的定期核检；冷链仓储的从业人员没有经过系统性的专业培训，对冷链仓储系统运行的潜在危险认识不足；设备带故障运营现象比较严重，特别是早期建设的仓储冷链系统设备老化、制冷设备保养不及时。三是小中型商业冷链仓储系统出现供过于求现象，低价竞争较为激烈。在我国，小型冷链仓储系统的自动化程度总体较低，大部分都是手工作业和巡检，劳动强度大、巡检不及时、安全事故频发[7]。国外冷链仓储系统的自动化程度较高，普遍采用智能冷链仓储系统，计算机自动控制较为普及，不仅劳动强度低，而且安全性较高。

随着经济的发展，当前冷链仓储系统的状况已不能满足多元化的市场需求。未来的智能化冷链仓储系统建设必然需要提高自动化控制程度。传统的中大型冷库，由于空间大，难以精确地控制温度，造成了较大温差。但是科学、规范地进行温度控制是确保储藏质量的重要环节。由于冷库在客观上具有地域和空间上的差异，不能保证绝对平均和最佳温度，这一不足将直接影响到冷冻食品的质量和企业的经济效益。因此，要针对不同区域的温度差异，采取相应的技术措施，以达到精确的温度控制，达到最佳温度，这是当前我国冷藏行业面临的一个重要技术问题，值得深入研究与讨论。

一是冷链仓储系统控制向智能化方向发展。在我国的冷库行业中，对于智能化发展的方向，始终有着清晰的定位。智能控制冷藏库是物联网技术与自动化技术相结合，用于冷藏库的进出、温度、湿度控制、环境监测管理、自动预警等全流程当中。近年来，随着政府的关注和支持，我国农产品的生产与加工、贸易、物流、冷藏箱等需求，推动了冷库行业在技术上的改进和提高，这是实现智能冷链物流产业快速发展的一种有效方法。我国冷藏库的发展方向是从量大到智能，同时这也是全球冷藏库发展的必然趋势。

二是冷链仓储系统产业向一体化迈进。从整体上来看，我国的个体户、小企业乃至中小企业都没有构建智能化的冷链物流体系，而且整个行业的一体化水平普遍不高。所以，为了减少食物的变质、污染以及减少不必要的损失，从采购、加工、冷藏、运输、销售等各个环节保证农产品的最佳状态，实现智能冷链仓储行业的产业一体化，必是未来智能冷链仓储行业发展的一个重要目标。

三是冷链仓储系统人才需求向高层次发展。全国各高校培养各类人才的输出是国家高质量发展的基本条件，与冷链物流相关的专业院校数目不断增加，尽管国家对此给予了一定的支撑，目前，智能化仓储产业乃至整个冷链物流产业，仍然面临着技术、管理、高标准操作等方面人才的短缺问题。故而，高校应积极改进基于智慧冷链的智能仓储系统方向的人才培养方案，积极运用工学结合、校企合作人才培养模式，大力推动岗课赛证全面结合，实现人才培养与企业经营活动同步化。

4 发展中国冷链仓储行业的策略

4.1 对基础设施进行适当的规划

合理的基础设施布局，就是要将已有的仓储资源进行整合，要有资金投入，要有能力建设，要与社会的冷链物流网络配套，要建成大型、专业的冷库，这样就可以把新的冷库与原有的冷库结合起来，搭建一个有层次的网状系统，既可以满足它的辐射需求，又可以进行承上启下的衔接。通过科学合理的规划，积极推动各种经济合作和投资模式的形成，调整冷库设施的布局，改造现有的设备，积极提升技术，以满足货畅其流的现实需求。

4.2 加速信息化和规范化

加速传统的手工操作库技术改造，提升冷藏库的自动化程度，并持续推动条形码、RFID等技术的应用。在冷链物流领域，为满足冷链物流的需求，应利用现代信息技术，实现快速拣选，自动分配货位，并优化存储能力。建立仓储管理信息系统，对进出仓储信息进行统一管理，并在各企业间建立专用的增值网络，以保证信息的及时传递。建立标准化制度，标准化是实现仓库现代化的必要条件，也是一个重要方法。所以，在国际标准的指导下，实现运输、仓储、装卸等环节的无缝对接，便可以实现整个社会的资源节约。

4.3 增加增值业务

在原有的仓储经营基础上，持续为客户提供更多的附加值，并以“客户满意”为目标，为客户提供个性化服务。在提供物流服务时，冷链物流公司除了要能敏锐地发现可感知到的客户需求，更要发现客户尚未了解的需求，并能指导和创造出顾客需要。另外，应将单一的冷冻制冷业务融入整个供应链，向下游延伸，提供质量检验、更换包装、贴标签等增值的流通业务；此外，由于生鲜农产品的顾客规模小，需要大力发展物流金融。由于规模小、资质不高，新鲜农产品很难满足银行的融资要求，因此需要对其进行融资。

4.4 加速培养人才

从高级管理层到基层操作人员都是现代冷链物流企业迫切需要的人才。而物流业也是一门很有实践意义的产业，所以不管是哪个层次的人才，都应重视实践性的训练。部属、省属、高职院校要明确后勤人才培养目标，构建有一定梯度的人才培养系统，并根据高校特点，为企业提供相应人才。

5 结 语

冷链作为一种新兴的特殊物流方式，正以日益专业化的优势进入我国的物流市场。冷链物流的对象主要以易腐食品和短期药品为主，比如冷藏、储存、运输等过程中，就是将水果、水产、禽肉等农产品，都能保持适当的温度，降低产品损失，确保农产品的品质。

在“互联网+”时代背景下的智能仓储系统，是一种在新的智能技术与信息技术推动下快速发展、应用的新的物流管理思想。由于长期以来的技术落后，国内开始关注并加强了对立体仓库的改造与运用。此外，由于网络、电子商务的快速发展，我国庞大的消费者市场推动我国物流业从传统的物流向智能化、自动化方向发展。这不但极大地压缩了生产空间和存货，简化了成本和程序，提高了物流效率，并且在将来还会有很大的发展潜力。