智能冷库系统节约能源

作者:Matthias Schweizer教授 文章来源:维世多物流系统(上海)有限公司 发布时间:2013-07-01
分享到
消费者越来越喜欢冷藏产品.这就需要总供应链的容量越来越高,这一要求不仅涉及到运输,更重要的在于仓储和商品周转.解决方案必须安全,透明,节能,最重要的是高效.

消费者越来越喜欢冷藏产品。这就需要总供应链的容量越来越高,这一要求不仅涉及到运输,更重要的在于仓储和商品周转。 解决方案必须安全、透明、节能,最重要的是高效。

冷藏仓库不仅用于食品生产和配送,也可用于医疗技术或制药行业。 总而言之,冷链必须连续,商品流动必须高效,产品必须可以完整溯源。要形成人性化的工作条件、减少故障、高效利用场地、将不同温区之间的通道尽可能缩短,从而起到显著节省能源的效果;为此,制造商、销售商和服务提供商都必须承担起将产品冷藏过程自动化的重任。因为速度和质量是竞争的决定性因素。

规划和过程设计决定(能源)效率

原则上,在为冷藏仓库设计技术流程时,必须确保过程链不中断、商品始终具备最佳冷冻效果,与此同时消耗尽可能少的能源。因此,维世多一方面与运输方,另一方面也与冷冻技术、建筑与建造专家密切合作。第一步,由维世多的规划专家根据各个运营商的要求确定必要的基础模块。 在此过程中,最重要的是对交付结构进行分析。因为将正确的商品按照需求高效、高质量地交付到收货人手中才是全部任务的决定性因素。基础模块包括过程设计和流程组织、建筑结构、温区及其通道、冷冻技术和方法的单独度量、运输设备和存储与检索机的设计、拣选方案以及合适的软件。软件要再现整个过程,并以透明和可溯源的方式设计出具有失效日期、序列号和批次管理功能的仓储系统。在设计过程中,应该在尽可能小的面积上实现尽可能高的使用率,将通道数量保持在最少,并且确保在仓储过程中开门的频率和持续时间都尽可能低,因为这样才能节约能源。

考虑到高昂的能源成本,还需要将向外排放的面积保持在最低,按照现行规定对冷库底板、顶板和墙壁进行隔温处理,从而避免冷桥或冷凝造成冷损失或损坏。规划中还考虑到了仓库与现有或新建建筑部分的连接方式,以保证建筑物各部分相互之间可以分离。 通道必须配备理想的鼓风装置或闸门。门也必须按照通用冷藏规定规划,此外还必须考虑到可控的解冻保护措施。


图1  美国肉食品制造商Excel Beef 是现代化节能、高效存储冷藏食品的典范

冷冻技术并非完全相同

正确规划冷冻技术可以节约能源成本。按照人们的理想,仓库的每个区域都必须恒温冷冻。制冷应该在夜间进行,因为夜间电力成本较低。此外必须考虑到冷冻技术对于货架结构和防火设施的影响。必须注意为蒸发器留出足够的场地和入口。 在安排防火措施时,必须弄清楚是用惰性气体(降低含氧量)还是用含有防冻液的洒水装置灭火。

冷却装置由冷冻剂、用于制冷的空气压缩机、螺杆式或活塞式压缩机和蒸发器组成,蒸发器负责传输冷却功率,并将冷空气分布到需要冷冻的整个空间当中。冷却装置应该在14~16h内达到必需的功率。

零下40℃及更低温度时的机械技术

要使冷藏仓库中的存储与检索机和输送技术系统可以顺利完成自己的职责,必须采用适宜于冷藏低温的技术。 驱动器与控制装置、电气装置和机械装置一样,都必须经受住-40℃严寒的考验。 例如,光栅应该可以自行加热,避免起雾,控制机柜必须有供暖功能,或者尽可能装设在冷藏区之外,从而确保电气控制系统正常运行。此外,确保使用适宜于冷藏、食品或药品的润滑脂、油和密封件;同时考虑到对金属耐腐蚀性的特殊要求。

通过功能强大的软件高效拣选

自动系统的另一重要优点是人员在仓库中的工作条件得到了明显改善。整个仓库运营是由存储与检索机进行的。因此,拣选冷藏商品遵循“货到人”的原则。 其中重要的是,拣选工作场所要符合人体工程学,工作人员不必千篇一律地拎起重物,不必长时间处于低温环境中。仓库管理系统对此起到决定性的影响:一方面,它实现了语音拣选或灯光拣选等拣选辅助功能,另一方面,通过集成于其中的批次、失效日期和序列号管理功能(欧盟法规178/2002),确保了仓库和配送中心的高度透明。

仓库管理系统可以智能预估所有过程,使各过程顺利开展、流畅衔接,不浪费任何时间。 另外,仓库管理系统还保证在入库、仓储、拣选及出库的整个过程中,每件产品都能在恰当的时间出现在恰当的位置,有效规避冷冻链断链的风险。因此软件的质量应该符合国际标准(如IFS)并且通过了GAMP验证。


图2  维世多为制药企业Grifols提供了一个自动冷库,血浆衍生物必须稳定可靠地存放在-35℃的低温中,细致张贴标签并准时交付

一款强大的软件包viad@t WMS在功能和性能方面可以全面升级。每次仓储过程都可以在系统中制定出灵活可调的策略,从而得以优化控制。工作人员可以实时看到所有的信息。viad@t WMS的操作和控制与仓库中的工作流程精确匹配。扫描一下或按下按键就可以立刻开始下一个工作步骤。viad@t包含控制货架操作设备、输送技术和其他机械组件的所有必要模块。此外,它还管理复杂物流系统的控制与可视化系统。viad@t WMS通过标准化的接口与专业的运输软件、海关软件或发货软件相结合。viad@t WMS与操作系统无关,在所有通用的UNIX和Windows平台上都可运行。可以使用各种先进系统,如ORACLE、SQL-Server或者DB2保存数据。现代化的客户端架构可以在网络上实现不同计算机之间的应用和数据库的分配。

智能节约能源

冷藏仓库和物流中心的能源节约潜力很高。为此,维世多开发出名为“viastore blue”的节能方案,不仅记录单独的能源消耗器,还对整套设备进行记录。智能仓库管理系统能够确定各项指标,以保证在仓库中实现最优化的 ABC 分配。这就避免了货物不必要的移动,最有效地节约了能源。为了经济、高效地完成工作,可以安装节能型驱动器、不浪费所有释放出的能量、拟定更高效的工作过程、预先规划合适的包装尺寸并更好地利用卡车的装载能力。

在实际工作中得到验证

在美国德克萨斯联邦州的弗里奥纳,维世多为 Excel Beef 公司设立了一个20通道的配送冷藏仓库。在供货范围中,除了能容纳80000个纸箱的仓库之外,还包括20台受IPC控制的viaspeed XL型存储与检索机(并行排列着两个单倍深度的载重设备)、输送技术系统、货架设备和消防设施(图1)。 载重设备(带式输送机)、入库和出库通道以及货架设备适用于三种大尺寸包装箱。Excel Beef 是美国最大的肉类生产商之一,每天处理约3000头牛。

维世多还为位于斯科勒(内布拉斯加)的美国食品制造商嘉吉肉制品公司 (Cargill Meat Solutions) 提供了一套装配有15台viaspeed-XL存储与检索机的系统。在这套系统中,高动态存储与检索机可以同时搬运两个纸箱。此外,维世多还提供了输送和分类系统,并负责了物流规划的工作。物流中心能够容纳 50000 个纸箱,在其中存放牛肉、猪肉和火鸡肉。

此外,维世多为西班牙制药企业Grifols提供了一个自动冷藏仓库,集成在美国圣马科斯(德克萨斯)的物流中心。 Grifols在其中存放血浆衍生物。血浆衍生物必须稳定可靠地存放在-35℃的低温中,细致张贴标签并准时交付(图2)。该解决方案包括一个单通道双倍深度的存储容器、一个55m长的辊道输送机、viad@t仓储软件以及5个工作场所。

结论

在维世多自动冷藏仓库中存储的货物始终受到监控,可以确保封闭式冷冻链的运作和物流过程的优化。在提高仓储容量的同时,缩减人员和管理成本、减少库存和产品在仓库中的滞留时间。维世多服务范畴包括过程设计和流程组织、建筑结构及其隔离结构、不同温区之间的通道、气候和冷却技术的规划、必要工艺的设计(如存储与检索机和输送技术系统)、集成的拣选解决方案和软件。

收藏
赞一下
0