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冷链物流中心平面布局与冷库规划流程研究

西南交通大学

硕士学位论文

冷链物流中心平面布局与冷库规划流程研究

姓名:周健

申请学位级别:硕士

专业:物流工程

指导教师:张锦

20100401

西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页

摘 要

近来,随着经济发展,国民生活水平的不断提高,我国冷链物流开始快速大幅的发展,对冷链物流的要求也在不断地提高。但以我国目前的冷链物流服务水平而言,远远无法满足客观需求。如何在新形势下改善低温流通,提高低温企业的竞争力,发展现代冷链物流,整合企业物流资源成了低温行业的必然选择。因此,在低温流通领域掀起了一股物流中心投资的热潮。

冷链物流中心作为现代冷链物流的核心内容,涉及交通、低温仓储、加工、配送、分拨、信息处理等全过程全系统的服务,合理规划冷链物流中心有利于提高冷链物流效率、降低成本、提升冷链物流服务质量,具有十分重要的意义。

目前可以参考的冷链物流中心的规划理论研究成果不多,因此本文主要通过对常温物流中心内部的平面布局规划的方法和冷链物流的特点两方面入手,在常见的物流中心布局规划方法的基础上,结合冷链物流特点、考虑低温环境进行调整与修正,尝试对冷链物流中心的平面布局及低温仓储区规划的流程进行研究。本文首先介绍7国内外物流的发展现状和冷链物流发展的趋势,在对现有相关研究的综述基础上,提出了本文的主要内容和思路;其次,分析了冷链物流的特殊性,并根据其特点对冷链物流中心进行了平面布局的设计;然后对物流中心内部动线的流向进行了方案调整,得到了较为合理的布置方案。

另外,本文不仅对冷链物流中心进行了平面规划,同时也对低温仓储区以及冷库内部的作业区及储位进行了设计,并对低温仓储所涉及到的物流作业设备设施的选型提出一些建议。

本文旨在为现代冷链物流中心的布局规划的流程及冷库作业区和储位设计提供一定的参考和借鉴。


关键词冷链物流;物流中心;平面布局;规划流程

! 西南交通大学硕士研究生学位论II文曼曼曼曼曼曼曼皇皇曼曼曼皇曼曼曼鼍曼皇曼!曼曼曼曼舅皇第1I页

Abstract

Recently,as the developing of economic and the continuous improving of people’S

cold—chain started to and

living standards,Chinese logistics

develop rapidly substantially,andthe ofcold chainlogisticsalsoincreases.But intermsofChina’Scold—chain

requirement

service unable to meet the needs.How to lowlogistics level,far objective improve

flow and the competitivenessof low temperatureenterprisesunder thenewtemperature

situation,developingmodemcold-chainlogisticsandintegrated logistics resourcesbecomeaninevitable choice for circulationriseto

low—temperatureindustry.Thus,low—temperature

an upsurge ofinvestmentinlogisticscenter.

As the core ofthe modem cold chain centersrefer to

logistics,Cold—chainlogistics

system-wideservices to thewhole process,as traffic,low-temperaturestorage,processing,distributionandinformationprocessing.Arationalplanofcold—chainlogisticscenterwillbe

to improve cold—chainlogisticsefficiency,reducecosts,and cold?chainpropitious improve

logisticsservicequality,SO ithasgreatsignificance.

At the time,the cold?chainlogisticscenterplanningtheoreticalstudieswhich

present

Canbe referenced are few:so thispaper will prim

arilystart from theplanningmethods ofthenormaltemperaturelogisticscenterandcharacteristicsofcold—chainlogistics.Thispapertriesto find a method of cold?-chain centerthrough

logistics consideringlow-?temperatureenvironment adjustments and amendments based on the usuallayout planning methods.First,paperintroduces thedevelopmentstatusofdomesticandinternationallogisticsandthe

trendofcold?chainlogisticsand proposed themaincontents andideasofthisdevelopment

based on the of research.Second,itanalyzes the ofPaper synthesis existing particularitycold—chain did the of cold?chain center to

logistics,and layout design logistics accordingmeir characteristics.Then adjustthe layout program according to the logistics flows.

In not the ofthecold—chain

addition,thepaper onlygave planning logisticscenters,butalso the andthe areas.Atlast,the

designed low—temperaturestoragespaces operation papermade some oftheselectionof andfacilitiestocold-chain

suggestions equipment logistics.

This articleaimsto areferenc

eofthelayoutplanningprocessofmodem

provide

cold-chain centerandthe ofcold areaand

logistics designing storageoperations storagespaces.

Key words:Cold—chain process

logistics;logisticscenter;layout;planning

西南交通大学

学位论文版权使用授权书


本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。


本学位论文属于

1,保密口,在 年解密后适用本授权书;

2.不保密d使用本授权书。

(请在以上方框内打“,")


指导老师签名: 刁鲜

学位论文作者签名:f弹龟 1

、℃.

日期: 20lO、毕.f丐 日期:、b,O'70、妒哆

西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明

本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下:

论文对国内外冷链物流产业和冷链物流中心的发展作了概述,并查阅大量资料,了解了在冷链物流中心的布局规划方面取得的研究成果。论文-丰要完成了对冷链物流中心内部的平面布局规划和对冷库的规划设计。

伦文在撰写过程汇总,绘制了大量流程图、示意图、效果图和相关表格。另外加入了对日本冷库实地调研获取的资料和图片,在规划中采取了日本冷库的先进手段,具有一定的创新性和实践指导意义。

本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。


学位敝作者签名:f孙庭

日期: 2-o,口.弘。13 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页


第1章绪论

1.1研究的背景和目的

1.1.1研究的背景

近年来,随着经济发展,人们对饮食的需求不再仅局限于吃饱,同时对食品质量安全提

出更高要求。生鲜食品由于其安全、新鲜和营养的特点,越来越多地出现在餐桌上。人们消费理念的提升以及超市商场便利店的快速发展带来的是生鲜品的消费需求急速、大幅提升。生鲜品就是新鲜、具有生命的、易腐产y.t11。为了保持生鲜品的安全品质,需要采用专业的物流方式,即现代“冷链”物流。

我国冷链物流的市场巨大,据中国物流与采购联合会的统计数据显示,中国各种肉类产量占世界第一位。2005年全国肉类总产量为7743万吨,占世界总产量的29%。其中,猪肉产量为5010万吨,占世界总产量的49%。2007年全国冷饮的产销量256万吨,比06年同期增长12%;实现销售额308亿元。冷饮市场规模不断扩大,季节性逐渐消失,但与发达国家相比,我国人均冷饮消费量仍然很低,有着巨大的发展潜力。中国速冻食品从1995年开始以每年20%的增速发展,近三年更是以每年35%的增速极度扩大,远远高于全球9%的增长速度。目前全国有各类速冻食品生产厂2000余座,年产量1000多万吨,销售额高达100多亿元。中国是世界上最大的水果、蔬菜生产国。2006年,全国水果产量达到9700万吨,蔬菜产量达到5.6亿吨。2006年中国乳品总产量达到3290万吨,年增速超过12%,增长速度居世界首位。铁道部门预测,2010年易腐货物年运量将达7500万吨【2】。

仲量联行2009年9月发布的报告《潜力无限的中国冷链物流市场》显示,中国的公共冷冻仓储设施在未来的五年中将以每年约24%的速度增长,高于普通仓库市场20.4%的年增长率。据中国物流与采购联合会的统计,2007年,我国社会物流总额达75.2万亿元,同比增长26.2%。货运总量达到225.3亿吨,增长10.7%,其中冷链物流市场需求的增幅要高于平均数字。

? 我国政府对冷链物流产业日益关注,出台了一系列的宏观政策。2004年《中共中央国务院关于进一步加强农村工作提高农业综合生产能力若干政策的意见》中明确提出:加快建设以冷藏和低温仓储运输为主的农产品冷链系统。2005年,建成了贯穿全国的鲜活农产品“绿色通道”。2006年,《全国食品工业“十一五”发展纲要》中提出:到2010年,果蔬采后商品化率提高到60%以上,采后损失率降低到10%.15%,在现代物流技术方面发展快速预冷技术与冷链技术、综合保鲜技术等。2008年,中央“一号文件”更明确提出要积极支持发展鲜活农产

品冷链物流。2009年,《食品安全法》曼皇曼曼寰曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼!!!!!曼!曼曼曼曼曼曼曼曼邑曼曼曼曼曼曼曼曼曼兰蔓曼曼曼鼍曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼I西南交通大学硕士研究生学位论文 I——曼曼皇曼曼曼曼第2页正式颁布实施,对食品的物流环节提出了明确要求。

我国的冷链物流产业已经进入快速增长时期,冷链物流高速、快捷、有效的运作是现代物流行业应关注的一大课题。

1.1.2研究的目的

在欧美、日本等发达国家,对温度有特别要求的食品有85%能够得到妥善的保存,而在我国,这一比例却只有15%。国际标准则规定易腐物品物流成本不应超过易腐物品成本的50%,而我国的比例为70%。据统计,我国每年果蔬腐损1200万吨,经济损失上千亿元【3】。

究其原因,从软件上看,我国的冷链物流行业尚处于初始阶段,行业准则、执行标准、物流操作规程、低温物流技术等一系列支撑体系仍不健全,导致我国冷链物流水平远不能满足客观需求。

从硬件设施上看,我国冷链物流起步较晚,冷链物流基础设施整体陈旧落后。目前我国高水平现代化的冷链物流中心几乎还处于初始建设阶段,多数冷链物流依靠的是已有的冷库及低温运输车辆改建完成。仅从冷库方面看,目前,全国冷库的总容量约有700余万m3。总体看,不管是数量,还是冷库结构,都不适应快速发展的生鲜食品对于不同冷冻冷藏温度带的需要。冷冻冷藏设备的人均占有量只相当于世界先进国家的1/8。“冷链”物流同一般现代物流一样,形成完整的“物流系统”是最基本的基础设施,而目前我国的“冷链”(加工、运输、储藏和零售)系统建设,还处于起步阶段,远不能适应发展生鲜品“冷链”物流的客观需要。【4】

我国构建现代化的冷链物流体系的基本条件是建立最基本的基础设施,首先亟待建设一批现代化的冷链物流中心,采用保鲜性强、保质性好的冷藏及运输方式、配套以先进的技术装备与物流设施,为生产生活提供有力的冷链物流保障。对于冷链物流中心来说,内部合理的布局规划,能够高效利用冷链资源、改善冷链物流的作业环境、提升冷链物流服务水平,因此对冷链物流中心内部布局规划的理论和方法进行研究具有十分重要的意义。

1.2国内外相关研究成果

中外的专家学者对冷链物流的相关研究成果集中在其出现及发展方面。如Mafija等认为全球冷冻食品消费的快速增长得益于关税的降低、运输效率的持续提高、IT技术以及冷链技术

的发展。同时。他们认为严格的温度控制和快速反应对于食品品质非常重要。Simon等的研究表明。冷链在全球食品市场中扮演了重要角色,加拿大政府由此对冷链物流进行了政策引导和扶持。邬跃指出,由于人们的生活习惯和消费水平的差异以及我国整个物流行业的结构特点等因素,我国不能照搬国外的发展模式,要 西南交通大学硕士II研究!生学鼍位论曼文曼曼曼曼曼曼鼍曼曼鼍曼曼曼曼曼曼曼!曼量第3页孽曼曼曼舅。一I一一m.m。

发展具有自身特点的冷链物流。汪云华指出我国食品冷链的市场化程度很低,第三方冷链物流将有着广阔的发展前景。恭树生、梁怀兰认为目前我国冷链物流的上游、中游和下游环节没有很好的衔接起来,区域内的农产品综合物流配送体系尚未成型,应尽快建立配送中心。韩根初强调保证冷链食品安全对策在于:食品物流体系的建立;大力发展第三方冷链物流;升级冷链技术设备;创新冷链物流的管理机制以及政府的扶持等。对冷链物流中心的宏观布局及选址方法等问题也有部分研究成果。

目前的研究文献中,对常温物流中心内部的规划、设计、布局方法研究等较为常见,而针对冷链物流中心方面可供参考的研究成果较少。“日本冷库业发展状况”、“一座加拿大冷库”等文章涉及到在对发达国家的冷链物流中心的调研结果进行分析总结后,为现代化冷链物流中心的规划设计提供参考;现代冷链物流中冷库的规划设计——国宝鼎虎集团、冷链物流中心的统筹规划、冷链物流中心的布局与综合技术等文章中涉及到在实际应用中对物流中心内部的规划与设计,但冷链物流中心内部的平面布局和冷库规划流程方面的理论与方法的研究仍然很少,因此本文具有一定的创新性与应用价值。

1.3论文的主要工作

本文主体分为五部份,首先提出本文的研究背景及研究意义,并对相关的研究成果做简要综述。

第二部分概述国内外物流的发展现状,冷链物流及冷链物流中心的发展过程,简要介绍冷链物流的概念、起源及发展,并参考发达国家冷链物流中心的规划建设特点,分析我国现有冷链物流中心的问题与不足。

第三部分,冷链物流中心内部平面布局流程研究。通过分析冷链物流的特点和冷链物流中心的功能,提出冷链物流中心在规划过程中的特殊性,并进行功能区设置。根据冷链物流中心的特殊性,在遵循布局原则的基础上,对现有布局方法SLP法进行调整,对冷链物流中心进行平面布局。利用动线分析的方法对初步方案进行调整,最终得到较为合理的冷链物流中

心平面布局方案。

第四部分,完成了对低温仓储区的规划和冷库设计工作。首先对仓储区按功能及温度特点进行分类规划,重点用物流作业流线分析的方法对冷链物流中心内部的低温仓储区进行冷库群规划、库内作业区规划以及库内货位区布置;并对仓储设备设施的选用提出建议。

最后对冷链物流中心的规划进行总结和展望。

论文的框架如图1.1所示。

西南交通大学硕士研究生学位论文 第4页


图1-1论文框架示意

西南交通大学硕士研究生学位论文 第5页

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第2章冷链物流业现状与发展趋势

2.1国内外冷链物流发展概述

2.1.1冷链物流的起源与定义

冷链的起源要追溯至十九世纪上半叶冷冻机的发明,随着电冰箱的出现,各种保鲜和冷冻农产品开始进入市场,进入消费者家庭。

近年来,冷链物流急骤升温并逐渐成为物流业关注的焦点,分析它兴起的原因主要有以下几个方面:

(1)连锁经销体系带动物流业的兴起

(2)食品流通形态的变革

(3)使专业分工更符合需要

(4)低温食品的逐渐普及与成熟

冷链的定义,有如下参考。欧盟定义冷链为“冷链是指从原材料的供应,经过生产、加工或屠宰,直到最终消费为止的一系列有温度控制的过程。冷链是用来描述冷藏和冷冻食品的生产、配送、存储和零售这一系列相互关联的操作的术语”。日本明镜国大辞典定义冷链为“通过采用冷冻、冷藏、低温贮藏等方法,使鲜活食品、原料保持新鲜状态由生产者流通至消费者的系统。"日本大辞典将冷链描述为“低温流通体系”。美国食品药物管理局将冷链定义为:“贯穿从农田到餐桌的连续过程中维持正确的温度,以阻止细菌的生长’’【5l。国家技术监督局发布的《中华人民共和国国家标准物流术语》中,冷链(coldchain)是指为保持新鲜食品及冷冻食品等的品质,使其在从生产到消费的过程中,始终处于低温状态的配有专门设备的物流网络【6】。

冷链物流泛指冷藏冷冻类产品在生产、储存运输、销售到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下,以保证产品质量、减少产品损耗的一项系统工程。它是随着制冷技术的进步、物流的发展而兴起的,是以冷冻工艺学为基础、以制冷技术为手段的低温物流过程。【7J

目前冷链所适用食品范围包括:初级农产品,如蔬菜、水果;肉、禽、蛋;水产品;花卉产品等。加工食品,如速冻食品;禽、

肉、水产等包装熟食;冰淇淋和奶制品;快餐原料等。特殊商品,如药品等。

由于冷链物流是以保证冷藏冷冻类物品品质为目的,以保持低温环境为核心要求的供应链系统,所以它比一般常温物流系统的要求更高、更复杂,建设投资也要大很多,是一个庞大的系统工程。由于冷藏冷冻类物品的时效性要求冷链各环节具有更高的组织协调性,所以冷链的发展与有效控制运作密切相关。

2.1.2国外冷链物流的发展概述

早在二十世纪三十年代,欧美的农产品冷链就已经初步建立,目前,欧、美、日 西南交通大学硕士研究生学位论文 第6页等发达国家都已经形成了完整的冷链物流体系。

日本的冷链物流主要体现在对果蔬的分级、挑选、清洗、加工、包装、预冷、冷藏、运输和销售中采用冷链保鲜技术。从上世纪70年代以后,日本开始在全国进行了果蔬低温冷链流通保鲜体系建设。至上世纪90年代,日本在全国实现了“产地预冷——冷藏车运输——低温冷柜或卖店销售”的果蔬冷链流通保鲜体系建设,目前,低温流通已成为日本果蔬流通的主流。为实现果蔬等鲜活农产品的高效保鲜,日本在全国果蔬等主产地建设了星罗棋布的冷库。这些冷库主要用于流通保鲜的预冷,而且是水果、蔬菜、花卉等多种鲜活农产品共用的,周年利用率较高。早期修建的主要是强制通风式冷库。这种冷库完成一次预冷需时间长,采收产品当天不能起运而影响上市速度,且库房周转利用率低,采收高峰时难以实现产品的大批量尽早预冷。后期随制冷技术的进步,发展修建了制冷效果好、制冷速度快的压差式通风冷库和真空式冷库。1975年,日本为了进一步提高与冷链相关的问题的研究水平,日本农林水产省成立了食品低温流通推进协议会,研究整理出《低温管理食品的品质管理方法及低温流通设施完善方向》。制定了食品低温流通温度带,并发行了《低温链指南》,使生鲜食品冷链保鲜技术进入了基本完善的阶段。

为了确保冷链物流的食品质量与安全,发达国家(如加拿大)政府一方面制定了一系列法律、法规和标准,如在加工、贮藏和运输环节制定严格的温度标准。禽类加工环境温度低于10℃,冷藏与运输温度不得高于4℃。另一方面,实施严格专业的认证制度,实行市场准入,加拿大全国目前共有经认证的有机农场2500个,有机食品加工企业150家,有机产品认证机构46个。再如对肉食品生产企业要利用HACCP(食品危害分析与关键控制点管理体系认证)来监督和控制生产操作过程,不但要求检查

农药残留量,还要检查生产厂家的卫生条件,对工作温度、肉制品配方以及容器和包装等作出了严格的规定。完善法律法规和标准、推进有机食品、HACCP及ISO等专业认证制度、原产地保护和地理标识管理等,是加拿大农产品冷链物流得以健康发展的重要保障¨j。

2.1.3冷库建设及制冷技术发展概述

在冷库行业方面,发展较快的国家主要有日本、美国、芬兰、加拿大等国家。

日本是亚洲最大的速冻食品生产国,2004年全国有冷库数量(非法人企业)为343l座、冷库容积3302万m3(1321万吨),营业性冷库的面积2729万m3(1091万吨),占全部冷库容积的83%,其它17%为自用性冷库容积。2005年的营业性冷库容积275118万m3,与1975年相比,营业性冷库容积增长了175%,冷藏库企业数量由1254家减少为1153家,冷藏冷冻的货物数量(入库量)由71213万吨增加到206613万吨,增长了近3倍。2004年日本冷藏冷冻货物的(入库量)构成为:水产品523万吨(占27%),畜产品570万吨(占30%),果蔬等农产品243万吨(占13%),冷冻食品500万吨(占 西南交通大学硕士研究生学位论文 第7页曼皇曼皇曼曼曼蔓曼曼舅曼曼曼曼!曼曼皇曼曼曼皇曼曼量曼曼曼皇曼 — i曼曼曼量皇皇曼量曼舅曼曼曼鼍曼曼曼曼曼曼曼曼寰曼曼26%),其它69万吨(4%)。按温控区间分类,.2℃一10℃的低温库占11%,.2"C一一i

20℃的冷藏库占4%,.20℃以下的冷冻库占85%。【9】。

在冷库建造方面,土建冷库正向预制装配化发展,自动化控制程度比较高。比较著名的装配式冷库的制造商如芬兰的辉乐冷冻集团,其库板HE.3由无氟绝缘聚氨酯板和两层镀锌的钢层组成,轻便易拆卸,施工期短、气密性好、空间利用率高。

在制冷技术的发展方面,70年代以前国外冷库普遍采用以氨为制冷剂的集中式制冷系统,70年代后期逐渐采用以R22为制冷剂的分散式制冷系统。美国和加拿大占80%以上的冷库都以使用R717为制冷剂。80年代以来,分散式制冷系统在国外发展很快,冷却设备由冷风机逐步取代了排管,贮藏水果冷库中近1/3为气调库。

近年来,国外新建的大型果蔬贮藏冷库多是果品气调库,如美国使用气调贮藏苹果已占冷藏总数的80%;法国、意大利也大力发展该项技术,气调贮藏苹果均达到冷藏苹果总数的50%--一70%以上;英

国气调库容达22万t。日本、意大利等发达国家已拥有10座世界级的自动化冷库。

2.2我国冷链物流的发展概述

我国自1955年开始建造第一座贮藏肉制品冷库,1968年建成第一座贮藏水果冷库,1978年建成第一座气调库。1995年首次引进组合式气调库先进工艺,并在山东龙口建造1.5万吨气调冷库获得成功,开创了国内大型组装式气调冷库的成功先例。1997年在陕西西安建造了一座万吨气调冷库,气密性能达到国际先进水平。目前气调冷库已分布在山东、河南、北京、湖南、新疆、陕西、天津、四川等省市自治区,广东、北京等省市大约先后引进了40座预制装配式冷藏库,总库容约为7.5万吨。

近几年来,我国冷库建设发展十分迅速,主要分布在各水果、蔬菜主产区以及大中城市郊区的蔬菜基地。据统计,全国现有冷冻冷藏能力己达500多万吨,其中外资、中外合资和私营冷库约占50万吨,国有冷库450多万吨,分属于内贸、农业、外贸和轻工系统,其中内贸系统冷库容量达300多万吨,占全国总量的60%以上。我国商业系统拥有果蔬贮藏库面积达200多万n12,仓储能力达130多万吨,其中机械冷藏库70多万吨,普通库为60多万吨。【10】

按照生鲜品的保鲜要求,一般需采用最低温度为.2℃的高温库,水产、肉食类保鲜采用温度在.18℃以下的低温库,而我国早期建设的贮藏冷库大多数为.2℃以上的高温库。大型冷库一般采用以氨为制冷剂的集中式制冷系统,冷却设备多为排管,系统复杂,实现自动化控制难度大。小型冷库一般采用以氟里昂为制冷剂的分散式或集中式制冷系统。在建造方面以土建冷库偏多,自动化控制水平普遍较低。装配式冷库近几年来有所发展。

近年来,随着制冷技术的发展以及冷库建设技术的不断提高,我国逐渐开始规划建设较为先进的大型的冷链物流中心。

西南交通大学硕士研究生学位论文 第8页

2006年11月中外运上海冷链物流中心目前在位于嘉定区的西北物流园区江桥物流园正式投入运营。中外运上海冷链物流中心总体规划占地约100亩,设计总投资为2.5亿元人民币,一期总造价为1.3亿元人民币,建筑面积1.3万m2。

2009年8月宁夏恒源同达冷链物流有限公司在银川市金凤区工业园区投资1.5亿元建设的冷链物流基地成为西北最大的冷链物流基地之一。

2009年11月云南东盟国际冷链物流中心项目开工。其中一期将于2010年11月建成并投入

使用:而整个项目的建设周期为2年半左右。计划总用地200亩,包含8万m2的冷冻食品冷藏交易区,3万m2的冷冻食品加工区,1万m2的商务信息交流平台,和500个大小车位的停车区。项目建成后从.35℃到5℃设立不同温区,可满足冷冻肉品(禽畜、水产等)、速冻食品、冷饮、果蔬、野生菌、鲜切花不同产品的冷冻要求。

2010年3月四川蓝雁集团乐山冷链物流中心全面启动投入经营。项目占地面积325亩,总投资4.2亿元。兴建l万吨冷库、常温仓库各一座,大型物流交易市场两个、物流服务中心、信息中心及标准化配套设施。项目建成投产后,形成年加工冷藏肉类食品、海产品15万吨;保鲜冷藏蔬菜2万吨、水果3万吨。


2.3我国冷链物流存在的问题与不足

欧美日冷链物流产业的发展相对成熟,具有起步早、物流装备齐全,信息技术和自动化技术广泛应用、物流环节配合协调,损率低和物流相关配套社会环境完善的优点。而我国的冷链物流发展尚处于起步阶段,和国外发达国家相比差距很大。尽管我国的冷链物流业已经有所发展,但国内80%以上的生鲜商品还是采用常温流通手段,导致产品质量不稳定,生命周期短,不仅使生产者利益受损,对消费者饮食安全构成隐患,还造成巨额浪费。目前从总体上来看,我国冷链物流中心的现状不容乐观,不仅与发达国家相比有较大差距,与国内常温物流中心相比也处于相对落后的位置。主要表现为:

(1)冷链的物流基础设施建设不足,致使生鲜产品损耗巨大

(2)低温储藏远达不到经济发展的要求

(3)冷链物流缺乏上下游的整体规划和整合

(4)冷链物流管理落后

国外低温储藏食品多为小包装食品,规格整齐,库内码垛搬运基本机械化,绝大部分货物放置在带框架的标准托盘上,用电瓶叉车运输或提升。而我国目前运营中的冷链物流中心冷冻、冷藏设施陈旧,缺乏规范式的保鲜冷藏温度控制设施,库内码垛搬运主要靠人力,劳动强度大,工作效率低。国内各个冷冻冷藏企业的制冷技术仍处于较为落后的阶段,冷冻冷藏质量监控、车间环境温度和清洁度控制、卫生管理和包 西南交通大学硕士研;究_生学位论;文 I舅舅曼曼鼍曼曼曼曼曼曼第9页鼍I—I—_——_一一一一一I;;

装技术仍与国际标准有较大差距,无法为易腐食品流通系统地提供低温保障。由于缺乏冷库和预冷装置,大部分果蔬都只能在常温下储藏和运输,造成很大的损耗,易腐物品装车大多在露天进行操作,我国每年的冷链物

流所造成的损失高达750亿元人民币。

因此,通过对冷链物流的特殊性进行研究和分析,对冷链物流中心内部的仓储、流通加工、分拣、配送等主要功能区进行科学合理的布局规划,对冷链物流中心的作业设备设施进行合理的选择就显得尤为重要。

西南交通大学硕士研究生学位论文 第10页


第3章冷链物流中心的平面布局

目前,我国部分省市地区已经规划建设了一批大型的现代冷链物流中心,但是对冷链物流中心内部的布局规划却几乎没有可参考的、有针对性的理论与方法。现代冷链物流中冷库的规划设计、冷链物流中心的统筹规划、低温物流中心的布局与综合技术等文章中涉及到在实际建造和应用中对物流中心内部的规划与设计,但在研究领域对于冷链物流中心在规划过程中的内部功能区设计方法、平面布局方法等的研究成果甚少。因此在本章中将重点研究冷链物流的特点,研究冷链物流中心的功能的特殊性,并根据其特殊性对常温物流中心的内部布局与规划方法进行调整,以给出冷链物流中心在内部布局规划流程方面的建议。

3.1冷链物流与冷链物流中心的特点

冷链物流的核心即为保持低温环境,以确保生鲜品的安全与品质。冷藏冷冻类食品的物流流程要求冷链物流不得在任何环节改变制造商原来设定的产品保存温度条件。与常规的物流系统相比,冷链物流有其自身的特点,在操作过程中需要遵从以下原则。

“3P”原则:原料的品质(produce)、处理工艺(processing)和货物包装(package),要求原料品质好、处理工艺质量高、包装符合货物的特性。这是货物进入冷链时的早期质量。

“3C”原则:即在整个加工和流通过程中,对产品的爱护(care)、保持清洁卫生(clean)的条件以及低温(c001)的环境,这是保证产品“流通质量”的基本条件。

“3T”原则:产品最终质量取决于低温的储藏与流通的时间(time)、温度(temperature)和产品耐藏性(tolerance)。“3T原则”指出了冷藏食品品质保持所允许的时间和产品温度之间存在的关系。由于冷藏食品在流通中因时间一温度的经历而引起的品质降低的累积和不可逆性,因此对不同的产品品种和不同的品质要求都有相应的产品控制和储藏时间的技术经济指标。

“3Q"原则:即冷链中设备的数量“quantity”协调、设备的质量(quality)标准的一致和快速(quick)的作业组织。冷链设备数量和质量标

准的协调能够保证货物总是处在适宜的环境之中,并能提高各项设备的利用率。因此要求产销部门的预冷站、各种冷库和运输工具等,都要按照食品原料及产品物流的客观需要,相互协调。快速的作业组织则指的是加工部门的生产过程,经营者的货源组织运输部门的车辆准备于途中服务、换装作业的衔接,销售部门的库容准备等均应快速组织并协调配合。

“3M"原则:即保鲜工具与手段(means)、保鲜方法(methods)和管理措施(management),在冷链中所用的储运工具及保鲜方法要适合食品的特性,并能保证既经济又取的最佳的保鲜效果,同时,要有相应的管理机构和行之有效的管理措施,以保证冷链协调、有序、高效的运转。

西南交通大学硕士研究生学位论文 第11页

由于冷链物流的特殊性,冷链物流系统比一般常温物流系统的要求更高,物流中心的规划与设计也应体现其特殊性,具体体现为以下几点。

首先,冷链物流中心比常温物流中心的建设投资要大很多,尤其是冷库建设投入以及低温环境下的物流设备设施投资很高。因此要求冷链物流中心在规划中应特别注意资源的节约及合理配置。

其次,易腐食品的时效性要求各低温环节具有更高的组织协调性,同时在冷链物流中心中的一系列物流作业过程都要求严格满足货物温度要求,在规划设计过程中需要特别考虑。因此,在对冷链物流中心的内部进行规划时,应特别注意各功能区的合理设置与布局,以保证冷链物流作业能够具有连贯性、有序性和高效性。

第三,冷链物流中心的冷库能耗巨大,并多用氨作为制冷剂使用,氨具有毒性,且当浓度超出标准是有爆炸隐患,因此在节能、环保和安全防范等方面都较常温物流中心有更高的要求。

第四,与常温物流中心相比,冷链物流中心的货物全程处于恒定低温条件下,则要求取消露天堆放的储存方式,装卸货区不能设置在露天环境

第五,低温运输车辆的规格较普通运输车大,因此在装卸货平台和中心道路设计时要有所区别。

3.2冷链物流中心的功能区划

3.2.1冷链物流中心的功能分析

现代冷链物流中心不应仅局限于利用冷库进行低温仓储这样单一的物流业务,而是应具备集低温仓储、预处理与包装加工、分拨配送、产品展示交易、办公综合管理及信息处理、车辆调度管理及维护、停车、餐饮休闲娱乐等功能的、专业化、便捷化的物流服务站。各项功能逐一说明如下。

1.低温仓储功能

低温仓储是冷链物流中心最具特点的功

能。现今的低温仓储已从单纯地利用冷库进行生鲜品的储存保管,发展到担负货物的接受、分类、计量、存档等多种功能。应能满足生鲜品低温储存的要求,能适应现代化生产和商品流通的需要,实现高效率物流作业需要。

2.预处理、包装及加工功能

主要作用就是对生鲜产品进行预冷处理、包装、再包装和加工,这是冷链物流中心的特色功能之一。需特别注意的是,由于生鲜品需在恒定低温环境下进行物流作业,因此该项功能的实施也应处于特定、低温环境中。

3.分拨配送功能

分拨配送是利用配送车辆把用户订购的物品从制造厂、生产基地、批发商、经销商或物流中心,送到用户手中的工作。进行配送规划主要应注意以下工作,首先,根 西南交通大学硕士研究生学位论文 第12页据用户分布情况确定基本配送区域的划分,根据订单货品特性进行配送批次的决定,根据各用户的交货时间配送暂定先后次序。第二、根据各用户的订货量、体积、重量和车辆的可调派状况、最大载重量限制、用户点卸货特性及运送成本来进行车辆的安排。第三、根据交通状况、用户点位置及运送时间的限制来进行路径顺序的安排。最后根据货物的运输温度、性态、形状、容积、重量再最终决定车辆的装载方式。

4.展示交易功能

主要进行展销与配送信息的发布、生鲜产品的展示、客户信息的收集、处理等资讯工作,为全国众多农产品、生鲜水产品、果蔬生产商、速冻食品生产、加工企业及冷链物流企业提供设立办事处服务,为他们提供良好的办公环境、一流的商务服务平台;为生产、经销企业提供设施完善的商品立体化、多元化展示销售服务。

借助于展示交易,低温物流中心将为各大农产品、生鲜水产品、果蔬生产商、速冻食品生产、加工企业提供多元化的展示交易平台以及全程周到的物流服务,而农产品、生鲜水产品、果蔬生产商、速冻食品生产、加工企业也能在良好的基础上进行市场交流和客户拓展,双方都能得到良好的经济效益。

5.办公及综合管理功能

办公综合管理是冷链物流中心的信息、管理与办公中枢。主要为政府物流领导部门及物流中心内各进驻企业提供办公场所,信息管理同时为货运和货代公司提供物流信息服务。主要实现以下四方面的服务:

(1)为物流中心管理机构提供舒适、方便、快捷、高层次的办公环境;

(2)为入驻低温物流中心的企业提供办公场所及便捷的商务服务;

(3)构建物流信息平台,为货运和货代公司提供完善的信息服务;

(4

)建立现代化的监控中心,对物流中心进行监控。

主要实现采购与供应信息的汇集、采购商与供应商交易的促成以及订单的获取、分发、传递及分析,还有运输、仓储、配送等各项作业过程的信息管理。以及电子商务平台的交易与处理。办公综合管理对整个物流中心的运营情况有掌握和控制的作用,其职责主要是处理配送基地的日常物流活动事务、提供汽配与整车的公用物流信息平台和物流交易平台;管理整个物流中心的运作情况。结算中心和物流信息管理中心专门负责配送基地的交易金额的金融结算和公司内外信息的沟通,另外为国家工商、税务、银行等提供一定的商务环境。

6.车辆调度管理及维护功能

车辆调度的职能是对物流中心的低温运输作业车辆进行安排和调配,在需要的时间按照客户的需求把货物送到目的地,同时还考虑到各个作业环节在车辆的使用上进行合理的分配,完成高峰作业期对运输车辆的分配和调节。

车辆维护主要用于对配送车辆的日常维护的修理作业,为进入物流中心的车辆提供维修、清洁、保养以及提供汽车配套零部件等服务。因为进入物流中心的大多是一 西南交通大学硕士研究生学位论文 第13页

II

些长途运输的货车,长距离的行驶容易使车辆超负荷运行,另外低温运输车辆在技术上更需要经常维护以保证运输温度的恒定。通过汽车配套维修服务中心的服务功能,保证了车辆的正常运行,防患于未然,解除了驾驶员的后顾之忧,提高了运输效率和质量。

7.停车功能

冷链物流中心内部的停车功能主要指以下几方面:

(1)为在冷链物流中心进行作业的低温货运车辆提供停放场所

(2)根据冷链物流中心作业与管理需要制定车辆调度计划

(3)为冷链物流中心的低温货运车辆进行检查、保养等提供了场所

(4)由于业务和交流的需要,为外来车辆提供停放场所

8.餐饮休闲娱乐

主要为在冷链物流中心内部进行交易的人员、工作人员、运输司机以及外来人员提供包括餐饮、休闲娱乐等方面服务。一个物流中心的JIl页N运作,得益于管理工作的高效组织。现代冷链物流中心的建设和规划,不仅要设计物流作业的区域,同时也要为中心内所进驻的企业以及企业的员工提供良好的生活、娱乐、休闲条件。主要提供商务洽谈的服务设施,以及为车辆驾驶员提供食宿服务,为驾驶员解除旅途疲劳,恢复精力创造了条件。为中心内的员工与车辆驾驶员提供餐饮和娱乐服务,这对于缓解人们工作压力,补充体力,更高效率的投

入工作具有重要作用。

以上是现代冷链物流中心应具备的功能,在实际规划建设中,不同功能类型的低温物流中心内部的功能的侧重也有所不同,如仓储型的冷链物流中心一般位于大型生鲜品生产基地附近,其功能应偏向于生鲜品的预冷处理、包装及储藏,而流通型配送型的冷链物流中心多位于城市近郊,其功能应偏向于对城市大型超市、市场及便利店进行配送服务。在实际规划项目中,应根据情况对冷链物流中心的功能进行调整与设置。

3.2.2冷链物流中心的功能区设置

冷链物流中心内部分为物流作业区域和辅助性区域两大部分,其中物流作业区域有低温仓储区(其中根据储藏温度的差别与冷藏方式的差别细分为冷冻仓储区、冷藏仓储区、气调仓储区)、预处理加工包装区、分拨配送区、展示交易区和办公综合管理区;辅助性区域有车辆调度管理及维护区、停车区、生活综合服务区、道路、绿地等。如表3.1所示。

西南交通大学硕士研究生学位论文 第14页曼曼:.-- I I --I I II曼!曼曼曼蔓曼曼

表3-1低温物流中心功能区设置

分类 名称

低温仓储区

预处理加工包装区

物流作业区域 分拨配送区

展示交易区

办公综合管理区

车辆调度管理及维护区

停车区

辅助性区域 生活综合服务区

道路

绿地


3.3冷链物流中心的功能区布局

3.3.1布局的原则

规划建设冷链物流中心是为实现现代化的冷链物流提供物流作业场地。 冷链物流中心规划的合理与否,直接决定了冷链物流是否便捷、高效、节约、畅通。 因此对于冷链物流中心,需要在布局时遵循一定的原则。

(1)冷链物流中心功能分区须明确、合理、得当,布局紧凑,节约用地, 有效的利用设备、空间、能源和人力资源。

(2)设施的规划及布局应该留有发展的空间和适应于变化的规划。如发达国家有些工业厂房都是组合式的,设备安装也有利于变动和调整。

(3)与外界保持良好的交通和运输联系,出入口和内部道路符合客流与车流的集散要求,各运动流线保持顺畅、短捷。

(4)最大限度的减少物料搬运,简化作业过程。以最少的运输与搬运量,使货物的流动以最快的速度到达用户的手中,并满足客户的要求。

(5)建筑物布置应当地总体景观,与周边环境相协调。

(6)使彼此之间货物流量大的设施布置得近一些,而物流量小的设施与设备可布置得远一些。同时尽量避免货物运输的迂回和倒流,迂回和

倒流现象会严重影响低温物流中心的整体效率与效益,甚至会影响低温物流中心货物的流畅和环境。因此必须将迂回和倒流减少到最低程度,使整个低温物流中心的设施布局达到整体最优。3.3.2布局的方法

布局是系统规划的重要一环,它既受到系统其它设计环节的影响,也对系统的其它设计环节产生影响。从过去到现在,国内外主要应用的方法有以下几种:

1.摆样法

它是最早的布局方法。利用二维平面比例模拟方法,按一定比例制成的样片在同曼曼曼曼舅!曼笪曼曼皇皇曼量曼曼曼曼鼍曼曼曼曼曼曼曼皇皇曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼!曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼皇II曼曼!曼曼曼曼曼西南交通大学硕士研究生学位论文 第15页一比例的平面图上表示设施系统的组成、设施、机器或活动,通过向关系的分析,调整样片的位置可得到较好的布置方案。这种方法适用于较简单的布局设计,对复杂的系统该法就不能十分准确,而且花费时间多。

2.数学模型法

运用运筹学、系统工程中的模型优化技术研究最优布局方案,为工业工程师提供数学模型,以提高系统布置得精确性和效率。但是用数学模型解决布局问题存在两大困难。首先,当问题的条件过于复杂时,简化的数学模型很难得出符合实际要求的准确结果;其次,布局设计最终希望得到布局图,但用数学模型得不到。

3.图解法

它产生于20世纪50年代,有螺线规划法、简化布置规划法及运输行程图等。其优点在于将摆样法与数学模型结合起来,但在实践中较少应用。

4.系统布置设计SLP(system layoutplanning,简称SLP)法

系统布置设计(SLP)本来是用在工厂系统布置设计中,是把产品、产量、生产路线、辅助服务部门及生产时间安排作为布置设计工作的基本出发点来看待的一种布局方法。

SLP法是当前布局规划的主流方法,考虑到工厂布局和物流中心布局的相似性,选择SLP法作为冷链物流中心平面布局的方法,通过对系统布置设计基本要素的修改和流程的修改应用到冷链物流中心的规划与设计方法。首先分析物料流程与作业单位的相关关系得到作业单位相关关系图,再通过对冷链物流中心客流、车流进行分析,对建筑物、运输通道和场地做出有机的组合与合理配置,达到系统内部布局的最优化。操作程序如图3.1所示。


图3-1 SLP设计程序模式图

西南交通大学硕士研究生学位论文 第16页


3.3.

3功能区布局

1.作业单位相关关系分析

(1)在功能区布局中,各个区域除了通过物流联系外,还有人际、工作事务、行政事务等活动,对于这类的布局的基本出发点是人员联系、信息联系、生产管理方便、服务对象便利、客流合理、生产环境对人员影响小、社会联系方便等。这种联系都可以表示为各种单位之间的联系。通过单位之间活动的频繁程度可以说明单位之间关系是密切或者疏远。再根据单位之间关系的密切程度来布置设施设备。采用“密切程度”代码来反映不同单位之间的密切关系。“密切程度"代码如表3—2所示。

表3-2“密切程度’’干℃码

密切程度代码 A E I O U X

实际含义 绝对必要 特别重要 重要 一般 不重要 不要靠近

所占比例% 2%一5% 3%一lO% 5%一15% lO%一20% 45%一80% 不希望接近

此外还要用一种理由代码来说明达到此种密切程度的理由,如表3.3所示

表3-3“密切程度”理由代码

理由代码 l 2 3 4 5 6

理由 同一性质 物流 服务 方便 联系 噪音粉尘

对冷链物流中心内部平面布局来说,低温仓储区、预处理加工包装区、分拨配送区、展示交易区、办公综合管理区、车辆调度管理及维护区、生活综合服务区和停车区是主要的功能区块。需要特别说明的是,在常温物流中心中,也有将加工区单独划分为一块物流作业场地的规划方式,但由于冷链物流中心处理的货物需始终处于恒定、低温的环境下,因此将预处理加工包装区规划在仓储区中,以保证货物安全与品质。

对以上作业区域进行作业相关性的分析从而得到作业单位之间的密切程度,作为物流中心布局规划的理论基础。如表所示,表的左方为需要进行设施布置得各作业单位;表右上方的每个菱形框表示和左方相对应两个作业单位之间的关系;菱形字母部分代表密切程度代码,如表所示,数字部分代表理由代码,如表3.4所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第17页

表3-4作业单位相互关系表


根据上述作业单位相互关系表,画出作业单位间关系连线图,如图3.2所示。该图比较直观地反映出各作业单位之间的关系密切程度,作业单位间连线越粗表示关系越密切,反之不密切。该图是进行物流中心初步布置的依据。


图3-2作业单位关系连线图

根据各功能区间的关系连线图,考虑到相关作业单位的要求,结合规划布局的原则等,以一定比例关系初步

规划出块状区面积相互关系图,如图3-4所示。

侧门(货车出入门)




后 门

门 一

^ 客

货 户

奎 进

出 出

入 门




侧门(员工出入)

图3-3初步布置方案图

西南交通大学硕士研究生学位论文 第18页{ i . i — — — — 一i曼曼曼皇曼曼曼曼曼皇曼皇曼曼曼曼!曼曼曼曼曼皇

2.动线分析

冷链物流中心的平面布局要保证其内部物流流程的连续性,为此应将所有的建筑物、道路、功能区域按物流流程进行联系和组合,应尽量避免作业线的交叉和迂回。具体地说,就是要从满足低温物流作业要求和内部交通便利。在对冷链物流中心进行平面布局时,应尽量避免各种动线互相交叉干扰,保证分区明确;动线要力求简捷、明确、通畅、不迂回,尽量缩短流动距离;尽量避免车流、人流混杂拥挤。最后根据物流动线及作业流程,配置各区域的位置。如图3.4所示


图3-4物流动线分析程序

下面将通过对冷链物流中心内部的车流和人流的流向描述绘制动线示意图,并分析其是否畅通、合理。

(1)车流

运送货物的车辆,通过专门的货车通道进入物流中心后,分别停放在各自的储区前进行单证核对、卸货与货物检查活动,卸货完毕后,货车有三种不同的去向。

a.开往货车停车场,司机到货车停车场附近的车辆调度管理区休息整理;

b.开往车辆调度管理及维护区进行车辆的检修和清洗、保养等活动后到停车场或直接到发车位;

c.直接开往发车位准备装货上车。

西南交通大学硕士研究生学位论文 第19页

II鼍曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼詈曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼!曼曼曼曼曼曼舅曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼I

货车流程如图3-5所示。

一货车停车场卜车





进 卸 度

化 进行洗车、维修

贝 货 。 管

大 站 理

门 厶口 及





一发车位卜区

图3-5货车流程图

根据货车的运输流程,画出物流中心货车动线。如图3-6所示。


















、-,


侧门(员工出入)

图3_6货车动线示意图 。

客户车辆从冷链物流中心正门进入,在停车场停车。顾客下车在商品展示交易区进行订货、购物等商贸活动,在办公综合管理区资讯信息、办理相关手续等,在生活综合服务

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