隨 著國人生活水平的提高及生活型態的改變,低溫食品已成為滿足現代人生活的必需品,在符合食品的健康性、安全性、經濟性及簡便性等需求趨勢下,國內低溫食品 消費量已日益提升。台灣地處亞熱帶,常年天候燠熱,要確保低溫食品在製造、儲存、輸送及銷售等流通過程中保持適當的低溫狀態,以維持食品品質,就需有完善 的低溫物流設備及輸送體系。

低溫物流產業的興起有以下幾個原因:

 
      (一)連鎖銷售體系的帶動

      (二)食品流通型態的變革

      (三)專業分工低風險的需要

      (四)低溫食品的普及成熟

      (五)都市化及人口集中

    (六)政府的積極推廣

它是一種符合潮流及需求所衍生出來的產業,並有逐漸整合,取代傳統倉儲業、運輸業及批發業之趨勢。從國內冷凍冷藏產業現況及市場來看,台灣地區每年 約有300億元的冷凍冷藏產業規模,低溫物流產業是應用基本的冷凍冷藏技術,並結合銷售、倉儲保管、運輸配送、流通加工及資訊應用等專業來創造產值,滿足 顧客與社會需求。低溫物流產業在國內方興未艾,然而如何降低投資成本與操作成本,其中包括電力能源的節省、維護低溫食品的品質、高效率經營運作及配合政府 政策面等,都是未來發展的重要課題。

在眾多冷凍冷藏設備應用中,目前以低溫食品在倉儲、運輸及銷售連鎖過程中,維持適當低溫的低溫物流系統最具市場與前瞻性。從物流業市場來看,台灣地 區每年約有7,600億元的產值,總產值佔國內生產總值的比重達13%,加入WTO後,每年有超過新台幣60億元冷凍食品配送商機。以目前國內低溫物流應 用情形而言,有400座傳統的冷凍冷藏倉庫供應全台低溫食品之保存,該設備多屬老舊、不符時代的需求,急待新設備來汰舊換新,以提升服務品質;且隨著低溫 食品的大幅提升,保存低溫食品之冷凍冷藏倉庫亦不敷使用,興建低溫倉庫亦屬必要。目前全國有十餘座低溫物流中心,500輛低溫配送車隊,將不足以應付國內 所需,急待嶄新低溫物流體系的建立。同時在中國大陸與東南亞也有廣大市場,省能源、省人力、省空間、省時間、高品質、低污染及低成本之低溫物流輸送與倉儲 系統的開發與應用,其產業遠景是可以預期的。

 
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「低溫物流輸送系統」是在低溫物流體系中扮演著運輸,並保持低溫食品在適當低溫以確保其品質的重要角色。傳統的低溫物流配送方式(如圖1)係依照 顧客(商店或超級市場)所需求的食品,在低溫物流中心檢貨分裝再以食品箱裝妥後,經由運送人員搬運至冷凍車之內,照一定路線將食品箱依序送往各個運送點、 商店或超級市場交給接受人員或店員,才算完成所有食品箱之運送工作。
 
 
圖1 傳統低溫物流輸送系統圖
 

此低溫物流輸配送過程中必須依賴造價昂貴的冷凍(冷藏)車進行,冷凍車除了有一般貨車相同的車體與機械之外,所差別的就是其車上之冷(凍)藏設備, 主要包括有隔絕外界熱量的冷凍車廂、排熱造冷的冷凍系統(壓縮機、冷凝器、蒸發器、控制機構及相關配件)及其他構件所共同組成。冷凍系統最主要用來排除來 自於車廂體外傳熱與因開門卸貨時所帶進的熱氣,特別是配送時的多次開門熱負荷(約佔總熱負荷之70%)為最,以產生並維持冷凍車廂內之低溫環境。配送用冷 凍車之壓縮機由運輸貨車上的引擎來驅動,為冷凍系統的最主要動力來源,也就是說,冷凍系統產生冷氣的效果受到冷凍車引擎轉速的影響,當冷凍車之引擎在怠速 運轉狀態時,即容易產生冷凍能力不足、排熱造冷效果不佳的現象,因此造成冷凍車廂內溫度持續升高,低溫食品無法保持於一固定適當的低溫狀態,而影響了食品 的品質與安全。

由於台灣地區交通擁塞,汽車引擎經常發生怠速運轉的情況,機械式引擎帶動的冷凍車亦無倖免,造成引擎無法有效發揮運轉效率而降低了冷凍車之冷凍能 力;而且台灣地區人口稠密,各商店間的配送距離過短,在完成一商店之部分食品箱的運送後,在冷凍車廂內部所增加的熱負荷還來不及冷卻移去,就已經抵達另一 商店,而要再次承受開門卸貨時所造成的熱負荷侵入。因此,在每一趟配送過程中的每一次卸貨動作,就造成冷凍車內的冷度持續流失,如此惡性循環,使得低溫食 品在-20℃~10℃的溫度環境中大幅度的變動,不僅讓低溫食品無法在所需適當的低溫下保持理想的品質,同時也造成引擎與壓縮機的負載變化過大,而降低引 擎與壓縮機的使用壽命及能源的浪費。

再者,冷凍(冷藏)車造價昂貴,在冷凍能力與設備同等級比較下,車用較陸地上用多出15%的貨物稅成本;且冷凍(冷藏)車使用數量多,造成冷凍設備 數量又多又零星,其維修機率與成本倍增,總體性能效率下降,因此應用一般的低溫物流輸送系統會讓其設備成本與操作成本居高不下,特別在冷凍車輛設備部份。

其次,以目前冷凍車的功能多半僅能配送相同品溫之低溫食品,像是運送冰淇淋或冷凍食品者,只能選擇使用可維持在-18℃以下的冷凍車;運送鮮乳或冷 藏食品者,只能選擇使用可維持在0℃以上不能結冰的冷藏車,因其保持品溫度範圍不同所致,所以對於不同品溫的低溫食品必須分開運送,造成車輛使用效率的降 低;或是分別購買兩部不同品溫之冷凍車或冷藏車來載運,這不但徒增投資與操作成本,更增加了管理上的負擔。

再者,低溫物流中心在低溫環境下,對低溫食品的檢集、分類及分裝等工作效率不彰。店員在冷凍車抵達卸貨時,唯恐低溫食品會升溫或融化,必須要放下手邊工作,立刻將食品箱搬運入庫或上櫃,這也影響了工作效率。

有鑑於一般低溫物流輸送系統的缺失(特別是冷凍車的影響部份),提出一種多品溫無冷凍動力運載的低溫物流輸送系統之觀念,這是一種以創新設計之蓄冷 櫃(箱),取代現行冷凍車應用的低溫物流系統,在實際應用上又可分為:鹵水加冷型低溫物流輸送系統及置換加冷型低溫物流輸送系統二種型態。

此新型低溫物流輸送系統係利用物流中心之冷凍能力,藉加冷站傳輸於可移動蓄冷保溫櫃,使其蓄冷再釋冷以保存低溫食品於其中之穩定低溫環境,並僅採用一般貨車運送不同品溫的食品至各配送點。其好處在於:

 
  1. 利用多品溫蓄冷保溫櫃運送食品,以解 決冷凍車目前僅能運送單一品溫食品之問題,節省不開門的冷氣流失。
  2. 不需利用冷凍車上之動力源來使蓄冷保溫櫃儲冷。
  3. 可以針對不同物流之配送距離來運送多品溫之食品至各商店及超市,降低專用車輛於怠速時所產生的能源消耗與空氣污染問題。
  4. 降低車輛專用所造成之投資成本的浪費,並且減少人員的搬運及提高工作效率。
 
圖2 新型低溫物流輸送系統圖
 
置換加冷型低溫物流輸送系統,如圖2所示,它提供了一種裝載低溫食品的蓄冷保溫櫃,在物流中心 藉由凍結機集中儲冷,將可置換且適用不同品溫的蓄冷器降溫蓄冷(儲存冷能),再把蓄冷器傳送置之蓄冷保溫櫃中,保持低溫食品之新鮮度,並且經由一般貨車即 可運送裝載於蓄冷保溫櫃中之不同品溫的低溫食品,以進行無冷凍動力運載之低溫物流輸送,如圖3所示。一般低溫物流輸送系統與新型低溫物流輸送系統之變換比 較如表1所示。
 
圖3 多品溫無冷凍動力運載之低溫物流 輸送系統
 
變換前(傳統式) 變換後(新型) 變換特點/優勢
冷凍(藏)車廂 蓄冷保溫櫃 規格化、不用開門、區隔食品
車用冷凍機 屋用冷凍機 免貨物稅、集中運轉
冷凍(藏)車 一般常溫車 出車少、減少噪音/廢氣
車輛燃油製冷 離峰電力蓄冷 成本低、平衡電力
多車單溫配送 單車多溫共配 多品溫/時效管理
 
表1 新型低溫物流輸送系統之變換與特點
 

設置在低溫物流中心的系統包括:加冷凍結機、蓄冷保溫櫃(箱)及多數個蓄冷器。加冷凍結機利用夜間離峰用電時段進行運轉,將多數個蓄冷器凍結,白天 物流理貨作業時,一方面將不同溫域的低溫貨品分類放入蓄冷保溫櫃(箱)內,一方面也放入不同溫域且以顏色區隔之蓄冷器,並封櫃(箱),由一般常溫貨車共同 配送直到交貨以後,以保持各種溫度食品(冷凍、冰溫、冷藏、常溫及熱食)的新鮮度,更節省不開門的冷氣流失。

 
所使用的蓄冷保溫櫃(箱),可製成單一型式規格,用以容納不同品溫的低溫食品,藉由可置換的蓄 冷器儲存冷能,保持蓄冷保溫櫃內於一定低溫環境。其中蓄冷保溫櫃與蓄冷器是經由電腦分析其幾何尺寸、結構強度、蓄冷效率及釋冷效果,開發出適合台灣特殊的 濕熱環境來應用;多品溫蓄冷器更有別於國外之平板形儲能容器之設計,且以顏色管理,區分不同溫域使用之低溫食品應用,使蓄冷保溫櫃(箱)無論是冷凍或冷藏 應用,皆可維持穩定低溫超過12小時以上的能力(如圖4與圖5),符合業界之實際需求。
 
圖4 蓄冷保溫櫃性能測試曲線(冷凍用)
 
 
圖5 蓄冷保溫箱性能測試曲線(冷藏用)
 

不同低溫環境的維持則有賴於充填在蓄冷器中之不同蓄冷液的性質,工研院能資所研發出5種品溫的蓄冷液,以應用於保存各種低溫食品(包括生魚片、冰淇 淋、冷凍食品、畜肉品、禽肉品、水產品、生鮮蔬菜、日配品、乳製品、米飯麵食及巧克力等)。此有別於其他國外之蓄冷液,特別是在融化均溫差微小(熱穩定性 好)、相變(融化)潛熱大、價格價宜及多樣化等方面,為國外其它研究單位或公司所不及。

新型多品溫無冷凍動力運載之低溫物流輸送系統的應用有許多種,簡單來說,就是以創新設計之蓄冷保溫櫃(箱)取代現行冷凍(冷藏)車,配送應用現行的常溫保存或碎冰保存的低溫食品應用,包括店舖配送、貨運輸送、電子商務宅配、固定配置、餐廳配膳及其他應用,相關說明如下:

 

1.店舖配送

 
    如圖6所示,低溫物流中心或生鮮處理中心依照顧客(商店、超級市場或連鎖餐飲店)所需求,將一般不同品溫的低溫食品或生鮮食品在低溫物流中心或生 鮮處理中心,分別檢貨分裝入不同品溫的蓄冷保溫櫃,此時蓄冷保溫櫃同時進行加冷作業,待檢貨與加冷作業完成,再將裝妥食品的蓄冷保溫櫃送上一般貨車之內, 照一定路線將所需食品依序送往各個商店、超級市場或配送點。
 
圖6 店舖配送示意圖
 
    此種應用不但可使用在陸地運輸上,更可使用於海上運輸或是空中運輸,特別是對於離島、偏遠地區的連鎖商店、超級市場或餐飲店之配送,以及特殊水 產、山產之處理配送,例如:離島設立便利商店,當其規模不足以設置一座低溫物流中心時,其後勤支援體系就有賴於本島的低溫物流中心協助,此時可依照離島顧 客需求,在本島的低溫物流中心分別檢貨分裝入不同品溫、不同店舖的蓄冷保溫櫃,再將裝妥食品的蓄冷保溫櫃送上一般貨車、交通船或飛機,依序送往離島各個商 店,以達經濟、時效及品管之目的。
    在實際應用方面如圖7所示,應用在統一星巴克(Starbucks)與伊是(IS)連鎖咖啡店之低溫與常溫食品配送,大榮公司在低溫物流中心接收 Starbucks的配送資料,匯集供應商的低溫與常溫食品,經檢貨分裝處理,將低溫與常溫食品分別裝入蓄冷保溫箱與物流籃中,並藉由一般常溫貨車同時混 載常溫與低溫貨品送往Starbucks各連鎖店。此實際應用不但使統一星巴克成為亞太地區食品衛生、配送效率與服務品質最佳者,也提早達成少量、多樣、 新鮮、高頻及即時配送之未來物流趨勢,更讓服務業者大榮貨運大幅降低投資與經營成本(人、能、時、車及財),獲致頗佳之利益。
   
a.低溫物流中心內之低溫理貨 b.冷藏品(點心)+常溫品(麵包)出車
 
圖7 Starbucks連鎖咖啡店之店舖配送應用
 
2.貨運輸送
 
    如圖8所示,包括低溫的貨運、快遞及宅急便等業務公司,在各營業所收集顧客委託運送的低溫貨品(各種低溫食品/醫藥/血液/檢體),藉蓄冷保溫櫃 將不同品溫的低溫貨品集中送到基地中心,再由基地中心檢貨分裝至蓄冷保溫櫃,並藉由一般大型貨車送往各營業所,再分送到顧客指定的地點。
    此種應用是最符合"Unit Load System"的觀念,也就是採用標準化、規格化的作業,利用棧板規格的蓄冷保溫櫃可獲致最高的配送效益,特別是對離島、偏遠鄉鎮之新路線配置最具價值與意義。
 
圖8 貨運輸送示意圖
 
    在實際應用方面如圖9所示,應用在大榮公司各營業所低溫與常溫貨物之運輸。大榮公司在各營業所收集顧客託運的低溫與常溫貨品,經檢貨分裝處理,將 不同溫度的低溫貨品裝入不同蓄冷保溫櫃中,並藉由一般常溫貨車混載常溫貨品與低溫貨品(蓄冷櫃中)送往其他營業所,再分送到顧客指定地點。此實際應用常溫 車共配,不但提高常溫車使用效率,更降低溫設備投資;且利用離峰電力蓄冷及不開門應用,節省電力成本,使得大榮貨運逐步邁向「全方位整合物流」的目標。
   
a.置放蓄冷器於蓄冷櫃中 b.出車(冷凍/冷藏/常溫)
 
圖9 大榮公司低溫與常溫貨物之運輸應用
 
3.電子商務宅配
 
    電子商務、網路購物乃未來時勢之所趨,儼然已成為近年來熱門話題,然而,發展B2C電子商務最大的瓶頸在於低溫食品(濕貨)宅配技術,也就是如何 少量、多樣、新鮮、高頻及即時配送到網路購物顧客的手中,而新型多品溫無冷凍動力運載之低溫物流輸送系統剛好可使最棘手問題迎刃而解。
    如圖10所示,各個顧客透過電子商務服務中心進行網路購物,電子商務服務中心將資訊分別傳給食品廠或貿易商與物流中心,以便藉冷凍貨車將各種低溫 食品出貨至物流中心理貨,物流中心藉蓄冷保溫櫃與蓄冷袋將不同品溫的低溫貨品分裝再整合,以一般常溫貨車同時混載常溫與低溫貨品送往密集無需冷凍機器配置 的宅配點,並在宅配點拆櫃,藉由蓄冷袋直接配送到網路購物顧客的手中,做到少量、多樣、新鮮、高頻及即時的物流宅配。其中保持食品低溫條件的冷能(蓄冷 器)供應與替換皆由物流中心來完成,免除宅配點對冷凍設備之購置與土地投資。
    在實際應用方面已有易集網進行網路購物,特別是2002年年菜(冷凍食品)的B2C電子商務應用,各個顧客透過易集網進行網路訂購,或透過全家便 利商店及萊爾富便利商店訂購,再透過大榮公司在營業所接收的配送資料,匯集供應商的年菜,經檢貨分裝處理分裝入蓄冷保溫箱中,並藉由一般常溫貨車配送到網 路購物顧客的手中。
 
圖10 電子商務宅配示意圖
 
4.固定配置
 
      如圖11所示,將蓄冷保溫櫃固定配置某些狹窄而無冷凍倉庫之場所,或清早、深夜無人配送之店舖,以充當機動性的小型冷凍倉庫之用。
    其次,對黃昏市場與風景區之配置應用,不但解決無電可用,無法保持食品新鮮的窘態,更創建「賣冰」(供應與替換蓄冷器)之新行業。
 
圖11 固定配置示意圖
 
5.餐廳配膳
 
    如圖12所示,大型旅館或餐廳舉辦大型宴會,使用低溫素材如生菜沙拉、冷盤等,需要保持鮮度時,將蓄冷保溫櫃(如實線所示)取代傳統冷藏倉庫及台車之用(如虛線所示)。
 
圖12 餐廳配膳示意圖
 
此外,新型多品溫無冷凍動力運載之低溫物流輸送系統應用,在設備規格上可根據各種應用需求,諸如蓄冷保溫櫃的尺寸大小、蓄冷器容積(低溫持續力)大小及各種品溫區隔,進行整體應用設計,達到適合各種應用需求的最佳低溫物流效益。
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