Инновации меняют логистику холодовой цепи

По мере роста мирового спроса на термочувствительные товары блок инноваций, в том числе интеллектуальные датчики, автоматизация и твердотельное охлаждение, постепенно меняет структуру холодовой цепи.

«Холод — это невероятно сложная проблема», — говорит Хэнсон Ли, основатель и генеральный директор компании Peltier Technology, которая разрабатывает модульные интеллектуальные технологические решения для холодовой цепи. Причина? По его словам, тепло повсюду, отмечая, что даже в северном климате в домах есть холодильники.

Если компании нужно, скажем, хранить кусок мяса в морозильной камере, это, как правило, простая задача. Но когда эту плиту необходимо переместить из морозильной камеры в грузовик, затем в фургон, а затем в магазин, поддерживать ее температуру становится сложнее, говорит Ли. Каждая передача может привести к нарушению холодовой цепи. Отправляемые продукты питания или лекарства могут выйти за пределы температурных параметров и стать непригодными для использования.

По данным Global Market Insights, в 2024 году стоимость мирового рынка логистики холодовой цепи оценивается в 341 миллиард долларов.

«Это огромные инвестиции со стороны всего мира, но в броне все еще есть изъяны», — говорит Ли, инвестор Humphrey Slocombe Ice Cream. Он понял, что компания тратит столько же средств на хранение мороженого в холодном виде, сколько и на его производство.

«Индустрия холодовой цепи в основном использует одни и те же решения на протяжении десятилетий», — говорит Брайан Бехарано, коммерческий директор Ember LifeSciences, глобального бренда по контролю температуры. По его оценкам, примерно 75% поставок холодовой цепи полагаются на пенополистирол и лед или бумагу и лед для поддержания температуры.

По данным исследования Мичиганского университета, улучшенное охлаждение может сэкономить почти половину из 1,3 миллиарда тонн продуктов питания, которые ежегодно выбрасываются впустую во всем мире.

Кроме того, ожидается, что половина новых лекарств, которые будут выпущены на рынок в течение следующих пяти лет, потребуют холодного хранения — по сравнению с 37%, которые требовали холодного хранения в период с 2013 по 2017 год, сообщает IQVIA.

Сектор холодовой цепи реагирует на потребность в новых решениях. «Новые технологии расширяют возможности для холодильных систем хранения, производства возобновляемой энергии, рефрижераторных перевозок с низким уровнем выбросов, автоматизации, систем мониторинга данных на основе искусственного интеллекта и многого другого», — говорит Сара Стиклер, президент и генеральный директор Global Cold Chain Alliance.

Вот некоторые инновации в области холодовой цепи.

» Передовые технологии отслеживания температуры меняют работу отрасли холодовой цепи на глобальном уровне.

Отслеживание в реальном времени обеспечивает сквозную видимость температуры, которая не только демонстрирует постоянное поддержание холодовой цепи, но и позволяет быстро реагировать для предотвращения потенциальных проблем. Детализация и точность доступных теперь данных позволяют операторам выявлять и снижать точки риска, принимать решения на основе данных, оптимизировать маршруты и изучать прогнозную аналитику.

Одним из примеров является решение SmartSense Voyage от Digi International, поставщика решений для подключения. Датчик размером с кредитную карту может отслеживать местоположение, температуру и состояние груза в режиме реального времени, говорит Гай Йехиав, президент SmartSense by Digi. Система может выдавать оповещения в режиме реального времени, когда состояние груза выходит за пределы установленного диапазона.

Операции оцифровки

» Оцифровка операций холодовой цепи меняет правила игры с точки зрения соответствия требованиям, оптимизации и видимости в режиме реального времени, — говорит Энтони Риццо, коммерческий директор компании Cold Chain Technologies (CCT), которая обеспечивает упаковку с контролируемой температурой. Используя интеллектуальную логистическую платформу, грузоотправители могут постоянно совершенствовать операции и смягчать потенциальные проблемы.

Например, механизм интеллектуального выбора на платформе Smart Solutions CCT может рекомендовать упаковочные решения для каждой партии на основе оценки соответствующих параметров. Платформа также объединяет данные о логистике перевозчиков, Интернет вещей, тепловое моделирование в реальном времени и технологию геозонирования для получения точного представления о каждой отправке. Грузоотправители могут быстро выявлять проблемы и работать над их решением.

Кроме того, возможности интеллектуального управления данными платформы сопоставляют информацию о каждой отправке, поэтому грузоотправители могут анализировать эффективность маршрута и отслеживать температурные характеристики, а также другие факторы. «Компании могут сократить количество отходов, снизить затраты, повысить надежность и, что наиболее важно, защитить целостность продукции от производителя до пациента», — говорит Риццо.

Средства автоматизации

Americold собирает и упаковывает заказы электронной торговли на предприятии с точно контролируемой температурой, гарантируя, что каждый товар сохраняет максимальное качество от выполнения до доставки.

» Технология также расширяет возможности холодильных складов и распределительных центров. На холодильном складе Americold в Расселвилле, штат Арканзас, установлена ​​автоматизированная система разгрузки прицепов, которая может разгружаться менее чем за четыре минуты. «Когда мы разгружаем вручную, этот процесс занимает около 30 минут», — говорит Брайан Вербарендсе, президент Americold в Северной и Южной Америке.

Не менее важной, чем повышение эффективности, является способность системы поддерживать холодовую цепь при перемещении продуктов. Продукция перемещается с производственного цеха постоянным потоком, что снижает вероятность появления резервных копий на производственной линии.

По словам Америкольда, внутри предприятия такие функции, как энергоэффективные системы охлаждения аммиаком и изолированные металлические панели, помогают сократить потребление воды на четверть. Интеграция в режиме реального времени между несколькими системами, включая решения для управления складом и планирования ресурсов предприятия, обеспечивает видимость запасов.

WMS делает больше

» Современные системы управления складами (WMS) больше не являются просто базами данных инвентаризации. «Это системы контроля в реальном времени, которые отслеживают каждый поддон, ящик и температурную зону на всем предприятии», — говорит Дж. Д. Швефлер, коммерческий директор компании Arcadia Cold Storage & Логистика.

WMS может интегрировать такие функции, как сканирование штрих-кода и датчики температуры, а также подключаться к ERP или транспортным системам, собирая оперативные данные в каждой точке обработки. Это может позволить использовать ротацию по принципу «первым истечет/первым вышел», поэтому продукты с самыми ранними сроками годности распространяются или продаются в первую очередь.

Решения также могут обеспечить немедленную видимость состояния и движения продукта, уменьшая количество ошибок и улучшая соответствие требованиям.

Технические достижения также стимулируют усилия по управлению энергопотреблением, которые стали стратегическим фокусом во многих цепочках поставок и операциях холодного хранения, не только для снижения затрат, но и для повышения надежности, устойчивости и отказоустойчивости сети, говорит Швефлер.

Современные системы управления энергопотреблением (EMS) сочетают в себе автоматизацию, аналитику и прогнозирующий контроль для непрерывного мониторинга энергопотребления в системах охлаждения, освещения, компрессоров и погрузочно-разгрузочных работ, а интеллектуальные алгоритмы могут автоматически регулировать нагрузки в зависимости от условий в реальном времени.

В результате EMS может снизить энергопотребление на 10–30 %, сохраняя при этом контроль температуры.

Таможенные таможенные склады

Предприятие компании «Vertical Cold Storage» во Флориде работает как таможенный склад, который помогает импортерам замороженной продукции лучше управлять рисками и контролировать расходы.

» Таможенные склады стали более распространенными «За последние несколько лет тарифы и квоты менялись», — говорит Джим Хендерсон, коммерческий директор компании «Vertical Cold Storage», чей склад в Медли, штат Флорида, полностью лицензирован как таможенный склад.

Выгода? Импортеры замороженных продуктов могут хранить свои запасы в беспошлинном статусе до тех пор, пока продукты не будут проданы на рынок США или реэкспортированы. Импортеры замороженных продуктов могут лучше управлять своими рисками, затратами и денежными потоками, одновременно повышая гибкость своих стратегий глобальной цепочки поставок.

Если на продукт распространяется импортная квота, которая пересматривается ежегодно, таможенные услуги позволяют импортеру хранить его беспошлинно до тех пор, пока он не сможет выйти на внутренний рынок, говорит Брайан Битти, президент по операциям на западе США с Lineage, глобальным инвестиционным фондом складской недвижимости с контролируемой температурой.

Контейнеры обретают долговечность, технологии

Ember LifeSciences Cube — это самоохлаждающаяся транспортировочная коробка с подключением к облаку, которая защищает чувствительные к температуре медицинские продукты с помощью встроенных датчиков и GPS-слежения в реальном времени.

» Растущее распространение многоразовых и многоразовых контейнеров , самые надежные из которых служат более 15 лет, является еще одним сдвигом в логистике с контролируемой температурой, говорит Риццо. CCT предлагает ряд решений для многоразовой термоупаковки и управляет сетью из 50 региональных центров в более чем 20 странах, расположенных рядом с кластерами фармацевтических производств и морских путей. Центры позволяют многим грузоотправителям легко получить доступ к своим посылкам и вернуть их.

» Последние достижения в области твердотельного охлаждения помогают ему стать более эффективным и доступным в массовом масштабе, говорит Ли.

Твердотельное охлаждение, основанное на эффекте Пельтье, названном в честь французского физика Жана Шарля Атаназа Пельтье, происходит, когда электрический ток протекает через соединение двух разных типов материалов, вызывая разницу температур в месте соединения. Разницу температур можно затем использовать для охлаждения или нагревания перехода, в зависимости от направления тока.

Помимо устранения необходимости использования химических хладагентов, твердотельное охлаждение может работать с охлаждающими устройствами меньшего размера. По словам Ли, для некоторых приложений он может уменьшаться до размеров сотового телефона.

Например, сумки Пельтье активно контролируют температуру с точностью до одного градуса; может работать с замороженными, охлажденными и при комнатной температуре продуктами; разработаны с учетом существующих систем выполнения заказов; и портативны. «Холод больше не является большим и монолитным», — говорит Ли.

Ember LifeSciences, компания, создавшая Ember Cube, также использует полупроводниковое охлаждение. Cube — самоохлаждающаяся облачная транспортировочная коробка, предназначенная для точного контроля температуры и поддержания температуры между двумя и восемью градусами Цельсия в течение более 72 часов.

Активный Ember Cube, который используется в коммерческих целях, использует полупроводниковое охлаждение. Ember Cube 2, в котором используется отсек полезной нагрузки с вакуумной изоляцией в сочетании с многоразовыми гелевыми упаковками, находится в пилотной программе, запуск которой ожидается в первой половине 2026 года. Оба куба можно использовать повторно несколько раз.

На информационных панелях кубов, помимо другой информации, отображается их текущее местоположение и температура окружающей среды. Программное обеспечение выдает оповещения, например, когда куб сталкивается с задержкой доставки или был открыт.

Кроме того, технология возврата отправителю от Ember автоматически генерирует этикетки для обратной доставки и планирует получение груза перевозчиком. «Мы упростили повторное использование», — говорит Бехарано. Возможность повторного использования делает Cubes конкурентоспособными по цене со многими другими вариантами охлаждения.

Компания Ember LifeSciences в настоящее время специализируется на фармацевтической промышленности. По словам Бехарано, по мере масштабирования компании она, скорее всего, будет рассматривать возможности применения в пищевом секторе.

Но даже несмотря на все эти технические достижения, создание эффективных, действенных и надежных холодовых цепей требует решения множества проблем. Как и многие отрасли, организации холодовой цепи сталкиваются с постоянными сбоями из-за погодных явлений и геополитических конфликтов, инфляционного давления и ограниченных мощностей в портах и ​​терминалах.

Все более сложные и длинные цепочки поставок, многие из которых охватывают несколько предприятий, часовых поясов и языков, могут привести к недопониманию между различными звеньями цепочки. В рамках холодовой цепи результатом могут быть не только задержки, но и потенциальное злоупотребление температурой.

Кроме того, по словам Вербарендсе, большинство цепочек поставок продуктов питания работают быстрее, чем другие цепочки поставок. Это особенно верно, когда речь идет о продуктах с контролируемой температурой.

Установление последовательных операций холодовой цепи требует высокого уровня координации и прозрачности, а также постоянной адаптации к новым торговым правилам, положениям и внешним факторам, таким как погода и меняющийся спрос.

«Защита поставок продовольствия в условиях сложной динамики международной торговли — одна из самых больших проблем, с которыми сегодня сталкивается отрасль», — говорит Битти.

Холодовая цепь будет расширяться

Похоже, что отрасль готова ответить на эти вызовы. Ожидается, что к 2034 году рынок холодовой цепи вырастет до 1,1 триллиона долларов США, сообщает Global Market Insights. По словам Швефлера, стимулируют рост многочисленные факторы, в том числе спрос на свежие продукты и полуфабрикаты, а также расширение международной торговли.

Хотя темпы увеличения мощностей новых холодильных хранилищ, скорее всего, замедлятся, потребность в новых, современных мощностях холодильных хранилищ будет продолжать расти, учитывая старение существующей инфраструктуры.

Компании могут решить более широко использовать морской транспорт для перевозки продуктов, чувствительных к температуре. По словам Риццо, технологические достижения, такие как термоодеяла Enshield PCM от CCT, которые традиционно считаются слишком рискованными, делают этот переход возможным. Морские перевозки, особенно на дальние расстояния, дешевле и экологичнее, чем авиаперевозки.

Даже по мере развития технологий и самого сектора важность холодовой цепи сохранится. Хотя это может показаться банальным, те, кто работает в холодовой цепи, должны гордиться своей ролью в безопасном перемещении и обращении с продуктами питания, которые попадают на обеденные столы, говорит Вербарендсе и добавляет: «Я увлечен той ролью, которую мы играем».

Лучшие практики холодовой цепи

Эти три рекомендации могут помочь грузоотправителям эффективно управлять операциями своей холодовой цепи.

1. Используйте исторические данные, данные в реальном времени и прогнозные данные. «Четкая и своевременная информация помогает грузоотправителям лучше определять, где хранить товар, а также как и когда его перемещать», — говорит Брайан Битти из Lineage.

2. Считайте сеть холодовой цепи живой системой . Оптимизация сети должна быть постоянным усилием. «Поворот должен быть частью плана», — говорит Битти. Даже если вы не знаете точно, как может произойти разворот в вашей фирме, стоит подготовить вашу организацию холодовой цепи к тому моменту, когда возникнет необходимость в развороте.

3. Сопоставьте стоимость операций качественной холодовой цепи со всеми затратами, понесенными из-за отсутствия контроля температуры. Поддержание эффективной холодовой цепи требует затрат времени, усилий и денег. Тем не менее, неисправная холодовая цепь может привести к порче продукции, а также к потенциальному ущербу для репутации и, как следствие, к последствиям для безопасности.

От корабля до полки: перемещение холодного груза через порт Тампа-Бэй

Порт Тампа-Бэй играет ключевую роль в продвижении термочувствительных товаров на крупнейший и наиболее быстрорастущий потребительский рынок Флориды. Имея прямой доступ к коридору I-4 Тампа-Бэй-Орландо, где расположено плотное скопление распределительных центров и быстро развивающийся сектор продуктов питания и напитков, порт обеспечивает стабильную и эффективную работу холодильной цепи.

В центре этих операций находится современный холодильный комплекс, обеспечивающий перемещение скоропортящихся продуктов. Объект включает в себя 135 000 квадратных футов помещений с контролируемой температурой, 6 348 мест для стеллажных поддонов и 250 рефрижераторных установок. Зоны проверки Министерства сельского хозяйства США и таможни, радиационные портальные мониторы и безопасные системы хладагента на основе гликоля помогают оптимизировать процессы регулирования и безопасности пищевых продуктов.

Расположение объекта — в непосредственной близости от контейнерного терминала и глубоководного причала — обеспечивает дополнительную гибкость. Мобильные портовые краны обслуживают штучные и паллетированные грузы, а доступ к причалу обеспечивает беспрепятственную перегрузку контейнерных грузов.

В результате создается тесно связанная среда холодовой цепи, созданная для быстрого и надежного перемещения скоропортящихся продуктов через Центральную Флориду.