★ 冷鏈物流管理：如何處理溫度敏感貨物

什麼是冷鏈？ 

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當冰淇淋在炎熱的日子裡融化在你手中時，可能會有點令人沮喪；但如果由於儲存或運輸條件不當而無法使用大量疫苗，即使不是致命的，結果也會更嚴重。

有許多食品、藥品和其他商品必須保持在一定溫度下。因此，處理此類貨物的所有供應鏈方（3PL [第三方物流]、承運人、儲存設施等）都必須瞭解如何正確處理它們。在這篇報導中，我們將討論什麼是冷鏈物流，如何在不同階段管理它，以及哪些技術支援這些活動。

什麼是冷鏈物流？

冷鏈是處理易腐、對溫度敏感的貨物（也稱為冷貨物 cool cargo）的供應鏈，如新鮮農產品、肉類、乳製品、海鮮、化學品、藥品、花卉、葡萄酒 ⋯⋯ 等。

通常，必須保持特定的低溫範圍，以確保易腐爛貨物的品質和完整性，即一些產品組必須冷藏，一些必須冷凍，而另一些產品需要極端條件（所謂的超低鏈或深度冷凍，ultralow chain or deep freeze）。未能保持正確的溫度會導致產品變質，並最終導致經濟損失。

冷鏈物流是一套目的在，從製造商或供應商安全地處理和運輸此類物品，到消費者的活動。

一個常見的冷鏈場景

顯然，原始供應商和最終消費者之間的旅程越長，所涉及的跑腿（和/或運輸模式）越多，就越難保持必要的溫度。例如，在國際航運中，貨運有時會經過多個儲存設施或配送中心，並且必須重新裝載幾次。除非物品永久儲存在密封的冷藏容器中，否則所有這些活動都會增加溫度波動的風險。

在冷鏈物流過程中，包裝、儲存和運輸階段造成了最大的複雜性。

冷鏈包裝

確保最佳溫度始於選擇適當的包裝類型、容器和冷藏方法。反過來，所有這些都取決於多種因素，例如

• 貨物種類，
• 所需的溫度和溼度水準，
• 裝運量，
• 過境時間，
• 外部溫度（在氣候變化的情況下，長途運輸尤其重要），等等。

對於每種類型的溫度敏感貨物，都使用不同的包裝。例如，疫苗用小絕緣盒運輸，而帶有內建冷藏裝置的 53 英尺冷藏箱用於運輸食品。我們將在下一節中討論更多包裝技術。

冷鏈儲存

倉庫是一個複雜的系統，涉及從儲存本身到整合/解整合，再到裝卸的眾多流程。在冷鏈中，專門的倉庫設施也經常提供爆炸冷凍、預冷、冷凍接收、成熟、檢查檢查等重點服務。

在這個階段，重要的是設計具有最佳氣候控制的適當設施（用於儲存和裝載區域），以及在處理易腐物品時實施某些做法。

冷鏈運輸和追蹤

正如我們上面提到的，運輸涼爽的貨物需要被稱為冷藏箱或冰櫃的專用裝置。這些是特殊的冷藏卡車、火車車、貨輪和飛機。通常，不僅必須控制溫度，還必須控制溼度，因此此類裝置也必須能夠做到這一點。

還有一個流程很難進入階段順序，但這在任何供應鏈中仍然非常重要。在途中追蹤貨物始終很重要，但在冷鏈的情況下，監測貨物環境條件對於確保效率極為重要。託運人、承運人和收貨人都希望獲得品質保證和績效評估的監控資料。

冷鏈物流應用案例

包括農業、製造業和醫療保健在內的多個行業深度依賴冷鏈物流，來安全儲存和運輸易腐食品。今天，由於消費者需求的變化、「從農場到餐桌」等趨勢，以及新藥和疫苗的必要性，對此類服務的需求不斷增加。讓我們仔細看看最需要冷鏈的行業領域。

食品行業的冷鏈

儲存和運輸易腐食品是最古老、最明顯的冷鏈應用案例，起源於幾個世紀前，以避免腐爛或黴菌。我們都從中學（以及我們自己的經驗）中知道，某些食物類別的品質會隨著時間的推移而下降，因為自然化學反應 —— 這些反應可以透過較低的溫度減緩。

有幾類食物需要不同的熱條件。

香蕉。香蕉或鳳梨等熱帶水果在運輸時會經過受控的成熟，因此它們需要 12° 至 14°C（53° 至 57°F）的穩定範圍。

冷藏。大多數蔬菜、水果、乳製品和肉類必須在 2°C 至 4°C（35° 至 39°F）左右冷藏。

冷凍。肉類、麵包、蛋糕和大多數其他需要冷凍的產品，需要 -10° 至 -20°C（14° 至 -4°F）的溫度。

深度冷凍。海鮮、冰淇淋和其他一些物品，必須冷凍或保持在 -25° 至 -30°C（-13° 至 -22°F）之間。

製藥中的冷鏈

過去幾年，製藥公司對冷鏈物流服務的需求穩步成長。2020 年生物製藥冷鏈來源手冊預測，到 2024 年，這個市場將價值 213 億美元（高於 2019 年的 157 億美元）。血液、幹細胞、組織、移植器官，以及各種藥物和疫苗 —— 所有這些物品都需要 2°C 至 8°C，有時低至 -80°C。如果不保持所需的溫度水準，這些產品可能會變得無用，甚至對患者有害。

最近，數十億種新冠肺炎疫苗不得不在全球推廣 —— 它們需要低於 -70°C 的穩定、超低溫（包括伊波拉疫苗在內的其他一些疫苗也是如此）。此外，美國食品藥品監督管理局批准的大量新藥也對溫度敏感。因此，開發適當的冷鏈基礎設施，以維持所有階段所需條件的需求，比以往任何時候都高。

通常，如果製藥貨物必須緊急運輸，它們會透過空運運輸。然而，如果時間不重要，海運是首選，因為它更便宜、更安全（即較少受溫度洩漏的影響）。

此外，與食品行業相比，對能夠保持超低溫的包裝選項和容器的需求更高。 因此，讓我們最後討論一下冷鏈中常用的特殊材料和裝置，以保護貨物的完整性。

冷鏈裝置和包裝選項

我們已經指出，通常用於運輸溫度敏感的產品，通常使用冷藏拖車、各種貨櫃甚至專業船隻。液化氣體（如氧氣、氮氣、氬氣、二氧化碳等）在特殊的低溫罐、拖車和軌道車儲存和運輸。

與此同時，為了儲存，倉庫/終端設施和配送中心配備了寬敞的步入式（walk-in）冷卻器，和保持穩定溫度的冰箱。為了儲存藥品、藥物、組織樣本和其他醫療物品，有各種各樣的實驗室冰箱和冰櫃能夠支援所需的溫度。

至於包裝，有各種各樣的冷卻產品來保持易腐食品的寒冷。 這種技術主要分為兩類。

1. 被動冷容器依靠乾冰、凝膠包、凝膠瓶、液態氮、共晶板（eutectic plates）、被子和其他冷卻/輔助材料來保持內部溫度的低。製藥產品可能要求更高，需要超低冷凍，因此正在開發專門的容器來滿足行業需求。

創新的 CryoSure 容器可以在 -70°C 下保持疫苗安全長達 3 周

2. 主動冷卻容器可以監控和控制內部溫度水準。這種動力製冷裝置包括感測器、控制單元和自動調節溫度，以保持穩定的通風機。

比較這兩個，主動容器一開始似乎很貴，但事實證明，它們往往比傳統的被動容器節省了更多的成本。它們可重複使用，佔用更少的空間，需要更少的處理，不需要更換冷卻材料，提供更好的溫度控制保證，並且可以與其他貨物或 LTL 貨運一起運輸（這比租用專用冷藏機更便宜）。《Less Than Truckload《一種貨運服務》

此外，活躍的貨櫃包括一個監控裝置，該裝置提供了追蹤貨物和相關活動的機會。讓我們更深入地研究哪些技術使之成為可能。

冷鏈數位技術

我們已經提到了冷鏈物流中完全可見性的重要性。大多數對溫度敏感的產品也具有時間敏感性，儘管儲存條件合理，但必須毫不拖延地運輸。

因此，所有利益相關者都希望追蹤此類易受攻擊的貨物，並不斷監測其狀況，不僅可以瞭解正在發生的事情，還可以在出現任何偏差時做出快速反應。這就是現代數位技術可以提供幫助的。

追蹤

為了追蹤目的，你可以利用以下技術

• 全球定位系統（GPS），
• 全球行動通訊系統（GSM），
• 射頻辨識（RFID），以及
• 藍牙低功耗（BLE）。

如果用卡車拖運冷貨物，由 GSM/GPS 供電的遠端資訊解決方案允許在途中即時追蹤車輛的位置。通常，位置資料被發送到承運人的運輸管理系統（TMS）或其他正在使用的業務解決方案。反過來，許多營運業者透過客戶入口網站，或至少向第三方追蹤服務提供商的連結，為客戶提供追蹤資訊的訪問許可權。

將電池供電的 GPS 裝置連線到貨櫃上，可以追蹤它們的位置，無論是用卡車、鐵路還是船舶運輸。通常，冷鏈更喜歡那些也具有監控功能的冷鏈 ——  我們將在下一節中討論它。來自此類追蹤器的資料，到達承運人或託運人的業務管理解決方案。

至於海運，主要海運公司透過其網站/應用 app /客戶入口網站提供船舶的衛星位置資料，處理國際航運的 3PL 和貨運代理也是如此。

還有一些獨立的全球海上資料提供商，如 MarineTraffic，可以顯示即時的船隻位置。無論你選擇哪種方式，現在都很容易坐下來觀察你的貨物如何在全球內移動。

RFID 和 BLE 以不同的方式工作。標籤或信標必須附加到容器或單一包裝上，並掃描以獲取資料。我們都看到過商店裡的防盜報警系統 —— 這就是 RFID 的工作原理。

RFID 標籤可以是被動的，也可以是主動的。被動標籤沒有電源，由閱讀器啟動。有源電池有內建電池，因此它們可以廣播自己的訊號，可以從更遠的距離掃描，但毫不奇怪，它們更昂貴，尺寸更大。

RFID 和 BLE 讀取器通常安裝在檢查站（例如，終端或配送中心），以便自動掃描其工作範圍內的所有標籤/信標。還有手持式 RFID 讀取器，而 BLE 信標可以用智慧手機掃描（這是他們最大的優勢，因為它真的很便宜）。然後將資料傳送到 ERP、終端作業系統、倉庫管理系統（WMS）或其他整合業務解決方案。

請參閱下表中主要追蹤技術的簡要比較。總而言之，GPS 裝置非常適合即時全球/戶外貨櫃或裝置追蹤（但它們非常昂貴，電池壽命更短），而 RFID/BLE 技術，最適合室內使用和接收單個包裹的定期資訊。

供應鏈的 GPS 與 RFID 與 BLE

監控

我們上面描述的 GPS 和 RFID 技術非常適合追蹤目的，但它們無法進行測量、儲存記錄和傳輸它們。為了監測溫度、溼度，有時甚至是振動，在冷鏈物流中使用了其他類型的裝置，幫助利益相關者確保安全穩定的環境。這裡有一些 ⋯⋯

資料記錄器是最典型的監控解決方案。這些裝置被放置在容器（或儲存區域）內，以定期測量溫度（有時還有溼度）。他們儲存著可以透過實體連線到資料記錄器來提取的運輸/儲存條件的記錄。

這是一個具有成本效益的解決方案，但其缺點是顯而易見的：沒有即時監控，需要靠近來檢索資料。

藍牙溫度感測器（與我們上面提到的 BLE 技術相同）更先進，因為它們還可以將位置資料新增到溫度測量中，並在使用讀取器或智慧手機掃描時，以無線方式傳輸記錄。

然而，他們仍然沒有自己提供即時監控。要接收即時更新，它們必須連線到物聯網基礎設施。

物聯網是關於連線和即時資料的（好吧，在我們的案例中，它幾乎是即時的；通常，每幾分鐘進行一次測量）。冷鏈的典型物聯網基礎設施包括

• BLE 感測器連線到容器、包裝或托盤上，測量溫度，有時測量溼度、二氧化碳水準等；
• 行動式閘道器熱點，從感測器收集測量資料並將記錄傳輸到虛擬儲存；
• 接收記錄、儲存記錄、處理並在需要時檢索資料的雲端儲存；以及
• 面向使用者的應用 app 或平台（例如 ERP、TMS、WMS、其他業務解決方案或專業軟體），透過儀表板和報告為使用者視覺化資訊。

你可以在我們的專用報導中閱讀有關物聯網如何工作的更多資訊。

冷鏈中的典型物聯網架構

這種智慧系統不僅可以實現即時監控，還可以配置為在發生溫度突破或其他異常事件時傳送警報。

整合追蹤和監控解決方案

如果你的冷鏈中只有幾批貨物，你可以透過承運商提供的客戶入口網站進行追蹤。然而，如果你定期進行多批貨物，你需要一種更方便的方式，來追蹤你的冷貨物並確保其安全。

正如我們所說，你可以安裝自己的 GPS 追蹤裝置或設計整個物聯網基礎設施來監控所有重要指標。但是，如果你依靠營運商來處理這些活動，請考慮在你的系統之間建立整合。這需要開發工作、時間和投資，但回報是方便和節省時間。

當你建立這樣的 API 連線時，你將能夠從營運商/ 3PL 直接接收到你的內部系統的位置、溫度和其他重要資訊。這將允許你監控你的發貨狀態，並在中斷時及時做出反應。

冷鏈標準和法規

由於冷鏈處理非常精緻的，有時非常重要的貨物，各政府機構制訂了多種法規和要求，以確保安全儲存和運輸。標準是在溫度、時間、包裝、證明文件等方面建立的。我們只會列出主要監管機構。

• 美國食品藥品監督管理局（FDA）制訂了，涵蓋從生產到包裝到儲存再到最後一英里交貨，再到檔案的整個供應鏈的標準。
• 在歐洲，良好分銷慣例（GDP）是所有藥品分銷商，必須遵守的一套主要標準。
• 世界衛生組織（WHO）制訂了關於國際疫苗包裝和運輸的指導方針，以監管製藥冷鏈。
• 國際航空運輸組織（IATA）釋出了《易腐貨物條例》，其中包含有關運輸敏感產品的準則。

此外，國際航空運輸協會的《溫度控制條例》（TCR）被作為一份獨立的出版物，以確保藥品的安全空運。TCR 需要使用特殊的時間和溫度敏感標籤。此外，自 2013 年以來，飛機營運商和地勤代理必須根據國際航空運輸協會的標準驗收清單來驗證其合規性。

歐洲議會、美國海關、運輸安全管理局（TSA）或運輸部（DOT）等其他監管機構也有其要求，但它們也涉及通常的供應鏈。除此之外，每個國家都有自己的法規。

值得單獨提及的是全球冷鏈聯盟（GCCA）。 GCCA 聯合了 85 個國家的 1100 家冷鏈物流服務提供商，其使命是建立一個普遍強大和安全的冷鏈。GCCA 與其核心合作伙伴一起制訂最佳實踐和準則，為政府和組織提供諮詢服務，進行評估和研究，並作為冷鏈行業的普遍代言人。

冷鏈物流公司

託運人和 3PL/承運人，都在冷鏈過程的每個階段都遇到了許多複雜性。因此，將至少部分工作外包給第三方冷服務提供商並不罕見。

託運人絕對可以使用聯邦快遞或 UPS 等主要承運商的服務，來運輸他們的易腐物品，但專業公司已經發展了利基物流專業知識，使他們能夠為客戶專業處理溫度敏感的產品。 但在哪裡可以找到可靠的合作伙伴？

為此，我們可以轉到國際冷藏倉庫協會（IARW）每年釋出的全球前 25 名名單。 截至 2022 年 3 月，這些是三大冷藏倉儲和物流供應商。

1. Lineage Logistics 是食品冷鏈供應商無可爭議的永久全球領導者，其容量為 26 億平方英尺。（7350 萬平方米）。它在 19 個國家營運著一個由 400 多個設施組成的網路，以其技術創新（見其 Lineage Link 供應鏈管理平台）和永續方法而聞名。
2. Americold Logistics 成立於 1903 年，擁有 14 億平方英尺（4000 萬平方米）的容量和 250 個設施。 它還提供運輸和倉儲服務，以及技術解決方案（檢查其 i-3PL 供應鏈控制系統）。
3. United States Cold Storage，容量為 4.23 億平方英尺（1200 萬平方米），擁有 40 多個設施，是第三大倉儲、運輸和其他物流服務供應商。

你可能已經注意到，這些公司專門從事食品冷鏈物流。要運輸藥品，可能值得與 Envirotainer、PCI Pharma Services 或 BL Turkey 等利基專家合作。

冷鏈物流挑戰

託運人準備支付安全的冷藏和運輸費用，以延長產品保質期並滿足客戶需求。然而，運營商和 3PL 公司面臨著多重挑戰，使冷鏈成為一項艱鉅的業務。

建立和維護基礎設施。2021 年 9 月釋出的第 26 次年度第三方物流研究顯示，大多數 3PL 報告說，他們投資於冷鏈基礎設施並進行維護，溫度監測是他們的主要問題。為了滿足託運人的要求，3PL 被迫擁有從冷卻器到深冰櫃的一系列不同裝置，並投資於新技術。

正確處理。根據同一研究，適當的處理是託運人面臨的最大挑戰。為了確保產品品質，必須實施某些衛生、包裝、清潔、分揀和其他做法。

監管合規性。多項法規讓所有供應鏈參與者保持緊張，並使他們投資於現代化以遵守，特別是在商品可追溯性和可見性方面。此外，溫度記錄必須正確記錄和儲存。

其他行業問題從專家不足到電力支出高不下。但是，儘管存在所有這些問題，91% 的託運人和所有參與研究的 3PL 預計，未來三年對冷鏈容量的需求將增加。智慧企業意識到現代化和投資的重要性，因為已經很明顯，冷鏈的未來是創新技術的背後。

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