Ei Cadw'n Cŵl - O'r Storfa i'r Drws

Mae cludo bwyd, meddyginiaethau, nwyddau darfodus ac eitemau eraill sy'n sensitif i dymheredd yn bell a'r filltir olaf yn dibynnu ar lorïau oergell. Mae tua 2% o lorïau ~ 38M Gogledd America ar y ffordd heddiw yn cael eu rheweiddio ac yn cynhyrchu $12B y flwyddyn mewn refeniw cludo nwyddau (cyfanswm y refeniw cludo nwyddau lori yw ~ $ 750B y flwyddyn). Mae symud nwyddau ar yr wyneb yn cynnwys rhwydwaith cymhleth o borthladdoedd, warysau, ffatrïoedd a ffermydd sy'n bwydo cynhyrchion i lorïau pellter hir sy'n cludo hyn i ganolfannau dosbarthu a siopau lleol. Mae danfoniadau milltir olaf yn symud rhestr eiddo o ganolfannau dosbarthu a siopau i gartrefi a busnesau cwsmeriaid terfynol, gan gynhyrchu ~ $ 60B y flwyddyn mewn refeniw. Mae 10% o'r rhain ($6B y flwyddyn) yn gyflenwadau oergell.

Mae dosbarthiad cadwyn oer yn broses arbenigol sy'n rheoli symudiad cynhyrchion sy'n sensitif i dymheredd o fannau tarddu (ffatrïoedd, ffermydd, warysau, canolfannau dosbarthu) i'r defnyddiwr terfynol. Mae amseroedd storio/cludo a rheoli tymheredd yn hanfodol i gynllunio ar gyfer, monitro a gweithredu er mwyn cadw ansawdd a chyfanrwydd cynnyrch. Roedd gweithrediadau cynnar yn defnyddio rhew naturiol a sych ac wedi'u cyfyngu i bellteroedd byr. Tryciau wedi'u rheweiddio'n fecanyddol eu dyfeisio yn 1935 gan Fredrick Jones, peiriannydd hunan-ddysgedig a medrus a wasanaethodd ym Myddin yr UD yn yr Ail Ryfel Byd. Chwaraeodd yr arloesi hwn ran arwyddocaol yn yr Ail Ryfel Byd, gan gludo meddyginiaethau, gwaed a bwyd i filwyr yr Unol Daleithiau. Gwelodd cychwyn system Interstate Highway yr Unol Daleithiau ym 1956 welliannau sylweddol o ran capasiti, effeithlonrwydd ac ystod y tryciau oergell (a elwir yn annwyl ac yn rhyfeddol fel “riffwyr”. Dylai Bill Maher garu hwn!).

Y rhan fwyaf o bellter hir riffwyr defnyddio rheweiddio mecanyddol i reoli tymheredd cyfaint mewnol cyfan yr ôl-gerbyd neu uned gynhwysydd sy'n storio'r cynnyrch. Defnyddir cyfuniad o hylifau oeri, cywasgwyr, insiwleiddio ac awyru gyda generadur penodedig sy'n cael ei yrru gan ddiesel yn darparu'r pŵer i redeg yr uned rheweiddio. Mae llawer o opsiynau dosbarthu milltir olaf hefyd yn defnyddio rhywfaint o amrywiad ar y dull hwn.

Cynyddodd y cynnydd mewn e-fasnach a phandemig Covid yn sylweddol gyflenwadau milltir olaf oergell o siopau a chanolfannau dosbarthu i ddefnyddwyr terfynol. Gwelodd cadwyni groser a behemoths e-fasnach gyfleoedd sylweddol i ddosbarthu eitemau darfodus ar yr un diwrnod fel bwydydd, citiau bwyd wedi'u paratoi'n rhannol a meddyginiaethau. Dilynwyd hyn gan fuddsoddiadau mewn warysau a cyflwyno. Faniau, robotiaid a dronau arbenigol a phwrpasol yw rhai o'r opsiynau sy'n cael eu datblygu ar gyfer y danfoniadau hyn.

Ymhlith y datblygiadau arloesol mawr sy'n digwydd mewn tryciau dosbarthu milltir olaf mae:

1. Tryciau llai, ysgafn: mae cyflenwadau swmp i siopau groser a siopau manwerthu eraill yn defnyddio tryciau Dosbarth 5 i 7 a/neu dractor-trelars. Mae danfoniadau cartref yn defnyddio faniau Dosbarth 1 i 4 sydd wedi lleihau anghenion ardystio gyrwyr ac sy'n fwy effeithlon o ran cyfnodau danfon, costau ynni a pharcio. Mae'r tryciau hyn fel arfer yn bwysau siasi <10,000 pwys.
2. Cerbydau trydan: yn gynyddol, mae'r ffocws ar allyriadau cerbydau is a llygredd sŵn yn gyrru'r newid o beiriannau hylosgi mewnol nwy neu ddisel i gerbydau trydan sy'n cael eu gyrru gan fatri. Mae buddion eraill yn cynnwys costau cynnal a chadw is oherwydd llai o rannau symudol.
3. Rheweiddio trydan: mae'r newid i systemau oeri sy'n rhedeg ar bŵer trydan batri (yn erbyn generaduron diesel) yn cael ei yrru gan yr angen i reoli allyriadau a symud tuag at atebion cynaliadwy milltir olaf. Mae'n dal i ddefnyddio hylifau oeri dolen gaeedig a chywasgwyr i reoli tymheredd. Mae rheweiddio trydanol yn ychwanegiad naturiol i'r defnydd o gerbydau trydan i ddarparu cyflenwadau gwyrdd a distaw mewn cymdogaethau preswyl. Partneriaethau rhwng gwneuthurwyr cerbydau trydan a darparwyr datrysiadau oeri mynd i'r afael â'r segment dosbarthu milltir olaf wedi'i oeri i gyd-drydan.
4. Rheweiddiad Solid State yn gategori penodol o 3 ond yn defnyddio technoleg oeri thermodrydanol yn seiliedig ar effaith Peltier. Nid yw'n defnyddio unrhyw rannau symudol, hylifau oeri na chywasgwyr ac yn dileu'r peryglon cynhesu byd-eang o ollyngiadau oeryddion (hydrocarbonau neu hydroflourocarbonau yw oergelloedd nodweddiadol) sy'n achosi 2000X o amsugno gwres uwch yn yr atmosffer na CO2, ac mae'n cyfrannu'n fawr at gynhesu byd-eang.
5. Cerbydau pwrpasol ar gyfer llwytho a dadlwytho cargo ergonomig, ystyriaeth bwysig i ddiogelu iechyd a diogelwch gweithwyr
6. Addasu ar gyfer llinellau cynnyrch lluosog ac ystodau tymheredd: mae gan ddanfon y filltir olaf anghenion penodol ar gyfer cwsmeriaid unigol a gall gynnwys cymysgedd o ofynion tymheredd a chynnyrch.

Rheweiddio cyflwr solet ar gyfer Dosbarthu Milltir Olaf

Mae rheweiddio cyflwr solid yn cyfeirio at reolaeth tymheredd a ddarperir gan dechnoleg thermodrydanol. Yn benodol, mae'n ymwneud â chymhwyso'r Effaith Peltier, sy'n defnyddio elfennau lled-ddargludyddion fel Bismuth Telluride i drosglwyddo llwythi gwres gweithredol a goddefol o “plât oer” (a gynhelir ar dymheredd targed a all fod mor isel â -60C ) i “plât poeth” (sef sinc gwres y mae ei dymheredd ychydig raddau yn uwch na'r amgylchedd). tymheredd). Mae oeryddion thermodrydanol neu TECs wedi'u defnyddio ers canol y 1980au i oeri laserau a synwyryddion ar gyfer cymwysiadau cyfathrebu ac roeddent yn allweddol wrth yrru'r chwyldroadau cyfathrebu a chyfrifiadura lled band uchel (gweler Ffigur 1).

Mae gwrthdroi'r polaredd trydanol yn galluogi defnyddio TECs yn y modd gwresogi, sy'n fanteisiol iawn mewn cymwysiadau â siglenni tymheredd amgylchynol mawr, lle mae'n rhaid cynnal yr ochr oer ar dymheredd sefydlog. Mae hefyd yn cynnig cyfleoedd i ddefnyddio'r math hwn o dechnoleg i ddosbarthu eitemau cynnes neu boeth fel bwyd parod.

Mae manteision oeri thermodrydanol yn amlwg - dibynadwyedd uwch (dim rhannau symudol a chywasgwyr), dim hydrofflworocarbonau (HFCs) neu oeryddion gwenwynig (a allai ollwng ac achosi problemau amgylcheddol), gofyniad maint a phwysau is a gweithrediad tawelach. Mae hefyd yn galluogi rheoli tymheredd modiwlaidd, gwasgaredig sy'n canolbwyntio ar ofod a gwell effeithlonrwydd plwg wal yn gyffredinol na thechnegau rheweiddio confensiynol sydd wedi'u cynllunio i oeri cyfaint gofodol cyfan o gynhwysydd neu drelar.

Defnyddiwyd oeri cyflwr solet yn wreiddiol i oeri neu sefydlogi tymheredd sglodion optegol ac electronig bach gyda llwythi gwres cymedrol. Wrth i'r dechnoleg ddatblygu, fe'i defnyddiwyd ar gyfer gwasanaethau mwy fel laserau diwydiannol a chyfrifiaduron. Mae'n anymarferol ei raddio i fannau mawr ar hyn o bryd (er enghraifft, oeri'r trelar cyfan mewn tryc Dosbarth 8) oherwydd ystyriaethau cost, defnydd pŵer a chynhwysedd. Fodd bynnag, mae cynwysyddion cyfaint cymedrol fel oeryddion diod ac oergelloedd o dan y cownter ar gyfer defnydd meddygol a labordy yn ymarferol ac ar gael heddiw.

Ffonig, wedi'i leoli yn Research Triangle Park (Gogledd Carolina) yn gwmni lled-ddargludyddion sy'n arbenigo mewn datblygu a gweithgynhyrchu TECs ar gyfer cymwysiadau marchnad dorfol yn amrywio o gyfathrebu a LiDAR i gludiant, rheoli hinsawdd a storio brechlynnau. Mae wedi codi $250M hyd yma, mae ganddo 200 o weithwyr ac mae ganddo bartneriaethau gyda phartneriaid gweithgynhyrchu fel Fabrinet yng Ngwlad Thai. Ar wahân i'w heiddo deallusol yn yr ardal lled-ddargludyddion, mae hefyd wedi canolbwyntio ar integreiddio ei gynhyrchion TEC i atebion rheweiddiedig cyflwr solet sy'n benodol i gymwysiadau ac wedi'u haddasu ar gyfer labordy, marchnata, rheoli hinsawdd, a chyflawni cadwyn oer.

Mae Ffigur 2 yn dangos yr ecosystem cyflawni cadwyn oer y mae Phononic yn ei chyfeirio, gan gynnwys storio a llwytho mewn siopau, warysau a chanolfannau cyflawni yn ogystal â chludiant milltir olaf rhwng y lleoliadau hyn a'r cwsmer terfynol.

Mae cynnyrch tote y cwmni (Ffigur 3) yn integreiddio ei TECs i ddarparu oeri o fewn cyfaint y tote, ac oergell CO2/dŵr i wrthod y gwres i'r atmosffer trwy wyntyllau integredig. Gellir addasu dimensiynau'r totes a dod mewn 2 fodel - wedi'u rheweiddio a'u rhewi. Mae'r cyntaf yn defnyddio ~40W o bŵer mewn cyflwr cyson tra bod fersiwn y rhewgell yn defnyddio ~100W, sy'n berffaith ar gyfer cerbydau trydan o ran defnydd ynni a bywyd batri. Mae'r datrysiad yn darparu datrysiadau tymheredd wedi'u haddasu yn dibynnu ar lwyth tâl y cynnyrch, ac yn integreiddio cysylltedd IoT i fonitro ac olrhain cydymffurfiaeth tymheredd yn barhaus.

Ymunodd Phononic â Sortimo a addasodd fan drydan Ford estynedig fel cerbyd Tri-Temp ar gyfer arddangosiadau cwsmeriaid. Hyd yn hyn, mae gan y cwmni 15 o osodiadau masnachol, a rhagwelir mwy yn y dyfodol agos. Yn ôl Tony Atti, Prif Swyddog Gweithredol Phononic, “Gwelsom gyfle i drosoli ein platfform lled-ddargludyddion a’n dyluniad system integredig i ddarparu ateb cynaliadwy a chost-effeithiol ar gyfer cyflenwi cadwyn oer/milltir olaf o un pen i’r llall. Mae profion rhagarweiniol yn dangos y gall cadwyn fwyd ganolig gyda 60 o siopau arbed $1M mewn costau gweithredu blynyddol ar gyfer danfoniadau ac osgoi mwy na 800 tunnell fetrig o CO2 a ollyngir, o gymharu â cherbydau danfon gasoline sy'n defnyddio pecynnau rhew sych a gel ”. Wrth symud ymlaen, byddwn yn mynd i'r afael â chanolfannau cyflawni, danfoniad milltir ganol, casglu yn y siop / ymyl y ffordd, a danfon y filltir olaf gyda tryciau a dronau Tri-Temp”.

Atebion Dosbarthu Filltir Olaf Dod i'r Amlwg

Mae cwmnïau e-fasnach mawr yn buddsoddi mewn cerbydau trydan ar gyfer danfoniadau milltir olaf. Cyfran Amazon yn Rivian yn un enghraifft. Mae Walmart wedi ymuno â Canoo am allu tebyg. Er bod y rhain ar gyfer danfoniadau cyffredinol, mae totes oergell cyflwr solet yn ddelfrydol ar gyfer rhai llwythi tâl.

Wrth i e-fasnach a danfoniadau sy'n seiliedig ar apiau gynyddu, mae dulliau newydd o gludiant milltir olaf yn dod i'r amlwg. Mae'r rhain yn debygol o fod yn ymreolaethol (robotiaid, dronau a faniau) ac yn cael eu gyrru gan drydan. Amazon yn ddiweddar lansio robot dosbarthu Amazon Scout ac mae wedi derbyn caniatâd gan yr FAA i ddosbarthu bwyd a meddyginiaeth yn seiliedig ar dronau.

Nuro, gwneuthurwr faniau ymreolaethol Mae ganddo bartneriaethau gyda Kroger, ar gyfer danfoniadau groser a gyda Domino's ar gyfer danfoniadau pizza. Yn ddiweddar fe wnaethon nhw arwyddo cytundeb gydag Uber Eats ar gyfer dosbarthu bwyd o fwytai i gartrefi a busnesau.

Edrych i fanteisio ar gampysau coleg poblog iawn gyda myfyrwyr newynog i fwydo, Cyhoeddodd Starship Technologies yn ddiweddar gwasanaeth dosbarthu bwyd yn seiliedig ar robotiaid ym Mhrifysgol Talaith Missouri. Mae prydau poeth ac oer yn cael eu danfon o gaffeterias i wahanol leoliadau campws trwy ddosbarthu robotiaid yn seiliedig ar ap.

Mae datrysiadau ysgafn, ynni-effeithlon a chynaliadwy a reolir gan dymheredd cyflwr solet ar gyfer danfon cynhyrchion rheweiddiedig, wedi'u rhewi neu wedi'u gwresogi yn atodiad perffaith ar gyfer y dulliau trafnidiaeth hyn sy'n dod i'r amlwg ar gyfer danfoniadau milltir olaf.