5 Empirisk spårning av kylcontainerns historiska utveckling
5.2 Containerboxen
5.3.3 Modern CA-‐teknik
5.4.1.1 Partlowskrivare
I följande avsnitt ska monitorsystemets historiska utveckling spåras. Där en beskrivning för hur containerns tidiga monitorssytem fungerade kommer att göras. Ett av de tidigaste monitorsystemen som går att definiera fram i kylcontainern var den så kallad Partlowskrivaren. Tekniken integrerades redan under tidigt 1970-‐tal i kylcontainern och stod sig som det dominerande monitorsystemet fram tills nästa paradigmskifte, då moderna displayer och processorer tog över under 1980-‐ och 1990-‐talet (Regional Service Manager, Carrier).
Partlow -‐ Historia
Första indikationerna av en Partlowskrivare kan spåras tillbaka till Samuel Morses telegraf-‐system år 1835, som i första hand användes till kommunikation. Hans system kunde automatiskt registrera inkomna signaler som punkter och streck (Morsekod) med hjälp ut av en penna som förflyttades av elektromagneter. Systemet anpassades även till att förbättra noggrannheten av observationer på stjärnor. Detta gjordes genom en sammankoppling av fyra skrivare på olika geografiskt områden med en gemensam klocka. Detta gjorde att forskare kunde kommunicera med varandra från olika områden och på så sätt bestämma stjärnors positioner för ett givet klockslag (Stachurski 2009, 103).
De första Partlowskrivarna som användes i syfte att övervaka temperaturer konstruerades och patenterades år 1915 av JC Stevens under sitt arbete på företaget Leupold & Stevens i Portland USA (Stevens 1915). Tekniken baserade sig på Partlows Circular chart recorder och hade en temperaturgivare som skickade analoga signaler till Partlowskrivaren, som sedan ritade ut informationen på skivan. Partlowskrivare inom området för temperaturövervakning fick från sin introduktion en stor genomslagskraft och används än
idag för visuell illustrering av information.
Partlow som monitorssytem till kylcontainrar
Som tidigare nämnt hade kylcontainern inga stora marknadsandelar före 1970-‐talet, då de traditionella kylfartygen var den dominerande tekniken på marknaden. Under den här perioden saknade containrarna system för att visuellt registrera information om kylcontainerns förhållanden. När marknaden började intressera sig allt mer för kylcontainern började också teknologin utvecklas. Under 1970-‐talet började således de första kylcontainrarna att utrustades med system som kunde bevara och visa datan som registrerades från sensorerna. Containrarna utrustades med cirkulärformade diagram, Partlows Circular chart recorder, där den utgående luftens temperatur plottades (Vice President -‐ Quality and Cargo Care, Cool Carriers). Personalen kunde sedan kontrollera diagrammet för att undersöka vilken temperatur som lasten haft under transporten, vilket var de första indikationerna på ett kontrollsystem där en monitor och sensorer samverkade i kylcontainrarna. När denna modul integrerades i systemet förbättrades kylcontainerns prestanda, vilket var ett stort steg för att stärka kvaliteten och kontrollera temperaturen. För kylcontainern i helhet var detta en radikal förändring och det nya systemet krävde anpassningar till andra moduler, så som sensorer och eltillförsel för att kunna uppfylla funktionen.
Om containern innehöll frysta laster så som till exempel kött, övervakas främst den utgående temperaturen, detta eftersom varorna inte tar skada av en för kall temperatur. Om den utgående luften som registrerats var under den bestämda temperaturen ansågs hela lasten ha fraktas med rätta förhållanden. Vid levande laster var det viktigt att temperaturen inte understeg värden som kunde skada varorna, därför kontrollerades istället den ingående temperaturen i lastutrymmet. På så sätt kunde Partlowskrivaren med hjälp ut av sensorer bevisa vilka förhållanden som lasten haft under en given transportsträcka (Vice President -‐ Quality and Cargo Care, Cool Carriers). Partlowskrivarna användes som monitorssytem fram till början av 1990-‐talet, då digitala minnen som kombinerades med en display kunde lagra samt illustrera informationen. Kylcontainerns livstid medförde att aktörer fortsatte att köpa in och reparera befintliga Partlowskrivare långt efter teknikskiftet, vilket var en kostsam process. Digitala minnen blev billigare och mer tillförlitliga under utvecklingen, vilket möjliggjorde att tekniken kunde kombineras med ett monitorssytem på ett kostnadseffektivt sätt, vilket bidrog till att det nya paradigmskiftet inom kylcontainern startade (Regional Service Manager, Carrier; Sales manager, Johnson Controls).
5.4.2 Digitala Kontrollsystem
Dagens kylcontainrar har utvecklats till en avancerad teknologi, där många system och moduler samverkar med varandra för att reglera och styra förhållandena i kylcontainern. Systemet har från de tidiga kontrollsystemen utvecklas mot ett mer digitaliserat kommunikationssätt, något som bland annat har inneburit att information som skickas inom systemet är mer exakt. Kylcontainern har även utvecklats till en flexiblare produkt, där mjukvaruprogram har integrerats i kontrollsystemet för att kunna möjliggöra nya funktioner och höja kvaliteten på de fraktade varorna. Den tekniska utvecklingen för kylcontainerns kontrollsystem har bidragit till många fördelar inom industrin. Främst har utvecklingen av kontrollsystemen bidragit till kvalitetsförbättringar på produkterna, då fler övervakningsfunktioner samt sensorer har tillkommit. Samtidigt har även energibesparingar kunnat göras då mjukvarusystemet med tillhörande styrsystem har utvecklats mot att effektivisera olika processer inom kylcontainern.
Det digitala kontrollsystemet kan ses som en radikal innovation när den först introducerades i kylcontainern. När modulen ersatte Partlowskrivaren förändrades också många andra system. Den digitala tekniken banade väg för nya kunskaper och system som har utvecklats och introducerats till kylcontainern. Det digitala kontrollsystemet medförde främst att kompressorerna kunde regleras med digitala signaler, vilket gav stora fördela genom att mindre energi förbrukas (Sales manager, Johnson Controls). Genom den digitala signalhanteringen och det integrerade reglersystemet i dagens mikroprocessorer kan en noggrannare reglering av kolvkompressorn genomföras. Där utvecklingen har gått från en tvåstegsreglering till digital stegvis reglering som anpassar effekten efter systemets information. Detta krävde även ett mer avancerat och regelbundet informationsflöde mellan systemen, där flera sensorer integrerades i kylcontainern. Den digitala regleringen medförde prestandaförbättringar för kolvkompressorn vilket möjliggjorde en anpassad effekt mot ett givet förhållande (Sales Director, Thermo King).
Den digitala tekniken inom scrollteknologin innebar att energi sparades genom att kompressionen övergick till att styras digitalt. Andra tekniker som tillkom efter den digitala teknikens introduktion var mjukvaruprogram, vilket har bidragit till en förbättrad prestanda för systemet. Bland annat infördes en noggrannare mätning av temperaturerna, där mjukvaruprogram kunde beräkna och estimera temperaturen för hela lasten. Tekniken möjliggjorde också automatisk köldbehandling utan att riskera skador på lasten, där mjukvaruprogrammet styr kylsystemets effekt och hindrar spridning av skadedjur. Mjukvaruprogrammen möjliggjorde även automatisk reglering av temperaturen under olika tidpunkter, detta för att lasten skall anlända med optimala förhållanden efter kundernas önskemål. Utvecklingen av digitala kontrollsystem har genom inkrementella förbättringar gått mot bättre prestanda för hela systemet. Där styrningen av kylcontainern har blivit allt mer automatiserad. Bland annat kan den så kallade PTI kontrollen
genomföras på ett mer automatiserat tillvägagångsätt, där den mänskliga faktorn är mindre involverad. Till skillnad från det tidiga PTI kontrollerna som enbart utfördes manuellt. I dagens kylcontainrar finns även möjligheter att fjärrstyra kylsystemet, vilket har bidragit till en mer flexibel produkt. När mikroprocessorn introducerades som en modul i det arkitektoniska systemet medförde detta att flera kringliggande modulers prestanda stärktes samtidigt som en ny uppbyggnad mellan länkarna krävdes. Vilket indikerar på hur en radikal innovation kan förändra andra moduler i ett system (Frith 2003). Sammanfattningsvis illustrerar figur 16 utvecklingen av kylcontainern.
Stora
förändringar Komponent lösning Tidig Modern lösning Förändringar av prestandan marknaden Effekter på
Kylsystem
Kompressor Kolv Scroll och kolv energieffektivare Pålitligare samt lösning
Miljövänligare, kostnadseffektivare samt bättre kvalitet
på frakten Köldmedium R-‐12 R-‐134a, R-‐404a samt R-‐744 (CO2) Lägre miljöpåverkan, svårantändligt samt energieffektivare Miljövänligare, säkrare för personalen samt kostnadseffektivare Konstruktion Container-‐
dimensioner Varierande storlekar
20-‐ och 40 foot, standard alternativt High cube Kompatibel med flera geografiska områden samt lösningar Kostnadseffektivare, förenklade investeringar i kringliggande utrustning Isolering isolering Enbart
mot värme
Tätare mot
luftläckage Energieffektivare kostnadseffektivare Miljövänligare,
Luftreglering CA-‐system integrerat Stort och system Mindre och portabelt system Flexibel lösning, kostnadseffektiv genom en mindre storlek vilket ger högre lastvolym
Längre fraktmöjligheter, bättre kvalitet på
frakten
Kontrollsystem Kontrollsystem Analogt Digitalt
Noggrannare reglering, energieffektivare samt pålitligare Möjliggjorde nya tekniker, bättre kvalitet på frakten samt flexiblare lösning
Figur 16 – Sammanfattning av utvecklingen