物料装卸搬运系统分析.ppt

第二章物料装卸搬运系统分析,在物流系统技术作业过程中，装卸搬运作业效率的高低，与装卸搬运系统设计密切相关，高效率的装卸搬运，不是简单的大量应用装卸搬运设备，而需要对装卸搬运过程作全面分析，优化装卸搬运流程，确定最佳装卸搬运的设备类型和数量。,2.1物流搬运系统,2.1.1概述,中等批量的生产车间里，零件在机床上的时间仅占生产时间的5%，而95%的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上。据统计，搬运费用占总生产费用的30%40%。,供应商,用户,制造系统,原材料,零件,工序间,加工,中间库,装配,检验,成品库,仓库,加工,暂存,生产物流,供应商,用户,物料搬运：对物品进行搬上、卸下、移动的活动。,搬上、卸下改变物料的存放状态。移动（搬运）改变物料的空间位置。,物料搬运系统：将一系列的相关设备或装置，用于一个过程或系统中，协调合理地将物料进行移动、储存和控制。,企业生产物流发展概况,物料搬运系统设计的内容有：,（1）理解掌握物料搬运系统的设计原则（2）物料搬运路线的选择与设计（3）物料搬运设备分类与选择（4）系统搬运分析设计（5）其他物料搬运分析技术,2.1.2物料搬运系统设计中常见问题和基本原则：,（1）搬运通道不畅通（交叉）流动原则（搬运不是为搬运而搬运）（2）搬运动作不连续连续搬运最经济（3）搬运路线曲折最短距离原则（4）搬运容器不标准标准化原则搬运机械应根据标准模数决定其性能参数,（5）搬运活动未从系统考虑系统化原则（把各种搬运活动当作一个整体，其范围包括供货厂商、收货、储存、生产、检验、包装、发货、运输和消费用户。）（6）搬运设备缺乏柔性柔性原则（用叉车（堆、卸、搬）（7）搬运系统与生产系统不均衡尽量使人、机、物合理安排，平衡生产力（8）其他原则集装原则重力原则安全原则,物料搬运路线的选择,（1）直达型指物料从起点到终点经过的路线最短，适合于物流量大或特殊要求的物料。,（2）渠道型指物料在预定路线上移动，与来自不同地点的其他物料一起运到同一终点，适合布置不规则或搬运距离较长的物料。,（3）中心型各物料从起点移动到中心分拣处，然后再运到终点，适合物流量小且搬运距离长的物料。,搬运路线的选择：,物流搬运设备的选择：,托盘,物料箱,货架,堆跺机,自动化立体仓库,起重搬运设备：起重机，天车，行车,叉车,小型搬运车,自动导引运输车（AGV），空中单轨自动车(SKY-RAV),运输机械运输车辆：,辊道、链式、皮带输送机：,物流设备的选择：,距离,物流量,复杂搬,运设备,复杂搬,运设备,简单搬,运设备,简单搬,运设备,复杂搬,运设备,复杂搬,运设备,简单搬,运设备,简单搬,运设备,2.1.3物流当量,物流当量概念的提出：不同体积、不同形状、不同形态、不同轻重、不同包装的物料，如何判断其搬运的难易程度？,将要搬运的物流按一个统一的标准进行修正，折算成一个统一量：当量物流量,在一个给定的物流系统中，物料从几何形状到物化状态都有很大差别，其可运性或物料的搬运难易程度相差很大，简单地用重量作为物流量计算单位并不合理。因此，在系统分析、规划、设计过程中，必须找出一个标准，把系统中所有的物料通过修正、折算为一个统一量，即当量物流量，才能进行比较、分析和运算。,当量物流量的意义计算公式为：f=n*qf当量物流量，当量吨/年、当量吨/月、当量公斤/小时；q一个搬运单元的当量重量，当量吨、当量公斤；n单位时间内流经某一区域或路径的单元数，单位取单元数/年(月，小时）。一种常用的当量物流量：玛格数玛格数玛格数起源于美国，是一种不十分成熟的当量物流量计算方法，是为度量各种不同物料可运性而设计的一种当量物流量的度量单位，可以衡量物料搬运难易的特征。,玛格数玛格数的定义可以方便地拿在一只手中；相当密实；结构紧凑，具有可堆垛性；不易受损坏；相当清洁、坚固和稳定一个玛格数边长2英寸（5.08厘米）的粗加工木块,玛格数的计算1、量取体积（不考虑内部孔穴、外部不规则部分）2、计算长、宽、高的乘积3、查阅图表，获得玛格数基本值,玛格曲线(1英寸=25.4mm),玛格数的修正(1)形状（Z）(2)密度（D）(3)损伤危险性（Y）(4)其他情况（E）,形状修正（Z）,密度修正（D）,损伤危险性修正（Y）,其他情况（E）,计算公式：M=A+1/4*A（D+Z+Y+E+F）注：F指价格修正，可自己酌情计算,例题：计算搬运1件80cmX60cmX30cm尺寸的铅块的当量物流量。体积=(80X60X30)/2.543=8780(英寸3)查表得A大约为20左右修正值Z=0D=3Y=1E=0F=0则M=20+1/4X20（3+0+1+0+0）=40,总结：玛格数适合于不复杂的、不庞大的物流小系统使用。,2.1.4物料活性理论,物料活性系数（H）：标识物料搬运难易度的一种方法。物流活性系数等级：0：散放,物流活性系数等级：1：装箱,物流活性系数等级：2：支垫,物料活性系数：3：可短距移动,物料活性系数：4：装车移动,物料活性系数：4：传送带上，移动中,物料活性的区分,物料装卸搬运活性指数说明,平均物料活性系数的计算,在生产作业中尽量提高物料的平均活性指数。,平均物料活性指数,从理论上讲，活性指数越高越好，但也必须考虑到实施的可能性。例如，物品在储存阶段中，活性指数为4的输送带和活性指数为3的车辆，在一般的仓库中很少被采用，这是因为不可能把大批量的货物存放在输送带和车辆上。,为了说明和分析物品搬运的灵活程度，通常采用平均活性指数的方法。这个方法是对某一物流过程物品所具备的活性情况，累加后计算其平均值，用表示。值的大小是确定改变搬运方式的信号。如,为了有助于提高装卸搬运效率，典型的做法就是把各种单件的物品组合成为更大的单元。最初的单元称为“马斯特箱”(mastercarton)，它的两个重要特征是：在物流过程中加大保护作用，由于创造了更大的包装，方便了装卸搬运。为了高效率地装卸搬运和运输，通常是将马斯特箱组合成更大的单元。马斯特箱组合的最常见的单元是托盘以及各种类型的集装箱。,2.1.5物料的单元化和物流模数,单元化：将不同状态和大小的物品，集装成一个搬运单元,便于搬运作业，故也叫做集装单元化。集装单元的主要形式：托盘、集装箱等物料搬运的标准化：指物品包装与集装单元的尺寸(如托盘的尺寸，包箱的尺寸等)要符合一定的标准模数。按照物流合理化的目的和要求，制订各类技术标准、工作标准，并形成国家乃至国际物流系统的标准化体系。包括：,(1)设施、设备和工具的技术标准。(2)各个流程环节的工作标准。(3)技术标准之间，技术标准和工作标准之间的配合要求。(4)物流系统和其他系统之间的工作要求。,物流模数：(logisticsmodulus)指物流设施与设备的尺寸基准物流模数：一种标准基础尺寸用于协调物流系统中各个环节的配合目前ISO组织和欧洲各国认定600mmX400mm为基础物流模数,例：物流模数与集装单元模数的配合,600,400,1200,1000,问题下列状态中，搬运最方便的是（）。A、活性指数为0B、活性指数为1C、活性指数为3D、活性指数为4,请举例说明你了解的物料搬运单元化和标准化的实例。,2.2系统化搬运分析（SHA）,2.2.1系统化搬运分析（SHA）的体系结构：1、方法结构2、阶段结构3、程序模式,系统化搬运分析（SHA）的方法结构:一种解决问题的方法一系列依次进行的步骤一整套关于记录、评定等级和图表化的图例符号,系统化搬运分析（SHA）的阶段结构:阶段一：外部衔接弄清所分析区域的物料进出情况。阶段二：总体搬运方案确定各主要区域搬运方法，对搬运路线、设备类型作初步决策。阶段三：详细搬运方案各主要区域内部各工作地间的搬运方法。阶段四：方案实施订购设备、人员培训、安装计划调试、验收。,系统化搬运分析（SHA）的程序模式:,4.各项移动图表化,物料搬运方程：,2.2.2SHA的图例符号,物流作业活动及其定义：操作、运输、搬动、检验、储存、停滞、复合作业。,流程图的表示方法：,例：原材料先在库房存储，用手推车运至车间，卸货，加工，检验，装上手推车，运输到半成品库存储。请用规定的符号画出物流流程简图。,物流量的表示方法：,例：试根据作业单位相关图，绘制物流与作业单位相关图。,注：点对间连线数目与密切度成正比，R-Q、R-T间不能用直线，可以用波浪线或者不画线（此种情况下，P-T间应用连线）。,物流图的表示方法,2.2.3SHA的设计步骤之一：物料的分类,把生产系统所需储运的全部物料按搬运和储存的技术要求进行分类，要特别注意它们的形式、特征和性质，因为这些因素影响搬运和储存的技术要求最大。一般可分为8个基本类型：,（1）散装物料如煤、型砂等；（2）板料、型材如金属、塑料等；（3）单件物料如大型机械部件；（4）桶装料如油、各种粉料；（5）箱盒装料如各种小零件；（6）袋装料如各种粉料；（7）装料如各种气体、液体、粉料；（8）其他。,主要需要考虑的因素有：（1）物理特征（2）数量（3）时间性（4）特殊控制问题,物料特征表,2.2.4SHA的设计步骤之二：移动分析,设施布置决定了物料搬运的起点和终点的距离，因此，移动分析必须建立在物料搬运作业与具体布置相结合的基础上。,1、收集各种移动分析的资料包括：（1）物料的类别和基本特征（2）路线的移动距离和路线的具体情况（弯曲程度、路面情况、气候与环境、拥挤程度、起止点组织情况）（3）搬运量：搬运量=物流量*搬运距离,2、移动分析方法（1）流程分析法每次只观察一类产品或物料，并跟随其沿着整个生产过程收集资料，最后编制成流程图。该方法适合物料品种很少的情况。流程图表，搬运线路一览表。,（2）起止点分析法分两种做法一是观察移动的起止点来收集资料，每次分析一条路线，并绘制成搬运路线表。适合于路线数目不太多的情况。二是对一个区域进行观察，收集运进运出该区域的一切与物料有关的资料，并编制成物料进出表。适合于路线数目多是情况。物料进出表，搬运活动一览表。,搬运活动一览表1）列出所有路线，并排出每条路线的方向、距离和具休情况。2）列出所有的物料类别。3）列出各项移动(每类物料在每条路线上的移动)，4）列出每条路线，5）列出每类物料，6）在整个搬运分析中，总的物流量和总的运输工作量填在右下角7）其他资料，如每项搬运中的具体件数。,3、编制搬运活动一览表，并在布置图上绘制流程图将各项移动的分析结果标注在布置图上，起到了一目了然的作用。,搬运活动的图表化物流指示图（又称坐标指示图）：,搬运活动的图表化物流图,2.2.5SHA的设计步骤之三：搬运方法分析,就是将一定类型的搬运设备与一定类型的运输单元相结合，并进行一定模式的搬运活动，以形成一定的搬运路线系统。一般地，每个搬运方案都是几种搬运方式的结合。这一过程须建立搬运方法工作表、需求计算表和评价表。,1、确定搬运方法：（1）根据搬运路线系统选择原则确定搬运路线（直达、渠道、中心）（2）根据搬运设备选择原则确定搬运设备类别、规格、型号（3）根据物料分类一览表确定运输单元,搬运路线系统直接(达）型路线系统：各种物料能各自从起点移动到终点的称为直接（达）型路线系统。间接型路线系统：把几个搬运活动组合在一起，在相同的路线上用同样的设备，把物料从个区域移到其他区域。又可分为渠道型和中心型两种方式。,注：D直接型路线系统K渠道型路线系统G中心型路线系统,物料搬运设备简单的搬运设备：距离短，物流量小；简单的搬运设备：距离长，物流量小；复杂的搬运设备：距离短，物流量大；复杂的搬运设备：距离长，物流量大；,运输单元标准化的集装单元，其尺寸、外形和设计都彼此一致，这就能节省在每个搬运终端(即起点和终点)的费用。而且标准化还能简化物料分类，从而减少搬运设备的数量及种类。,物料搬运方法工作表（用于简单情况下）,搬运系统方案汇总表，物料搬运符号图例,2、方案的修改和限制除考虑搬运路线、设备和运输单元外，还须考虑正确、有效设备操作，以及协调、辅助物料搬运正常进行的问题（如生产和库存的协调）。常涉及的修改和限制内容有：已确定同外部衔接的搬运方法；物料存放方式；空间限制；投资限制；现有生产流程限制,3、说明和各项需求的计算对修改后的几个初步搬运方案，应逐个方案进行说明和计算，其内容包括：（1）每条路线上每种物料搬运方法的说明；（2）搬运方法之外的其他必要的变动说明（如更改布置、作业计划、生产流程、道路等）（3）计算搬运设备和人员需求量（4）计算投资和预期经营费用,需求计算表：,4、方案评价常用费用比较法和加权因素比较法,费用比较法（1）需要的投资（2）经营费用（固定费用可变费用）优缺点是直接把各个方案的优点和缺点列在一张表上。对各方案的优缺点进行分析和比较，从而得到最后方案。,加权因素分析法列出搬运方案需要考虑或包含的因素；把最重要的一个因素的加权值定为10，再按相对重要性规定其余各因素的加权值；标出各比较方案的名称，每一方案占一栏；对所有的方案的每个因素进行打分；计算各方案加权值，并比较各方案的总分。,物料搬运系统评估的量化分析方法量化分析与5W1H方法为什么要被运输或储存(Why)？是什么货物，有多少要被运输或储存(Whatkind，Howmuch)？从何处运来、运到何处(From，To)？用什么设备运输，怎样运输(With，How)？什么时候被运输或被储存，运输或储存的时间有多长(When，Howlong)?,量化评价实例该实例是要在为下图所示仓库设计的四个设备配置方案中选出最优。该方案是要解决从储货区到出库月台和从出库月台回到托盘堆存区的货物运输问题。,系统配置方案中有关设备的经济技术参数,权重系数首先对方案中按设备尺寸、工作参数、数量、投资等四大项定义出相应的权重系数Gj，再确定大项中的各个子项的权重因子Gk，计算各子项的权重系数Gi=GjGk。量化根据经验曲线对四个方案的14个子项进行量化。,加权量化评分,5、搬运方案的详细设计在初步方案确定下来的基础上，解决具体取货、卸货的搬运方法,2.2.6SLP（SystemLayoutPlanning）与SHA（SystemHandlingAnalysis)的相互关系1、两者出发点都是力求物流合理化SLP重点在于空间的合理规划，使得物流路线最短，在布置时位置合理，尽可能减少物流路线的交叉、迂回现象。SHA重点在于搬运方法和手段的合理化，既确定合理的搬运方法，选定合理的搬运设备，使搬运系统最优。2、两者相互制约，相辅相成主要是设施布置时就应同时考虑搬运系统的要求。,SLPSHA的方法：进行SLP时，尽可能考虑到SHA的需要(1)采用连续输送或是单元输送(2)采用传送带、叉车或其它起重运输机械(3)作为物流缓冲环节的数量和规模(4)进料以及产品包装、存放的场所(5)切屑、废料的排除方法等等SLP与SHA交叉进行、互补不足大的步骤SLP先于SHA。SHA后，对SLP进行修正，以补不足。,2.3改进搬运的其他方法,2.3.1搬动重量比率分析：物料搬运工作量的大小，曾一直是以搬运重量与搬运距离的剩积来衡量的，这种方法在分析和处理有关生产现场物料搬运回问题时暴露出比较突出的缺点，因为生产现场物料搬运中实际花费时间多、劳动强度大的是物料的取放，而不是物料的移动，然而这种方法却把取放所花费时间和劳动量忽略了。针对这种情况，可通过计算搬运重量比率来分析和找出搬运中存在的问题。搬运重量比率的计算公式为：搬运重量比率搬运重量累计值/产成品净重量,上式中的搬运重量累计值，是把由人力每次取放或移动物品的重量累计后的数值。由此可见，通过简化与合并搬运作业、减少搬运环节和搬运次数、实行单元化搬运或提高搬运机械化水平等，都可以降低搬运重量比率。搬运重量比率可以用来分析不同搬运工序的劳动强度与好坏程度，亦可用来分析某工序改善后比改善前减少了多少搬运工作量，尤其是用对比不同部分的搬运工作量最为有效，通过对比分析，便可找出需要改进的重点。,2.3.2空搬运分析,空搬运属于无效搬运，在搬运作业中有许多空搬运是可以减少或消除的，应把它作为分析与改进的对象。为了找出重点改进对象，可对从事搬运作业的人员（包括基本生产工人）。测定其它搬运距离（满载搬运距离）和空搬运距离，然后用下式计算出空搬运系数，进行比较分析。空搬运系数小于或等于1为良好。如果大于1的空搬运系数有多个，则把其中最大者作为重点改进对象。,2.4现场物料搬运的改进,改进流程,步骤一:物料搬运现状调查，发现存在的问题（1）有无只重视物料的移动而轻视物料取放的现象（2）有无过多的空搬运或无效搬运的现象（3）有无基本生产工人参与搬运作业过多的现象（4）有无只注重节省搬运工人而导致生产效率下降（5）有无因将物料平地散放而多花费劳动力的现象（6）有无因将物料散乱放置致使取放物料时出现费时费工的现象（7）是否注意到了搬运阻力（8）有无为了实现直线型布置而造成过多的无效搬运（9）有无因搞先进先出而在