第7章物料搬运系统设计.ppt

第7章物料搬运系统设计,7.1概述7.2物料搬运设备选择与集装单元设计7.3物料搬运系统分析方法（SHA）,7.1概述,一、物料搬运的概念（MaterialHandling,MH）,物料搬运：在同一场所范围内进行的、以改变物料的存放状态和空间位置为主要目的的活动，即对物料（产品、零部件或其它物品）进行装上、卸下、移动、分类、拣选等活动的总称，实现生产领域各个生产环节之间的相互衔接。,物料搬运,物料装卸,物料移动,体现“流”实现联结与转换作用,物料搬运系统：指一系列的相关设备和装置用于一个过程或逻辑动作系统中，协调、合理地将物料进行移动、储存、保护和控制的有机整体。,二、四个功能活动搬运系统,移动,控制,保护,存储,产生时间和空间效用。,防止物料损坏防止误搬、错放、错误挪用和不按顺序加工,缓冲作用,物理控制：方位、顺序和相互间隙状态控制：位置、数量、目的地、初始地、进度安排。,三、四个维度搬运系统,运动：,时间：,空间：,数量：,装上卸下移动,手段路线,运动时间频次,物料形状/装载单元堆放空间搬运设备运转空间,运量,高效竞争力,四、九个目标,正确的数量根除在制品或使在制品最小化；协调加工数量与存储数量。正确的物料实现移动、存储、保护和控制正确运作正确的环境避免损坏；保持物料良好的状态管理。正确的顺序搬运应按顺序，以降低成本，避免迂回往返等。正确的方位零件空间一致性，尤其在自动化装配系统中,正确的地点将物料送到或存储到仓库或生产现场的正确地点。集中存储和分散存储的决策。正确的时间保证生产的连续性，以达到缩短生产周期；达到面向工艺的设施合理化或均衡生产正确的成本MHS系统的投资成本/竞争力/运作水平成本的决策正确的方法根据系统实际，决定最优的搬运方法。,五、物料搬运方法,物料搬运方法是指物料搬运路线、搬运设备和搬运单元的总和。,A,B,A,B,C,D,A,B,C,D,E,D直达型适用于物流量大、距离短或中等、时间较紧迫时。,K渠道型适用于物流量中等或少量，而距离中等或较长，尤其布置是不规则的分散布置时。,C中心型适用于物流量小，距离中等或较远，尤其是运输外形基本是正方形的而管理水平较高时。,(1)搬运路线类型及选择,搬运路线选择,(2)搬运设备选择原则,简单的搬运设备(SHE)小推车、手动葫芦,简单的运输设备(STE)机动小货车、拖车,复杂的搬运设备(CHE)叉车、连续输送机,复杂的运输设备(CTE)电子控制的无人驾驶车辆、,(3)搬运单元,指物料搬运时的基本装载方式。应根据物料特点和设备选择运输与搬运单元。,六、物料搬运程式,Why?,What?,Where?,When?,How?,Who?,Which?,物料,移动,方法,喜欢的系统,+,+,=,物料搬运系统变量,七、物料搬运系统设计的基本原则,(1)规划原则。(2)系统化原则。(3)物流顺畅原则。(4)精简原则。(5)利用重力原则。(6)充分利用空间原则。(7)集装单元化原则。(8)机械化原则。(9)自动化原则。(10)设备选择原则。,(11)标准化原则(12)通用性原则。(13)减轻自重原则。(14)充分利用原则。(15)维修保养原则。(16)摒弃落后原则。(17)控制原则。(18)生产能力原则。(19)搬运作业效能原则。(20)安全原则。,7.2物料搬运设备及集装单元设计,一、物料搬运设备选择应考虑的因素,(1)设备选择的基本思路,明确问题性质。应有长远考虑。牢记系统化的概念。简化原则。选用合适的规格型号。应考虑多方案比较。,设备的技术性能；设备的可靠性；工作环境的适配性；经济因素，包括投资回收期及性价比等；可操作性和使用性；能耗因素；备件及维修因素；与物料的适配程度；物料的运动方式。,(2)应考虑的因素,水平式：卡车、连续运输机、小推车、滑道、缆索、索道垂直式：各种提升机、起重机、卷扬机倾斜式：连续运输机、提升机、料斗卷扬机、滑道、索道垂直及水平：叉车、起重机、升降机、提升机多平面式：旋转起重机,物料运动方式与搬运装备选择：,二、集装单元设计,集装单元标准化问题,要考虑的因素：,物料特性（尺寸、易碎性）；单位搬运量及搬运次数；搬运环境条件；接收、存储和移动的要求；同设施内不同“集装单元”的种类数量；集装容器的成本、多功能性、堆放性、空间需求、回收问题等。,尽量确定企业内部合理的标准模数（基础模数）,7.3物料搬运系统分析方法,(SystemHandingAnalysis，SHA),一、搬运系统分析SHA方法概述,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。,（1）阶段结构,时间,阶段外部衔接,阶段总体搬运方案,阶段详细搬运方案,阶段方案的实施,弄清整个所分析区域的全部物料进出搬运活动,定出各主要区域之间搬运物料的方法。对物料搬运的路线、搬运设备及容器做出初步决策,考虑每个主要区域内部各工作地之间的物料搬运，要确定详细的物料搬运方法。如拟采用的具体方式、设备及容器等。,进行必要的准备工作，订购设备，完成人员培训，安排进度调试。,（2）程序模式,输入P、Q、R、S、T,物料的分类,各项移动的分析各项移动的图表化,初步的搬运设计修改和限制各项需求的计算,方案的评价,满意？,选定搬运方案,方案实施,N,Y,物料、移动和方法三项为基础,二、物料分类,（1）物料分类的主要依据,物料的可运性,物流条件,物料自身的物理化学特性；外界的因素。,包括生产工艺方面的要求，质量保证体系方面的要求，生产管理方面的要求，环保要求以及一些特殊要求和法律管制品等。,（2）物料分类程序,根据物料的主要特征（分类依据），对所调查物品进行经验判断，编制物料特征表、物料分类表。,列表标明所有物品或分组归并物品的名称；记录其物理特征及其他特征；分析各类物料的各项特征，并在主导、起决定作用的特征下面划出标记线；确定物料类别，将具有相似主导特征或特殊影响特征的物料归并为一类；对每类物料进行分类说明(如用a、b、c、d表示)，并编制物料分类表。,步骤如下：,表xx物料特征表厂名：诺迪克混合料公司项目：3687制表人：CR参加人：PS日期：7月19日第1页共1页,注：1in=0.025m,1lb=0.454kg，1加仑(gall.)=4.5461升,物料特征表示例：,表xx物料分类表厂名：诺迪克混合料公司项目：3687制表人：CR参加人：PS日期：7月19日第1页共1页,三、移动分析,设施布置决定物料搬运的起点与终点之间的距离、物流量，是选择搬运方法的主要因素。因此，选择的方案必须建立在物料搬运作业与具体布置相结合的基础之上。,1、收集各种移动分析的资料,（1）物料分类,物理化学特征；,其他特征和物流条件。,（2）路线（起点、终点和搬运路径）,移动距离；,路线的具体情况（如水平程度和弯曲程度、拥挤程度和路面情况等）。,（3）物流或搬运活动,物流量（单位时间内在一条路线上移动的物料数量）。,I=nP,式中：I物流量(即当量物流量，有时也用玛格数表示)；n单位时间内流经某区域或路径上产品或物料的单元数；P产品或物料的计量单位。,运输工作量,（TW）=物流量（I）搬运距离（D）,物料品种很少或单一品种时。,2、移动分析方法,目前常用的方法有两种：,(1)流程分析法,每次仅观察一类产品或物料，并跟随其沿整个生产过程收集资料，必要时跟随从原料库到成品库的全过程，然后编制出流程表。,特点:,流程表,（2）起讫点分析法,物料品种数目不太多时搬运路线分析法,首先通过观察每次移动的起迄点收集资料，然后分析各条搬运路线，绘制出搬运路线表；,物料品种数目多区域进出分析法,对一个区域进行观察，收集运进运出这个区域的一切物料的有关资料，编制物料进出表。,（3）编制搬运活动一览表(汇总表),表中应对每条路线、每类物料和每项移动的物流量和运输工作量进行计算，并按A、E、I、O、U进行等级评定；,若各物料性质不同，搬运的工作量不一样，应折算为统一的当量,一般A类只占线路的10%以内；,物流条件可用a,b,c,d,e表示。a表示良好、稳定、物流变化小；b表示间歇搬运、随外界条件而变；c表示物流波动、小批量、有些搬运时间紧；d表示物流波动、有污染问题；e表示物流波动很大，根据库存进货。,注：,4、各项移动的图表化,物流流程简图；平面布置图上绘制的物流图；座标指示图。,图表化主要有三种形式：,（1）物流流程简图,注：只有物流没有距离。,（2）平面布置图上绘制的物流图,注：具有距离与物流量,（3）坐标指示图,距离与物流量的指示图。,四、搬运方法分析,1、初步的搬运方法,根据搬运路线选择原则及移动分析结果确定搬运路线；根据搬运设备选择原则及移动分析结果确定搬运设备类别、规格、型号。根据移动分析的结果确定运输单元。,（1）确定搬运方法,（2）记录方法,物料品种很少或单一品种时,流程表、反映平面布置的物流图、物料搬运方法工作表等。,流程表,反映平面布置的物流图,物料品种和路线较多时,2、方案的修改和限制,搬运方案修改和限制内容：,已确定的同外部衔接的搬运方法；既满足目前生产需要，又适应远期发展或变化；与生产流程或设备保持一致；可以利用的现有公用设施和辅助设施；面积、空间对搬运方案的限制条件；建筑物及其结构特征；库存制度以及存放物料的方法和设备；投资的限制；影响工人安全的搬运方法等。,每条路线上每种物料搬运方法的说明；搬运方法以外其他必要的变动说明，如更改布置、作业计划、生产流程、建筑物、公用设施、道路等；计算搬运设备和人员的需求量；计算投资费用和预期的经营费用。,3、说明和各项需求的计算,对修改后的初步搬运方案，应逐一进行说明和计算，其内容包括：,4、方案的评价方法,(1)成本费用或财务比较,投资费用包括基建投资和项目费用等；经营费用包括物料、人员、管理费用等。,无形因素主要有：与生产流程的关系及其服务的能力；搬运方法的通用性和适应性；灵活性和柔性；布置和建筑物扩充的灵活性是否受到搬运方法的限制：面积和空间的利用；安全和建筑物管理；是否便于管理和控制；可能发生故障的频率及对生产造成的中断、破坏和混乱的程度；能否适应生产周期时间的要求和对生产流程时间的影响；与仓库设施是否协调和与外部运输是否适应等。,(2)无形因素比较,优缺点比较法和加权因素比较法,示例：,拟定的比较方案有：甲牵引车、拖车和叉车，新布置；乙螺母利用重力输送，余同“甲”；丙牵引车、拖车和叉车，现有布置；丁只用叉车，新布置；戊只用叉车，现有布置,在搬运方案初步设计的总体方案基础上，制定从工作地到工作地，或从具体取货点到具体缺货点之间的搬运方法。SHA的方案初步设计阶段和方案详细设计阶段使用的模式相同，仅在实际运用中两个阶段存在不同的设