物流工程课程设计

1、物流工程课程设计 某机械制造企业生产物料搬运系统设计 学院：工 程 学 院 班级：工 业1102 成员 学号 组长：某机械制造企业生产物料搬运系统设计1 物料搬运的概念（Material Handling, MH）1.1 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 物料搬运 物料装卸体现“流” 实现联结与转换作用1.2 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

2、制的有机整体。1.3 物料搬运在物流中的作用1）物料搬运活动是衔接物流活动各环节的桥梁和纽带。2）合理进行物料搬运能降低物流费用支出。3)合理进行物料搬运是提高物流速度的关键。4)合理进行物料搬运可减少货物的损失。1.4 物料搬运系统的设计和运作的原则1.4.1 20条物料搬运原则序号原则序号原则1指导原则11简单化原则2计划原则12网络化原则3系统原则13能源原则4流程原则14生态原则5单元负载原则15重力原则6空间利用原则16安全原则7标准化原则17布局原则8人因化原则18成本原则9机械化原则19维护原则10弹性化原则20汰旧原则表一1.4.2 物料搬运系统设计中的基本原则序号原则序号原则

3、1减少搬运装卸环节，降低搬运装卸次数原则5机械化原则2移动距离最小化原则6标准化原则3人身、设备、物品三安全原则7系统化原则4单元化载荷原则表二2 物料搬运系统设计概述2.1 设计要素2.1.1 搬运设备的选择复杂的搬运设备(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、距离物流量简单的搬运设备(SHE)小推车、手动葫芦简单的运输设备(STE)机动小货车、拖车图一2.1.2 搬运方法加强对搬运设备的了解及资料收集以作为选择设备和分析搬运方法的基础。一个规划良好的搬运系统，按部就班的物料搬运规划程序（物料流程）是不可或缺的。物料流程问题注重搬运、库存及控制物料的方法。2

4、.1.3 搬运路线的类型和选择 1） 搬运路线类型 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。直达型布置不合理间接型（渠道或中心型）距离物流量小物流量大距离短距离长物流量 2）搬运路线的选择图二 图二 2.1.4 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。 例如小瓶饮料就选择小型塑料托盘 价格不是太贵；承受重量的能力亦 可观 图三 而像左图所示则与之相反 之相反。需要大承重 托

5、盘。 图四 2.2 物料搬运系统设计框架设计要素：P、Q、R、S、TI 外部衔接1、物料分类2、布置阶段3、各项移动分析II 总体搬运方案III 详细搬运设计4、各项移动的图表化IV 方案实施5、物料搬运方法的知识和经验时间程序基本内容模式3. 方法2. 移动1. 物料10、选出的最佳布置方案9、方案的评价方案：X、Y、Z8、各项需求计算7、修改和限制6、初步搬运方案图五2.3 以“5W1H”为变量的物料搬运程式+Why?方法物料搬运方程式物料Who?What?移动How?Where? When?图六2.4 物料搬运系统设计的新思维1） 基于知识的物料搬运系统设计2） 全寿命周期工程观念3）

6、和布局设计的一致性4） 信息技术/信息系统（IT/IS）方面3 某机械制造企业生产物料搬运系统设计3.1 产品基本信息在东安液压有限公司汽车零件车间中主要生产三种产品：分离叉、倒档换档臂、控制轴，产品的效果图如下图所示。这里我们只研究分离叉、倒档换档臂这两种产品，该产品的重量、平均月产量、几何形状等信息如下表所示 图七 图八产品名称重量（千克）月产量（件）几何形状倒档换档臂0.2515000复杂件分离叉0.4516000长杆件 表三（产品基本信息表）3.2 根据设备型号查阅其相关有用信息（如下表）设备名称设备型号完成工艺长*宽*高（工作台面）（mm)长*宽*高（外观）(mm)占地面积卧铣床X6

7、130铣侧面3001100*10401906171516253.26879卧铣床XL6036A铣平面1500 3602200 2600 18805.72卧铣床X62W粗铣叉口320X13252294X1770X16104.06038卧铣床X61W铣双窝3201320*302300165516303.8065卧铣床X6132C铣坡面32013202225181017404.02725立铣床X52K铣倒角1500*3602100*2510*20005.271立铣床X5036A铣小面1250*3601700*1680*16802.856摇臂钻Z3032钻球窝190010002200(外包装箱）160

8、375520921.钻床JZB25钻孔34036015600.1224压力机Y30-6.3柳销710*6001580103029571.6274加工中心FV-580A钻铰孔420MM520 MM190022102372MM4.199车床CA6140车断面2418100012672.418表四3.3 根据其加工工艺确定其加工路线分离叉工艺流程图铣侧面钻球窝钻孔铣平面钻、较孔铣倒角铆销去毛刺铆销洗涤 图九 倒档换档臂工艺流程图倒角粗铣交叉口钻孔铣小面铣双窝铣坡面精铣叉口倒角钻、较孔车端面图十 分别根据分离叉和倒档换档臂工艺流程图确定其加工路线和、车间内设备间距离如下。（数字代表距离，箭头代表物流流

9、动反向）3.4 物料搬运方法的选择3.4.1 搬运路线系统的选择 由于各种物料不能各自从起点移动到终点。所以采用间接型路线系统中的渠道型路线系统。如下图所示。图十三3.4.2 搬运路线的选择由于1)搬运路线距离短，物流量小;； 2)手推车的技术性能、设备的可靠性、工作环境的配合和适应性、可操作性和使用的方便性、备件及维修、与物料的适配程度、物料的运动方式等都较优； 3）设备投资回收期、性能价格比、运行使用费用、能耗较优所以采用简单的搬运设备手推车。3.4.3 整合已知条件列出装载容器和运输设备一览表物料名称单元 尺寸/mm容器类型和设备单元 可装零件数量损伤的可能性长宽高重量/kg形状分离叉倒

10、档换挡臂可能有易磨损品1号箱箱5302903701长方体1832周转箱箱3202401201.5长方体5796折叠平板手推车辆900600300 如下图32可能有易磨损品表五品名：300公斤折叠平板手推车 平板尺寸：90*60公分手把离地：89公分折叠厚度：30公分轮子直径：12.5公分（5寸）金属轮毂橡胶轮简易滚柱轴承板车自重：16公斤载重规格：300公斤（厂家标称静载；载货平板承载压强上限0.05公斤/平方厘米 ，有水份实际需减载使用） 图十四（折叠平板手推车） 瓦楞：E瓦,BC瓦,BE瓦,B瓦,C瓦 用途：整理箱,周转箱,通用包装 纸(板)材质：瓦楞纸板 纸张克重：230GSM 纸箱规格

11、：1号(530*290*370)（mm） 厚度：五层 颜色：黄色白色 日生产量：5000 纸盒类型：固定纸盒 承重：120KG 图十五（一号箱） 图十六（周转箱）3.4.4 运输单元的选择 采用容器或托架搬运。3.4.5 零件日搬运次数、需用人数、所需搬运设备情况一览表 日搬运零件数量日搬运次数需用人数搬运设备分离叉倒挡换挡臂50053462手推车 表六经过分析，选用的转载容器再生料所占比例含量极高，对环境污染较小；且相对于其他转载容器成本较少，对工人的安全系数较高。符合20条物流搬运原则中的生态，安全，能源，成本原则。 这样通过详细的分析计算和表格统计，可以将生产物流系统中的 P、Q、R、S

12、、T 情况统计的更加清楚，为后续分析提供基础依据。当然，不同的系统需要不同的数据和资料，在实际的设计过程中只要把所需要的数据统计清楚即可。当零件种类繁多时，还可忽略一些影响小、物流量很小的物料或零件。 3.5 生产物流系统当量物流量计算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。它是指物流运动过程中一定时间内按规定标准修正、折算的搬运和运输量。计算公式为： f=

13、nq式中：f：当量物流量，单位取当量吨/年、当量吨/月、当量公斤/小时；q：一个流动单元的当量物流量，单位取当量吨，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）。由于到目前为止，当量物流量计算尚无统一标准，如何确定当量物流量，一般都是依据实际经验和搬运、运输的现场情况而定。美国当量物流量玛格数，再这里不加详述。我组采用的是前者，即f=nq形式。下面将结果用如下表表示：零件名称nq物流流程当量物流量/当量吨/月分离叉160002.5K-M-N-O-P-Q-R-S-R-T-Y-U-V-W-X7.5倒挡换挡臂150002A-B-C-D-H-I-J-G-F-E-D-

14、W-X18表七（零件当量物流量表）其中字母代表的意义为（K卧铣床，Y清洗区，其他的以此两种类型类推）3.6 物料搬运一览表为了把所收集的资料进行汇总，都达到全面了解情况的目的，编制搬运活动一览表是一种实用的方法。搬运活动一览表是SHA方法中的一项主要文件，因为他把各项搬运活动的所有主要情况都记录在一张表上。搬运活动一览表物料类别1号纸箱塑料周转箱线路物流量工作量物流量工作量从-至或双向距离/m路线情况1.进料暂存区至卧铣床X613014.511826102.卧铣床X6130至摇臂钻Z30322.9101852.23.摇臂钻Z3032至钻JZB-252.6101846.84.钻JZB-25至卧铣

15、床XL6036A1.4101825.25.卧铣床XL6036A至加工中心FV-580A3.2101857.66.加工中心FV-580A至立铣床X52K3.1101855.87.立铣床X52K至压力机Y20-6.32109188.工作台双向压力机Y20-6.33.1101855.89.压力机Y20-6.3至器具清理暂存区8.5118153010.器具清理暂存区至清洗区410187211.清洗区至洗涤件暂存区310185412.洗涤件暂存区至清理工作台3.510186313.清理工作台至待处理区511890014.待处理区至检验区210183615.进料暂存区至加工中心FV-580A4.527.5

16、33.75016.加工中心FV-580A至车床CA61403.2207.52417.车床CA6140至立铣床X52K2207.51518.立铣床X52K至卧铣床X62W3.1207.523.2519.卧铣床X62W至钻JZB-253.3207.524.7520.钻JZB-25至立铣床CL5036A1.4207.510.521.立铣床CL5036A至卧铣床X61W2.4207.51822.卧铣床X61W至卧铣床X6132C3.3207.524.7523.卧铣床X6132C至卧铣床X62W5.527.541.25024.卧铣床X62W至立铣床X52K3.3207.524.7525.立铣床X52K至

17、待处理区13.527.5101.25026.待处理区至检验区2276.51537.515每类合计物流量153256.5运输工作量833.25716.4标定等级AA表八3.7 运用“5W1H”对以上设计过程进行改善3.7.1 整个车间里的搬运线路可以优化吗？答：大致不能，因为只加工两种类型的零件，每种设备（车床，铣床，加工中心等）几乎只进行一道工序的加工，没有一种设备加工几道工序的情况，所以不存在工序间的交叉情况。即运输搬运线路比较明确，单一。3.7.2 可以有合并的搬运工序和加工工序吗？答:这个可以有。合并和简化搬运加工工序具体到我组的改善过程中主要是为了减少零件加工周期，因为有另一种方法亦能

18、达到目的，且效果更好。所以我组采用的是另一种方案降低瓶颈工序的加工时间，经过对已知资料和查询的信息的分析判断，JZB-25钻床加工工序为瓶颈时间，我们采用的方法是加两台JZB25钻床。因为加工的两种零件月产量不高，且加工精度不需太高，所以选用的钻床价格大致在15000左右，再加上两个技术工人的工资（30005000左右）总在18000左右，成本不算太多。3.8联系基础IE知识画出人型及物料型流程程序图 统计表项别现行方法改良方法节省加工次数19190搬运次数19190共需时间/min5.664.591.07 现行方法 改良方法加工搬运检查等待储存距离所需时间加工搬运检查等待储存距离所需时间1从

19、零件暂存区搬至卧铣床X6130 14.512.08 14.512.082铣零件 28.56 14.283从卧铣床X6130搬至摇臂钻Z3032 2.92.42 2.92.424在摇臂钻上加工 11.41 11.415从摇臂钻Z3032办至钻JZB-25 2.62.17 2.62.176在钻JZB-25上加工 32.86 16.437从钻JZB-25搬至卧铣床XL6036A 1.41.17 1.41.178在卧铣床XL6036A上加工 34.46 17.239从卧铣床XL6036A搬至加工中心FV-580A 3.22.67 3.22.6710在加工中心FV-580A上加工 12.38 12.38

20、11从加工中心FV-580A搬至立铣床X52K 3.12.58 3.12.5812在立铣床X52K上加工 9.57 9.5713从立铣床X52K搬至压力机Y20-6.3 21.67 21.6714在压力机Y20-6.3上加工 7.1 7.115从压力机Y20-6.3搬至工作台 3.12.58 3.12.5816在工作台上加工 10.07 10.0717从工作台搬至压力机Y20-6.3 3.12.58 3.12.5818在压力机Y20-6.3上加工 7.1 7.119从进料暂存区搬至加工中心FV-580A 4.53.75 4.53.7520在加工中心FV-580A上加工 12.38 12.382

21、1从加工中心FV-580A搬至车床CA6140 3.22.67 3.22.6722在车床CA6140上加工 11.07 11.0723从车床CA6140搬至立铣床X52K 21.67 21.6724在立铣床X52K上加工 7.51 7.5125从立铣床X52K搬至卧铣床X62W 3.12.58 3.12.5826在卧铣床X62W上加工 10.9 10.927从卧铣床X62W搬至钻JZB-25 3.32.75 3.32.7528在钻JZB-25上加工 32.86 16.4329从钻JZB-25搬至立铣床CL5036A 1.41.17 1.41.1730在立铣床CL5036A上加工 10.33 10.3331从立铣床CL5036A搬至卧铣床X61W 2.42 2.4232在卧铣床X61W上加工 10.9 10.933从卧铣床X61W搬至卧铣床X6132C 3.32.75 3.32.7534在卧铣床X6132C上加工 10.33 10.3335从卧铣床X6132C搬至卧铣床X62W 5