第5章 物料搬运系统分析

1、 第5章 物料搬运系统分析在同一地域范围内进行的，以改变货物的存放状态和空间位置为主要内容和目的的活动，包括装上、卸下、移动、拣选、分类、堆垛、入库、出库等活动。设计合理、高效、柔性的物料搬运系统，对压缩库存资金占用、缩短物料搬运所占时间、促进物料的快速流动是十分必要的。 福特生产线3 1 了解物料搬运的概念及物料搬运系统的组成，理解物料搬运方程式，对物料搬运及物料搬运系统有总体认识。2 理解并掌握物料搬运系统分析（SHA）阶段结构、主要内容和流程，理解SLP+SHA方法，对物料搬运系统分析方法有较深认识和了解。3 了解物料搬运作业合理化的原则和途径，能对已有物料搬运系统能进行分析和改进。导读

2、本节掌握重点本节掌握重点 1、物料搬运：改变货物存放状态和空间目的.。 2、物料搬运系统：通过一系列的搬运设备和装置，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、储存或控制； 3、物料搬运阶段结构：外部衔接、总体搬运方案、详细搬运设计、方案实施 5.1.1物料搬运的概念1) 物料搬运的基本概念在同一地域范围内进行的，以改变货物的存放状态和空间位置为主要内容和目的的活动，具体包括装上、卸下、移动、拣选、分类、堆垛、入库、出库等活动。图5-1 物料搬运示意“物料搬运”简单来说就是对各种物料进行搬运，对物料、产品、元件、或物品进行移动、运输或重新安放。要完成这些移动，就要有进行这些移动

3、的人和物。物料搬运的基本内容有三项：物料、移动和方法，这三项内容是进行任何搬运分析的基础。 5.1.1物料搬运的概念2) 物料搬运的五个特征物料搬运具有数量、移动、时间、空间和控制五个特征。（1）数量，指的是物料搬运的总量和每次搬运的数量。（2）移动，指货物的移动和设备的移动，货物的移动是搬运的目的，设备的移动是为了货物移动。（3）时间，指搬运的速度快慢、搬运频率等。（4）空间，搬运是一种辅助性作业，在工业企业内部，搬运空间占用越多，加工生产空间就越小。（5）控制，搬运过程极其复杂，为了保证搬运的质量，必须对搬运作业中的每一个环节进行严格的管理和控制，包括物料识别追踪和搬运速度的合理选择等。

4、5.1.1物料搬运的概念3) 物料搬运的作业方式物料搬运作业按不同的分类方法可分为不同的类型，常见物料搬运作业方式有：（1）按物料搬运对象，可分为单件作业法、散装作业法和集装作业法。 （2）按物料搬运作业场所，可分为车间作业、站台作业和仓库作业等。 （3）按物料搬运作业手段和组织水平，可分为人工作业法、机械作业法和综合机械化作业。 （4）按物料搬运设备的作业特点，可分为间歇作业和连续作业。 5.1.1物料搬运的概念3) 物料搬运的作业方式物料搬运作业在日常生活中十分普遍，按不同的分类方法可分为不同的类型，常见的物料搬运作业方式有：（1）按物料搬运对象，分为单件作业法、散装作业法和集装作业法。

5、（2）按物料搬运作业场所，可分为车间作业、站台作业和仓库作业。 （3）按物料搬运作业手段和组织水平，可分为人工作业法、机械作业法和综合机械化作业。 （4）按物料搬运设备的作业特点，可分为间歇作业和连续作业。 5.1.2 物料搬运系统指通过一系列的搬运设备和装置，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、储存或控制。物料搬运系统由搬运设备、搬运单元（容器）和搬运线路共同组成的。 5.1.2 物料搬运系统1) 物料搬运设备物料搬运设备一般可以分为搬运车辆、输送机、起重机械和升降装置四大类。在进行物料搬运系统分析时，一般根据设备费用情况对物料搬运设备进行分类，具体来说，就是把物料搬运

6、设备分成四类：1）简单的搬运设备2）复杂的搬运设备3）简单的运输设备4）复杂的运输设备。图5-2 物料搬运设备选择示意图在工作中，根据如图5-2所示的距离与物流指示图，可初步选择不同搬运设备的类型。 5.1.2 物料搬运系统2) 物料搬运单元搬运单元（容器）是指物料搬运时的基本装载方式。在物料搬运过程中，由于物料的种类繁多、性质不同、大小形状差别较大，可把各式各样的物料集装于一定的单元（容器）中，以实现快速、高效的搬运。搬运单元的种类和样式很多，常见的有箱盒、瓶罐、周转箱、平托盘、托盘箱（笼）、集装袋和集装箱等。搬运容器是物料搬运的基本载体，是物流机械化、自动化作业的基础，它们不能单纯地被看作

7、一个容器，其本身也是物流设备。物流集装化是高效多式联运的必要条件，使用的出发点是便于储运。一般应根据物料类型和设备特点来选择运输与搬运单元，如散装货多采用车厢、罐装来运输，单件则采用包装、集装器具等进行。 5.1.2 物料搬运系统l3) 物料搬运线路物料搬运线路是物料在搬运过程中所途经的轨迹，可分为直接型和间接型两种，间接型又可分为渠道型和中心型，如图5-3所示。距离与物流量指示图有助于根据不同的搬运活动来确定线路系统的类型。图5-4表明直达型适用于距离短而物流量大的情况，间接型(渠道型或中心型)适用于距离长而物流量小的情况。 图5-3 物料搬运线路示意图图5-4 物料搬运线路选择指示图 5.

8、1.3 物料搬运方程式为了合理科学地对物料搬运系统进行分析，有学者提出了“物料搬运方程式”这一分析手段，即著名的5W1H法，如下图所示。 在分析设计时，设计人员需主要考虑6个方面的问题，即6个变量。这6个变量为“why为什么”、“what什么”、“where什么地方”、“when什么时候”、“who谁”和“How如何”。另外，为了得到更加合理的物料搬运方案，还需考虑“which哪一种”这一非变量因素。 5.2 物料搬运系统分析SHAS H A 是 理 查德缪瑟提出的一种有条理的系统分析方法，适用于一切物料搬运项目。该方法包括：一种解决问题的方法，一系列依次进行的步骤和一整套关于记录、详定等级和

9、图表化的图例符号。SHA的分析过程如图5-6所示，它由四个阶段（外部衔接，总体搬运方案的制定，详细搬运方案的制定，方案的实施）和一套选定方案的程序组成。图5-6 物料搬运系统分析（SHA）过程图5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.1 SHA的阶段结构第I阶段：外部衔接。该阶段要分析区域的全部物料进出情况。先要考虑所分析区域以外的物料搬运活动，把区域内具体的物料搬运问题同外界情况或外界条件联系起来考虑。第阶段：编制总体搬运方案。这个阶段要确定各主要区域之间的物料搬运方法。对物料搬运的基本路线、搬运设备大体的类型以及运输单元或容器做出总体决策。第阶段：编制详细搬运方案。这个阶段要考虑每个主要区

10、域内部各工作地点之间的物料搬运，确定详细的搬运方法，确定各工作地点之间具体采用哪种路线系统、设备和容器。第阶段：方案的实施。这个阶段要进行必要的准备工作，订购设备，完成人员培训，制定并实现具体搬运设施的安装计划，然后对所规划的搬运方法进行调试，验证操作规程，并对安装完毕的设施进行验收，确保它们能正常运转。5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.2 SHA的三大内容“物料”，在各项输入数据收集的基础上，对物料（产品或零件）进行归类，即按物料的物理性能、数量、时间要求或特殊控制物理性能、数量、时间要求或特殊控制要求进行分类。“移动”，包括各项移动的分析和各项移动的图表化包括各项移动的分析和各项移动

11、的图表化。各项移动分析主要是确定每种物料在每条路线（起点到终点）上的物流量和移动特点，各项移动的图表化可将分析结果转化为直观的图形，以有利于分析和直观表达，通常采用物流图或距离与物流量指示图来体现。“方法”，在物料搬运方法的知识和理解的基础上，确定搬运方案的过程和结在物料搬运方法的知识和理解的基础上，确定搬运方案的过程和结果果。一般地，在找出一个解决办法之前，先掌握物料搬运方法的知识，运用有关的知识来选择各种搬运方法。在充分理解各搬运方法后，通过研究，提出关于路线、设备和运输单元（或容器）的初步搬运方案，也就是把收集到的全部资料数据进行汇总，从而求得具体的搬运方法。上节掌握重点上节掌握重点 1

12、、物料搬运：改变货物存放状态和空间目的.。 2、物料搬运系统：通过一系列的搬运设备和装置，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、储存或控制； 3、物料搬运阶段结构：外部衔接、总体搬运方案、详细搬运设计、方案实施 本节重点本节重点 1、物料搬运SHA分析程序（流程）： 2、SLP和SHA的关系： 3、解决实际问题： SHA搬运系统分析重点 1、物料分类：物理性质、数量、时间等 2、布置分析：起始点、搬运方法、建筑特点、作业内容； 3、移动分析：流程分析、起始点分析、搬运活动一览表 4、各项移动图表化：物流流程图、布置图上物流图、坐 标指示图 5、初步搬运方案选择：确定初步方案

13、、方案分析 6、方案修改和限制 7 各项需求计算 8评价5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o1) 物料的分类物料分类的基本方法是：固体、液体还是气体；单独件、包装件还是散装物料。但在实际分类时，SHA是根据影响物料可运性（即移动的难易程度）的各种特征和按最便于搬运的运输单元进行分类。物料分类依据的主要特征可分为物理特征和其他特征，如表5-1所示。 5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o1) 物料的分类物料分类应按以下程序进行：列表标明所有的物品或分组归并的物品的名称；记录其物理特征或其他特征；分析每种物料或每类物料的各项特征，并确定哪些特征是主

14、导的或特别重要的。确定物料类别，把那些具有相似的主导特征或特殊影响特征的物料归并为一类；对每类物料分类后，即可编著物料特征表。根据物料的主要特征对物料进行判断，从而编制物料特征表，如表5-2所示。5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o2) 系统布置分析对物料鉴别并分类后，根据SHA的模式，下一步就是分析物料的移动。在对移动进行分析之前，首先应该对系统布置进行分析。因为布置在很大程度上决定首先应该对系统布置进行分析。因为布置在很大程度上决定了移动和距离，并影响搬运设备和容器的选择。了移动和距离，并影响搬运设备和容器的选择。对物料搬运分析来说，需要从布置中了解的信息主要有四

15、点从布置中了解的信息主要有四点：每项移动的起点和终点（提取和放下的地点）具体位置在哪里。哪些路线及这些路线上有哪些物料搬运方法，是否在规划之前已经确定或大体上做出了规定。物料运进运出和穿过的每个作业区所涉及的建筑特点是什么样的（包括地面负荷、厂房高度、柱子间距、屋架支承强度、室内还是室外、有无采暖、有无灰尘等）。)物料运进运出的每个作业区内进行什么工作，作业区内部分已有的（或大体规划的）安排或大概是什么样的布置。5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o3) 各项移动的分析（1）各项移动分析资料在分析各项移动时，需要掌握的资料包括：物料（产品类别和基本特征）、路线（起点和终

16、点，或搬运路径的具体条件）和物流（物流量和物流条件）。（2）各项移动分析方法目前，常见的移动分析方法主要有两种：流程分析法。每一次只观察一类产品或物料，并跟随它沿整个生产过程收集资料，必要时要跟随从原料库到成品库的全过程，然后编制出物流流程图。在这里，需要对每种或每类产品或物料都进行一次分析。当产品或物料品种很少或是单一产品时采用此法。起讫点分析法。起讫点分析法又有两种不同的做法，一种是搬运路线分析法，另一种是区域进出分析法。5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o3) 各项移动的分析a.搬运路线分析法通过观察每项移动的起讫点来收集资料，编制搬运路线一览表，每次分析一条路

17、线，收集这条路线上移动的各类物料或各种产品的有关资料，每条路线要编制一个搬运路线表，如表5-3所示，在路线数目不太多时使用。5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o3) 各项移动的分析b.区域进出分析法若路线数目较多，则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，每个区域要编制一个物料进出表，如表5-4所示。5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o3) 各项移动的分析（3）搬运活动一览表为了把所收集的资料进行汇总，达到全面了解情况的目的，可以编制搬运活动一览表，如表5-5所示 。简要地说，搬运活动一览表包含了下列资料：列出每条路线。

18、列出每类物料。列出各项移动。其他资料，如每项搬运中的具体件数。5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o4) 各项移动的图表化 物流图表化的方法有以下几种： (1）物流流程简图可帮助了解物料运动的过程和次序，只能在分析和解释中作为一种中间步骤。（2）在布置图上绘制物流图在布置图上绘制的物流图如图5-7所示，它是画在实际的布置图上的，图上标出了每个区域的准确位置，所以能够表明每条路线的距离、物流量和物流方向，可作为选择搬运方法的依据。5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o4) 各项移动的图表化 （3）坐标指示图坐标指示图采用坐标图的形式来表达变量之间的

19、关系，图5-8表达了距离与物流量之间的关系。在该图中，横坐标表示距离，纵坐标表示物流量，每一项搬运活动按其距离和物流量的大小，用一个具体的点标示在图上。制图时，可以绘制单独的搬运活动（即每条路线上的每类物料)，也可绘制每条路线上所有各类物料的总的搬运活动，或者把这两者画在同一张图表上。距离物流量CEBADF68m18t66m18t30m18t48m18t75m18t60m25t0 图5-8 坐标指示图 5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o5) 初步搬运方案选择（1）确定初步的搬运方案步骤：收集原始资料；根据原始资料，设计出几个搬运方案；根据各种可能性，对几个初步方案进

20、行改进和调整，进行各项需求的计算和评价；确定初步搬运方案； （2）搬运方案分析方法 SHA图例符号：形象化图例符号：形象化在SHA中，除了各个区域、物料和物流量用的符号外，还有一些字母符号用于搬运路线系统、搬运设备和运输单元，如右图所示。5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o5) 初步搬运方案选择在普通工作表格上表示搬运方法编制搬运方案的方法之一是填写物料搬运方法工作表，如表5-6所示，列出每条路线上每种物料的路线系统、搬运设备和运输单元。另一种方法是编制流程表，直接在以前编制的流程图上记载建议采用的搬运方法。第三种方法是绘制流程图，把每项建议的方法标注在以前编制的物流

21、图（或其复制件）上，一般说来，这种做法使人看起来更易理解。5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o5) 初步搬运方案选择在汇总表上表示搬运方法编制汇总表同编制搬运活动一览表一样，就是每条路线填一横行，每类物料占一竖列。在搬运活动一览表上记载的是每类物料在每条路线上移动的“工作量”。而填汇总表只是用“搬运方法”来取代“工作量”。适用于项目的路线和物料类别较多的场合。采用前面规定的代号和符号，把每项移动建议的路线系统、设备和运输单元填写在汇总表中相应的格内。汇总表上还有一些其他的空格，供填写其他资料数据之用，如其他的搬运方案、时间计算和设备利用情况等。从一张汇总表上可以全面了

22、解所有物料搬运的情况，还可以汇总各种搬运方法，可以汇总各条路线和各类物料的同类路线系统、设备和运输单元。这样就能把全部搬运规划记在一张表上(或粘在一起的几页表上)，并把它连同修改布置的建议提交审批。5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o6) 方案的修改和限制要使初步确定的方案是符合实际、切实可行，必须根据实际限制条件进行修改。 在设计后要进行修改和限制的方面有：在前面各阶段中已确定的同外部衔接的搬运方法；既满足目前生产需要，又能适应远期的发展和(或)变化；和生产流程或流程设备保持一致；可以利用现有公用设施和辅助设施保证搬运计划的实现；布置或建议的初步布置方案以及它们的面

23、积、空间的限制条件；建筑物及其结构的特征；库存制度以及存放物料的方法和设备；投资的限制；设计进度和允许的期限；原有搬运设备和容器的数量、适用程度及其价值；影响工人安全的搬运方法。5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o7) 各项需求的计算在选择最佳方案之前，还需要算出所需设备的台数或运输单元的数量，算出所需费用和操作次数。对几个初步搬运方案进行修改以后，就开始逐一说明和计算那些被认为是最有现实意义的方案，如表5-7所示。5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o8) 方案的评价方案的分析评价常采用费用或财务比较法、优缺点比较法和因素加权分析法等三种方法

24、。（1）费用或财务比较法）费用或财务比较法费用是经营管理决策的主要依据，因此，每个搬运方案必须从费用的观点来评价，即对每个方案，都要明确其投资和经营费用。（2）优缺点比较法）优缺点比较法优缺点比较法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。 （3）因素加权分析法）因素加权分析法多种方案比较时，一般来说，因素加权法是评价各种无形因素的最好方法。总之，正确选定搬运方案应同时考虑费用对比和对无形因素的评价这两方面的问题，进行综合优选。5.2 物料搬运系统分析SHA 5.2.3 SHA的程序模式o9) 详细搬运方案的设计搬运方案初步设计阶段确定了搬运路

25、线系统、搬运设备、运输单元和总体搬运方案。搬运方案的详细设计是在此基础上制定一个从工作地到工作地，或从具或从具体取货点到具体卸货点之间的搬运方法。体取货点到具体卸货点之间的搬运方法。详细搬运方案必须与总体搬运方案协调一致。实际上，SHA在方案初步设计阶段和方案详细设计阶段用的是同样模式，只是在实际运用中，两个阶段的设计区域范围不同、详细程度不同两个阶段的设计区域范围不同、详细程度不同。详细设计阶段需要大量的资料、更具体的指标和更多的实际条件。这时我们要掌握物料分类、掌握物料分类、布置和移动分析的详细资料布置和移动分析的详细资料，如核对每个区域是否还有遗漏的物料类别，在布置上标出每一台机器和设备

26、、工作通道和主要通道、车间或部门的特征、物料的具体移动等等。应该说，阶段总体搬运方案设计和阶段详细搬运方案设计是重叠的，就是说在选定总体搬运方案之前，要考虑阶段中的某些细节问题。在完成阶段和的设计后,加上阶段外部衔接和阶段方案实施两部分，就构成了SHA的完整内容，即运用SHA进行物料搬运系统设计的内涵。SHA总结 1、物料分类：物理性质、数量、时间等 2、布置分析：起始点、搬运方法、建筑特点、作业内容； 3、移动分析：流程分析、起始点分析、搬运活动一览表 4、各项移动图表化； 5、初步搬运方案选择：确定初步方案、方案分析 6、方案修改和限制 7 各项需求计算 8评价5.2 物料搬运系统分析SH

27、A 5.2.4 SHA的改进o1) SLP和SHA的相互关系搬运系统分析SHA和系统布置设计SLP具有密切的关系。其相同点是：二者具有共同的目标，其出发点都是力求物流合理化。其不同点是：SLP重点在于空间的合理规划，在布置时位置合理，使得物流路线最短，尽可能减少物流路线的交叉、迂回、往复现象；SHA重点在于搬运方法和手段的合理化，即根据所搬运物料的物理特征、数量以及搬运距离、速度频度等，确定合理搬运方法，选定合适的搬运设备，使搬运系统的综合指标达到最优。o2) “SLP十SHA”方法（1）进行SLP时，尽可能考虑到SHA的需要（2）SLP和SHA交叉进行、互相补足5.3 搬运作业合理化 5.3.1 物料搬运的原则o1) 物料搬运的20条原则国际物料管理协会下属的物料搬运研究所浓缩数十年物料搬运专家的经验，总结出了物料搬运的20条原则，可作为物料搬运设计和管理方面的借鉴。（1）计划原则。 （2）系统化原则。