物料搬运系统与设计概述

第六章物料搬运系统分析与设计

目录第一节搬运系统分析与设计概述第二节搬运系统设计的基础分析第三节物料搬运方案的设计(重点)

为什么要进行物料搬运系统的设计？物料搬运(materialHandling)是物流系统的重要组成部分，也是衔接其他物流活动的桥梁与手段，其活性程度和系统合理化对企业的物流效率与效益有至关重要的影响。注：活性是指从物的静止状态转变为装卸搬运运输状态的难易程度据国外统计：在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。物料搬运的费用占全部生产费用的30%--40%。SO，进行搬运系统分析，设计合理、高效、柔性的物料搬运系统，对压缩库存资金占用、缩短物流所占时间，优化企业内部物流系统有着十分重要的意义。根据缪瑟的搬运系统分析理论，搬运系统分析设计包括了三个方面的内涵：一是记录、描绘搬运系统现状，并将其图表化；二是分析搬运系统存在的问题及其原因；三是采用一定的阶段程序模式形成系统设计方案，找到解决搬运问题的方法。本章将就搬运系统分析设计的基本要素、程序模式、分析方法及其方案设计进行初步介绍。第一节搬运系统分析与设计概述一、概述1、搬运系统的含义物料搬运是指在同一场所范围内为改变物料的存放状态和空间位置，利用各种器具、采用各种方法对物料进行水平与上下移动。要完成这些移动、改变物品空间位置，就要有相应的作业人员、移动设备和容器(搬运单元)、移动路线系统。物料、作业人员、移动设备与容器(搬运单元)、移动路径的组合就构成了物料搬运作业系统。物料搬运系统设计中常见问题搬运通道不畅通（交叉）－－流动原则（搬运不是为搬运而搬运）搬运动作不连续－－连续搬运最经济搬运路线曲折－－最短距离原则搬运容器不标准（国际公认标准基础模数尺寸为600mm*400mm）——搬运机械应根据标准模数决定其性能参数）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。）搬运设备缺乏柔性－－柔性原则（用叉车（堆、卸、搬））搬运系统与生产系统不均衡2、搬运系统分析搬运系统分析(SystemHandlingAnalysis,简称SHA)就是为了解搬运系统的合理化程度，减少搬运作业工作强度，为消除不必要的搬运作业活动、提高搬运活动的活性指数，对构成物料搬运系统的物料、人员、移动设备与容器(搬运单元)、移动路径及其影响因素进行分析，并将各种移动图表化，为系统布置设计优化提供决策依据，以促进设施内部物流活动合理化。分析的内容：一：搬运的对象物料二：移动的路径方向三：移动所采用的搬运器具(搬运单元)3、搬运系统设计的目标搬运作业人员、移动设备与容器、移动路径与设施布置形成最佳组合。建立一个包括人员、程序和设施布置在内的有效工作体系。二、搬运系统分析设计方程式（5W1H）WHY为何搬运WHAT搬运什么WHERE何地WHEN何时HOW怎么做WHO何人做+++物料+方法搬运分析物料搬运问题时需要考虑的因素（1）理化特征（2）数量（3）区域（4）起点与终点（5）路线与距离（7）速度（6）次数（10）人工（9）搬运设备（8）搬运单位否定三、搬运运系统分分析设计计的基本本要素搬运系统统基本影影响因素素是进行行搬运系系统分析析设计的的主要基基础数据据，我们们将之称称为搬运运系统基基本分析析设计的的基本要要素。P----产品品或物料料(零件件、部件件、商品品)Q----数量量(销售售量或合合同订货货量)R----路线线(操作作顺序和和加工过过程)S----后勤勤与服务务(如库库存管理理、订货货单管理理、维修修等)T----时间间因素(时间要要求和操操作次数数)设计要素影响特征P产品（物料、零件、物品）产品和物料的可运性取决于物品的特性和所用容器的特征。而且每个工厂都有其经常搬运的某些物品Q数量（产量、用量）数量有两种含义：1、单位时间的数量（物流量）；2、单独一次的数量（最大负荷量）。不管按哪种含义，只要搬运的数量愈大，搬运所需的单位费用就愈低R路线（起点至终点）每次搬运都包括一项固定的终端（即取、放点）费用和一项可变的行程费用。注意路线的具体条件，并注意条件变化（室内或室外搬运）及方向变化所引起的费用变化S辅助服务（周围环境）传送过程，维修人员，发货，文书等均属服务性质：搬运系统和搬运设备都有赖于这些服务。工厂布置，建筑物特征，以及储存设施，都属于周围环境；搬运系统及设备都必须在此环境中运行T时间（时间性、规律性、紧迫性、持续性）一项重要的时间因素（即时间性）是：物料搬运必须按其执行的规律；另一重要因素是时间的持续长度――指这项工作需要持续多长时间；紧迫性和步调的一致性也会影响搬运费用四、搬运运系统设设计的原原则1、规划划原则2、系统统化原则则3、物流流顺畅原原则4、精减减原则5、利用用重力原原则6、充分分利用空空间原则则7、集装装单元化化原则8、机械械化原则则9、自动动化原则则10、最最少设备备原则11、标标准化原原则12、灵灵活性原原则13、减减轻自重重原则14、充充分利用用原则15、维维修保养养原则16、摒摒弃落后后原则17、控控制原则则18、生生产能力力原则19、搬搬运作业业效能原原则20、安安全原则则五、搬运运系统分分析设计计过程1、外部衔接2、总体搬运方案3、详细搬运方案4、方案实施1、搬运运系统分分析设计计阶段划划分弄清所分分析区域域的全部部物料进进出搬运运活动，，将这些些活动同同外界情情况或外外界条件件联系起起来考虑虑，力求求使搬运运活动与与外部系系统的衔衔接保持持顺畅化化确定各主主要区域域之间的的物料搬搬运方法法。对搬搬运的基基本路线线、搬运运设备大大体的类类型有运运输单元元或容器器做出总总体决策策调试，验验收，实实施2、搬运运系统分分析设计计(SHA)的的基础流流程模式式设计要素素：P、、Q、R、S、、T1、物料料的分类类2、布置置3、各项项移动的的分析4、各项项移动的的图表化化5、物料料搬运方方法的知知识和经经验6、初步步搬运方方案7、修改改与限制制8、各项项需求的的计算方案X方案Y方案Z9、评价价最佳布置置方案一、物料料的分类类第二节搬搬运系系统设计计的基础础分析把生产系系统所需需储运的的全部物物料按搬搬运和储储存的技技术要求求进行分分类，要要特别注注意它们们的形式式、特征征和性质质，因为为这些因因素影响响搬运和和储存的的技术要要求最大大。一般般可分为为8个基基本类型型：散装物料料——如如煤、型型砂等；；板料、型型材———如金属属、塑料料等；单件物料料——如如大型机机械部件件；桶装料———如油油、各种种粉料；；箱盒装料料——如如各种小小零件；；袋装料———如各各种粉料料；罐装料———如各各种气体体、液体体、粉料料；其他。一般归为为8－10类，，避免超超过15类二、移动动分析——设施施布置决决定了物物料搬运运的起点点和终点点的距离离，因此此，移动动分析必必须建立立相似物物料搬运运作业与与具体布布置结合合的基础础上。1、收集集各种移移动分析析的资料料——包包括：（1）物物料的类类别和基基本特征征（2）路路线的移移动距离离和路线线的具体体情况（（弯曲程程度、路路面情况况、气候候与环境境、拥挤挤程度、、起止点点组织情情况）（3）搬搬运物流流强度：：搬运物流流强度=搬运量量*搬运运距离2、移动动分析方方法（1）流流程分析析法———每次只只观察一一类产品品或物料料，并跟跟随其沿沿着整个个生产过过程收集集资料，，最后编编制成流流程图。。该方法适适合物料料品种很很少的情情况。（2）起起止点分分析法———分两两种做法法一是搬运运路线分分析法－－－观察察移动的的起止点点来收集集资料，，每次分分析一条条路线，，并绘制制成搬运运路线表表。适合于路路线数目目不太多多的情况况。二是区域域进出分分析法－－－对一一个区域域进行观观察，收收集运进进运出该该区域的的一切与与物料有有关的资资料，并并编制成成物料进进出表。。适合于路路线数目目多的情情况。搬运路线线分析法法通过观察察每项移移动的起起迄点来来收集资资料，编编制报运运路线一一览表，，每次分分析一条条线路，，收集这这条线路路上移动动的各种种物料或或各种产产品的有有关数据据，每条条线路编编制一张张搬运线线路表(见下表表)。搬运路线线一览表表物料类别路线状况物料或搬运活动等级依据名称类别代号起点路程终点物流量(单位时间)物流要求(数、时、管)区域进出出分析法法每次对一一个区域域进行观观察，收收集运进进运出这这个区域域的一切切物料的的有关情情况，每每个区域域要编制制一个物物料进出出表(见见下表)。物料进出出表运进运出物料品种或类别每单位时间数量每单位时间数量来自单位平均最大单位平均最大去往物料品种或类别区域3、编制制搬运活活动一览览表，并并在布置置图上绘绘制流程程图———将各项项移动的的分析结结果标注注在布置置图上，，起到了了一目了了然的作作用。68m18t60m25t30m18t66m18t48m18t75m18tABCDEF距离与物物流指示示图第三节物物料搬搬运方案案的设计计一、物料料搬运路路线与设设备决策策物料搬运运方法是是物料、、搬运路路线、设设备和容容器(搬搬运单元元)的总总和。物料搬运路线系统物料搬运设备运输容器(单元)搬运路线线系统(1)直直接型路路线系统统各种物料料能各自自从起点点移动到到终点(2)间间接型路路线系统统把几个搬搬运活动动组合在在一起，，在相同同的路线线上用同同样的设设备，把把物料从从一个区区域移动动到另一一个区域域。包括括渠道型型、中心心型、环环型三种种方式，，如图：：ABCDAB渠道型型中心型型ACBD环型ABCD搬运途途中需需沿途途上货货或下下货，，可采采用环环型，，否则则采用用直接接型物流量量大物流量量小距离短短距离长长直达型型布置不不合理理间接型型(渠道道或中中心型型)物料搬搬运路路线类类型物料搬搬运设设备物流量大物流量小距离短距离长复杂搬运设备复杂运输设备简单搬运设备简单运输设备运输单单元的的选择择1、散散装搬搬运在散装装运输输中必必须不不被破破坏，，不受受损失失，或或对周周边环环境不不造成成任何何危险险，散散装搬搬运通通常要要求物物料数数量很很大。。谷物的的散装装搬运运2、单单件搬搬运常用于于尺寸寸大、、外形形复杂杂，容容易损损坏或或抓取取或用用架子子支起起的物物品。。3、容容器或或托架架搬运运用托盘盘和托托架、、袋、、包裹裹、箱箱子或或板条条箱、、堆垛垛和捆捆扎的的物品品、叠叠装和和用带带绑扎扎的物物品、、盘、、篮、、网兜兜都是是单元元化搬搬运的的形式式。传统搬搬运、、储存存设备备1、传传输带带———这是是一种种将物物料沿沿固定定路径径移动动的装装置，，可以以通过过电气气、重重力或或手工工等方方式对对其进进行操操作，，特点点是连连续动动作、、循环环动作作、持持续载载荷、、路线线固定定。常常见滚滚轴式式、皮皮带式式、托托盘式式和高高架式式。滚轴式式传输输带托盘式式传输输带皮带式式传输输带高架式式输送送带2、起起重机机———这是是一种种将重重物提提升、、降低低或传传输的的装置置，特特点是是间歇歇动作作、重重复循循环、、短时时载荷荷、升升降运运动。。常见见高架架吊车车、堆堆垛机机。正面吊堆高机机3、工业车车辆——这这是一种轮轮式无轨运运输装备，，特点是可可独立运行行，进行流流动作业。。4、货架———为解决决“先入先先出”的困困难，提高高货物存放放数量，就就须采用货货架。常见见有悬臂式式、流动式式和货格式式。货架的的选取须注注意货格净净空尺寸、、货架刚度度和牛腿位位置精度。。5、货物载载体——是是指承载货货物的容器器，可以有有托盘、托托板、滑板板、专用集集装箱、专专用堆放架架、硬纸板板箱等。常常用的是托托盘（平式式、箱式、、柱式）。。国际标准准化组织建建议的托盘盘标准尺寸寸为：800mm*1200mm、1000mm*1200mm、1016mm*1219mm、1100mm*1100mm。6、电气、、电子设备备——指为为进行货物物及设备检检测、识别别和控制而而使用的电电气、电子子设备。常常用条形码码、射频技技术、扫描描仪、传感感器和PC机。二、初步的的搬运方案案制订初步的搬运运方案制订订，就是将将物料搬运运方法做““系统化方方案汇总””，即将所所确定的搬搬运路线系系统、搬运运设备和运运输单元(容器)的的组合用图图例符号或或用工作表表表达出来来。路线从至物料类别集装单位符号建议方法路线设备搬运单元备注进厂进厂原料库原料库装瓶装箱成品库原料库原料库造粒造粒成品库发运桶a袋b袋b贵重物料d纸箱c纸箱c直达型叉车直达型人工渠道型叉车直达型人工直达型叉车直达型叉车托盘托盘纸箱盒托盘托盘建议重建卸卸货站台由主管人搬搬运堆放在货架架上三、方案修修改和限制制修改和限制制的内容有有：(1)在在前面各阶阶段中已确确定的同外外部衔接的的搬运方法法(2)既既满足目前前生产需要要，又能适适应声名大大振发展展和变化(3)和和生产流程程或流程设设备保持一一致(4)可可以利用现现有公用设设施和辅助助设施保证证搬运计划划的实现(5)布置置或建议的的初步布置置方案，以以及它们的的面积，空空间的限制制条件(数数量、种类类和外廊形形状)(6)建建筑物及其其结构的特特征(7)库库存制度以以及存放物物料的方法法和设备(8)投投资的限制制(9)设设计进度和和允许的期期限(10)原原有搬运运设备和容容器的数量量、适用程程度及其价价值(11)影影响工人人安全的搬搬运方法四、说明并并测算可行行方案的各各项需求对几个初步步搬运方案案进行修改改后，开始始逐一说明明和计算那那些被认为为是最有现现实意义的的方案。对每一个方方案需做的的说明有：：每条路线线上每种物物料的搬运运方法，其其他必要的的变动，如如更改布置置、作业计计划、生产产流程、建建筑物、公公用设施、、道路等。。测算可行方方案的各项项需求，主主要是：计算方案搬搬运设备和和人员的需需要量计算投资数数和预期的的经营费用用等五、方案的的评价方法：1、成本费费用或财务务比较法2、优缺点点比较法3、因素加加权分析法法总体搬运方方案设计确确定了整个个工厂的总总的搬运路路线系统、、搬运设备备、运输单单元。六、详细搬搬运方案的的设计搬运方案详详细设计是是在总体设设计的基础础上制订一一个车间内内部从工作作地到工作作地，或从从具体取货货点到具体体卸货点之之间的搬运运方法详细搬运方方案必须与与总体搬运运方案协调调一致案例：某电电机厂线圈圈搬运的改改善某电机厂要要验收并压压接厂外制制造的线圈圈。交来的的线圈每件件重量达10-40千克。搬搬运很困难难，尤其是是