第六章 搬运系统分析与设计

第六章物料搬运系统分析与设计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2023/1/111意义物料搬运（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。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％。因此，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、缩短物流搬运所占时间，优化企业内部物流系统有者十分重要的意义。根据缪瑟的搬运系统分析SHA(SystemHandlingAnalysis）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。2023/1/112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。说得更完整些，就是对物料、产品、零件、介质或其他物品进行搬动、运输或改变其位置。往往要完成这些移动、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。2023/1/1132．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）、移动的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。因此物料搬运分析的基本内容有三项：一是搬运的对象物料，二是移动的路径方向，三是移动所采用的搬运器具（搬运单元）。这三项内容是进行任何搬运分析的基础。2023/1/1143．搬运系统设计在对搬运系统分析的基础上，利用有关物料搬运的知识和经验，考虑各种条件和限制，并计算各项需求，形成最佳的物料搬运方案即搬运作业人员、移动设备与容器、移动路径与设施布置形成最佳的组合。建立一个包括人员、程序和设施布置在内的有效工作体系。2023/1/115二．搬运系统分析设计方程式What?Where?Why?When?How?Who?Which?SystemHandlingAnalysisPlanSystem+++method=AnalysisHandlingMaterial2023/1/116三．搬运系统分析设计的基本要素搬运系统基本影响因素是进行搬运系统分析设计的主要基础数据，我们将之称为搬运系统分析设计的基本要素P：产品或物料(部件、零件、商品)Q：数量(销售量或合同订货量)R：路线(操作顺序和加工过程)S：后勤与服务(如库存管理、定货单管理、维修等)T：时间因素(时间要求和操作次数)P:物料Q：数量R：路线S：辅助服务T：时间WHY2023/1/117四．搬运系统设计的原则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．最少设备原则11．标准化原则12．灵活性原则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2023/1/118五．搬运系统分析设计过程1．搬运系统分析设计阶段划分1．外部衔接2．总体搬运方案3．详细搬运方案4．方案实施2023/1/1192．搬运系统分析设计（SHA）的基本流程模式设计要素：P、Q、R、S、T1.物料的分类3.各项移动的分析6.初步搬运方案5.

物料搬运方法的知识和经验4.各项移动的图表化方案X方案Y方案Z7.

修改与限制8.

各项需求的计算最佳布置方案9.

评价2、布置按物理性能、数量、时间要求等分析、图表化之前，先要有一个布置方案，1、要考虑布置对搬运的影响；2、要对系统布置进行分析分析主要是确定每种物料在每条路线上的物流量和移动特点，要掌握的资料包括：物料（产品物料的类别）；路线（起点、终点、路经）；物流（搬运量，搬运条件）通常用物流图或距离与物流量指示图来体现运用有关知识来选择各种搬运方法1、提出关于路线系统、设备和运输单元（容器）的初步搬运方案2、把收集的全部数据进行汇总，求得具体搬运方法选择最佳方案前，算出所需设备的台数、运输单元（容器）的数量、所需费用和操作次数此程序对总体搬运方案与详细搬运方案均适用2023/1/1110六．搬运系统分析的图例符号在进行搬运系统分析设计，运用搬运分析技术时，往往要用到一些图例符号，表示搬运作业活动。图例符号包括各种图形、字符、颜色、线条和数码等。用这些图例符号可以标志物流的起点和终点，实现各种搬运活动的图表化，评定比较方案等等。序号1234567作业活动操作运输搬动检验储存停滞复合作业定义有意改变物体的物理或化学特征,装配或拆开物体,信息处理,计划,计算等物品从一处移到另一处.为进行另一项作业而对物品进行安排准备验证物品是否合格或核对质量或数量将物品保存,不得无故挪动不允许或不要求立即进行计划中的下一项作业而产生的暂时停顿同时进行多项作业

物流作业活动及其定义2023/1/1111流程图的表示方法作业或作业区成型或加工区装配(分拆或拆卸)运输及相关活动搬动区卸货或停放区检验测试或校核区服务及附助作业区储存区或仓库办公室或建筑设施图形及其颜色线条表示2023/1/1112物流量的表示方法元音字母系数线条数物料移动等流量等级规定颜色A4超大流量红E3特大流量桔黄I2较大流量绿O1普通流量蓝U0流量忽略不计或不重要2023/1/1113物流图的表示方法名称表示符号方法区域1、一个区域的正确位置，画在建筑物平面图或个厂房和有关设备的平面布置图上2、每一区域的作业形式——用区域符号（S）和作业代号或字母表示流程图3、物流量用物流线的宽度来表示，线旁注上号码，或用1-4条线来表示。后者仅用于不太复杂的图。4、物流的方向用箭头表示，注在线路的终点的旁边5、如图上不太拥挤，距离可注在流向图的旁边，标出距离单位并注在流向线起点附近物料类别6、小的物流量符号，物种类别的字母，颜色、阴影线用于标志不同的产品、物料或成组物品，用彩色颜色的顺序表示物料的总物流量、重要性、大小顺序2R1500KG2R40Mab2023/1/1114七．搬运系统分析设计（SHA)与系统布置设计(SLP)的关系SLP和SHA密切相关进行SLP时，尽可能考虑SHA的需要应该SLP和SHA交叉进行、互相补充2023/1/1115第二节搬运系统设计的基础分析一、物料的分类1．分类方法①固体、液体还是气体；②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)的各种特征和影响能否采用同一种搬运方法的其他特征进行分类的。2023/1/1116

2．物料分类的依据（1）物理特征①尺寸：长、宽、高；②重量：每运输单元重量或单位体积重量(密度)；③形状：扁平的、弯曲的、紧密的、可叠套的、不规则的等等；④损伤的可能性：易碎、易爆、易污染、有毒、有腐蚀性等等；⑤状态：不稳定的、粘的、热的、湿的、脏的、配对的等等。（2）数量特征搬运大量的物品同搬运小量的物品一般是不一样的。（3）时间特征

主要表现为经常性、紧迫性、季节性。（4）管理特征主要指政府法规、工厂标准、操作规程对搬运的要求。

2023/1/11173．物料分类的程序（1）列表标明所有的物品或分组归并的物品的名称；物料特征表产品与物料名称物品的实际最小单元单元物品的物理特征其他特征尺寸重量形状损伤的可能性(对物料、人、设备)状态(湿度、稳定性、刚度)数量时间管理类别长宽高（2）记录其物理特征或其他特征；

2023/1/1118（3）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导的或特别重要的；在起决定作用的特征下面划红线(或黑的实线)，在对物料分类有特别重大影响的特征下面划桔黄线(或黑的虚线)。（4）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；（5）对每类物料写出分类说明；

值得注意的是，这里主要起作用的往往是装有物品的容器。因此，我们要按物品的实际最小单元(瓶、罐、盒等等)分类，或者按最便于搬运的运输单元(瓶子装在纸箱内，衣服包扎成捆，板料放置成叠等等)进行分类。在大多数物料搬运问题中都可以把所有物品归纳为8～10类；一般应避免超过15类。2023/1/1119二、系统布置分析1．布置对搬运的影响2．对系统布置的分析（1）搬运移动的起点与终点的具体位置（2）系统规划时确定了那些搬运路线及方法（3）所穿越的作业区域的建筑特点（4）所穿越的作业区域的工作性质、系统布置。2023/1/1120三、各项移动分析1、各项移动分析要掌握的资料：（1）物料（产品物料的类别）；（2）路线（起点、终点、路经）：用“符号语言”简单描述路线，了解路线具体情况（3）物流（搬运量，搬运条件）：指每次的搬运物料的组成、件数、批量、频率、控制搬运的政策方针、轻重缓急等2、各项移动分析用到的分析方法与表格（1）各项移动的分析方法：①流程分析法；②起迄点分析法（2）搬运活动一览表2023/1/1121（1）流程分析法流程分析法是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。流程分析法需要对每种或每类产品或物料都进行一次分析。3．各项移动的分析方法2023/1/1122表6－3物料流程表示例序号作业工序(说明)数量距离时间符号备注单位箱米分D1从货车卸下，置于斜板上1．2D2人2在斜板上滑下到储藏处510D2人3码垛－D2人4等待启封－305卸货垛－D2人6置于手推车1D2人7推向收货台95D2人2023/1/1123（2）起迄点分析法起迄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。①

搬运路线分析法是通过观察每项移动的起这点来收集资料，编制报运路线一览表，每次分析一条路线，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。表6－4为搬运路线一览表。②区域进出分析法每次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。表6-5为物料进出表。2023/1/1124搬运路线一览表物料类别路线状况物流或搬运活动等级依据名称类别代号起点路程终点物流量（单位时间的数量）物流要求（数量、时间和管理要求）物料进出表运进单位运出物料品种或类别每单位时间数量来自物料品种或类别每单位时间数量去往单位平均最大平均最大2023/1/11254．搬运活动一览表路线物料类别每条路线合计物流量等级空桶（a）实桶（b）袋（c）其他物品（d）单向运输双向运输距离/m具体情况物流量t/天物流等级物流量t/天物流等级物流量t/天物流等级物流量(t/天)物流等级物流量(t/天)运输工作量(100t·m/天)路线编号起止物流条件运输工作量(t·m/天)物流条件运输工作量(t·m/天)物流条件运输工作量(t·m/天)物流条件运输工作量(t·m/天)1.铁路车辆空桶库76Ⅰ2.7О2.72Оa,b22铁路站台原料库91Ⅱ4.5О78A19I101.592.7Ab4.3b71b17.43成品库铁路站台91Ⅱ24.8I30E54.849.9Eb22.5b27．4……每类物料合计：物流量13.8136.621638404.4运输工作量22.4172.9485.498.8779.5物流量等级ОEAI2023/1/1126搬运活动一览表包含下列资料：（1）列出所有路线，并排出每条路线的方向、距离和具体情况。（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)，包括：①物流量(每小时若干t，每周若干件，等等)；②运输工作量(每周若干t英里，每天若干磅，英尺，等等)：③搬运活动的具体状况(编号说明)；④各项搬运活动相对重要性等级(用元音字母或颜色标定，或两者都用)。2023/1/1127（4）列出每条路线，包括：①总的物流量及每类物料的物流量；②总的运输工作量及每类物料的运输工作量；③每条路线的相对重要性等级(用元音字母或颜色标定，或两者都用)。（5）列出每类物料，包括：①总的物流量及每条路线上的物流量；②总的运输工作量及每条路线上的运输工作量；③各类物料的相对重要性的等级(用颜色或元音字母A、E、I、0、U标定，或两者都用)。（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。2023/1/1128四、各项移动的图表化做了各项移动的分析，并取得了具体的区域布置图后，就要把这两部分综合起来，用图表来表示实际作业的情况。一张清晰的图表比各种各样的文字说明更容易表达清楚。物流图表化有几种不同的方法。（l）物流流程简图用简单的图表描述物流流程。但是它没有联系到布置，因此不能表达出每个工作区域的正确位置，它没有标明距离，所以不可能选择搬运方法。这种类型的图只能在分析和解释中作为一种中间步骤。（2）在布置图上绘制的物流图（图6）（3）坐标指示图（图7）2023/1/1129图（6）：在布置图上绘制的物流图

2023/1/1130图（7）坐标指示图坐标指示图就是距离与物流量指示图。图上的横坐标表示距离，纵坐标表示物流量。每一项搬运活动按其距离和物流量用一个具体的点标明在坐标图上。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。2023/1/1131第三节

物料搬运方案的设计3、物料搬运设备4、运输容器（单元）2、搬运路线系统一．物料搬运路线与设备决策1、物料物料搬运方法是物料、搬运路线、设备和容器（搬运单元）的总和。一个物流设施的搬运活动可以采用同一种搬运方法，也可以采用不同的方法。一般情况下，几种不同搬运方法的组合就形成了搬运方案。因此，搬运方案的分析设计，不仅需要了解物料搬运路线类型，而且要根据物料特征对物料搬运路线及其设备和容器（搬运单元）做出合理的选择。2023/1/11321.搬运路线系统（1）直接型路线系统各种物料能各自从起点移动到终点。（2）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，把物料从一个区域移到其他区域。包括：渠道型、中心型、环型三种方式。如图b，c，d)所示2023/1/1133ABABDCABDCa)b)c)ABDCd)物料搬运路线的基本类型2023/1/11342．搬运路线的选择一般可根据距离与物流量指示图来选择其路线形式布置不合理直达型间接型（渠道型或中心型）物流量大物流量小距离短距离长a)物料搬运路线类型物流量大物流量小距离短距离长b)物料搬运设备复杂搬运设备复杂运输设备简单搬运设备简单运输设备2023/1/11353．物料搬运设备的选择（1）原则可根据距离与物流指示图，选择不同类型的搬运设备。距离短，物流量小：简单的搬运设备；距离长，物流量小：简单的运输设备；距离短，物流量大：复杂的物流设备；距离长，物流量大：复杂的运输设备。（2）搬运设备选择应考虑的因素①技术因素包括设备的技术性能、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；②经济因素设备投资回收期、性能价格比、运行使用费用、能耗等2023/1/11364．运输单元的选择①散装搬运在散装搬运中必须不被破坏，不受损失，或不对周围环境引起任何危险，散装搬运通常要求物料数量很大。②单件搬运常用于尺寸大、外形复杂，容易损坏和易于抓取或用架子支起的物品③容器或托架搬运用托盘和托架、袋、包裹、箱子或板条箱、堆垛和捆扎的物品、叠装和用带绑扎的物品、盘、篮、网兜都是单元化搬运的形式。标难化的集装单元，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。2023/1/1137二初步的搬运方案制定在对物料进行了分类，对布置方案中的各项搬运活动进行了分析和图表化，并对SHA中所用的各种搬运方法具备了一定的知识和理解之后，就可以初步确定具体的搬运方案。初步的搬运方案制定，就是将物料搬运方法做“系统化方案汇总”。即将所确定搬运的路线系统、搬运设备及运输单元(容器)的组合用图例符号或用工作表表达出来。2023/1/11381．用图例符号绘制搬运方案在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：D代表直接型路线系统；K代表渠道型路线系统；G代表中心型路线系统，另还可用一些符号或图例来表示设备和运输单元。值得注意的是，这些图例都要求形象化，能不言自明。它们很像实际设备，并且通用部件是标准化了的。但图例只表示设备的总的类型，必要时可以加注其他字母或号码来说明。利用这些设备和运输单元的符号，连同代表路线形式的三个字母，就可以用简明的“符号语言”来表达每种搬运方法。2023/1/11392．在普通工作表格上编制搬运方案路线物料类别建议方法备注从至集装单位符号路线设备搬运单元进厂原材料库桶a直达型叉车托盘建议重建卸货站台进厂原材料库袋b直达型叉车托盘进厂原材料库贵重物料d直达型人工纸箱原材料库造粒袋b直达型叉车托盘由主管人搬运原材料库造粒贵重物料d直达型人工盒原材料库造粒桶a直达型叉车托盘造粒制成片剂桶a渠道型手推车桶造粒药水车间桶a渠道型手推车桶装瓶装箱成品库纸箱c直达型叉车托盘堆放在货架上成品库发运纸箱c直达型叉车托盘2023/1/11403．在流程图上记载编制搬运方案2023/1/11414．在汇总表上表示搬运方案物料类别类别号

类别号

类别号

类别号

路线说明

说明

说明

说明

□从－至□双向QETQETQETQET代用S代用S代用S代用S1□□□□2□□□□…□□□□搬运方案的代用方案abcD填表说明：□栏表第二代用方案；S栏表路线系统形式；E栏填搬运设备；T栏填运输单元2023/1/1142三、方案修改和限制修改和限制的内容有：（1）在前面各阶段中已确定的同外部衔接的搬运方法；（2）既满足目前生产需要，又能适应远期的发展和变化；（3）和生产流程或流程设备保持一致；（4）可以利用现有公