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现代物流概论

第五章物流技术及其装备1现代物流概论

第五章物流技术及其装备1

主讲人：崔大巍

对外经济贸易大学研究生2008年北京市青年骨干教师北京科技职业学院副教授电话：邮箱：2

主讲人：崔大巍

对外经济贸易大学研究生2摘要5.1物流技术及其装备概论;5.2装卸搬运技术装备;5.3仓储技术与装备;5.4集装单元化技术及其装备;5.5包装技术与装备.3摘要5.1物流技术及其装备概论;3

主要内容第一节：掌握物流技术及其装备概述及在物流系统中的作用，物流技术装备应用配置原则。第二节：掌握装卸搬运技术装备及其作用、类型和应用特点起重机械类型及其主要的技术性能参数，运输机械的类型和使用特点，叉车的特点、类型。第三节：掌握仓储技术与装备及分类与特点，货架的作用与种类堆垛起重机的类型与工作特点自动分拣系统的基本构成及基本技术要求，分拣机的类型自动仓储系统（AS/RS）的概念与分类，自动仓储系统的优点。第四节：重点掌握集装单元化技术及其装备集装单元化的概念、特点与原则集装箱的概念和分类，托盘的概念、特点和分类。第五节：重点掌握包装技术与装备包装的功能与分类，包装技术装备的作用。4

主要内容45.1物流技术及其装备概述5.1.1物流技术在物流系统中的地位和作用1.提高物流系统效率的主要手段2.反映物流系统水平的主要标志3.构筑物流系统的主要成本因素55.1物流技术及其装备概述5.1.1物流技术在物流系1.提

5.1.2物流技术装备应用配置的基本原则1、物流技术装备配置的合理性原则；2、物流系统运作的快速性、及时性、准确性和经济性原则；手动自动65.1.2物流技术装备应用配置的基本原则1、物流技术装备配3、选用物流工器具和设备的标准化原则；4、具有较强的灵活性、适应性原则；5、充分利用空间；6、减少人力搬运。73、选用物流工器具和设备的标准化原则；75．1．3企业自动化物流系统它主要包括：自动化立体仓库系统、自动输送系统、自动导引搬运车系统、机器人作业系统、自动控制系统、消防自动报警喷水灭火系统、实时监控系统、计算机模拟仿真系统及计算机集成管理系统等。85．1．3企业自动化物流系统它主要包括：自动化立体仓库系5.2装卸搬运技术装备

5.2.1装卸搬运技术装备的作用和类型

(一)装卸搬运技术装备的作用1、提高装卸效率，节约劳动力，减轻劳动强度，改善劳动条件；2、缩短作业时间，加速车辆周转；3、提高装卸质量，保证货物的完整和运输的安全；4、降低物料搬运作业成本；5、充分利用货位，加速货位周转，减少货物堆码的场地面积。95.2装卸搬运技术装备5.2.1装卸搬运技术装备的作(二)装卸搬运技术装备类型装卸搬运设备（按用途或结构特征）

起重机械通用起重机专用起重机运输机械连续运输机械非连续运输机械装卸机械工业车辆管道气力输送装置液体、气力管理气力装置散料管道气力输送附属装置10(二)装卸搬运技术装备类型装卸搬运设备（按用途或结构特征）1(三)装卸搬运技术装备应用特点1、适应性强；货物品类、作业时间、作业环境等影响较大，物料搬运活动各具特点，因而要求物料搬运技术装备机械具有较强的适应性，能在各种环境下正常进行工作。2、设备能力强；3、机动性较差。大部分物料搬运技术装备都在局部范围完成物料搬运任务，且工作速度较低。11(三)装卸搬运技术装备应用特点1、适应性强；货物品类、作业5．2．2起重机械

(一)起重机械工作原理起重机械一般具有一个起升运动和一个或几个水平运动的机械。起重机械的种类不同，其构造和工作原理也不相同，但是各类起重机械的工作特性基本相同。它的工作程序是：吊挂或抓取货物，提升后进行一个或数个动作的移运，将货物放到卸载地点，然后返程做下一次动作准备。这称作一个工作循环，完成一个工作循环后，再进行下一次的工作循环。125．2．2起重机械(一)起重机械工作原理12(二)起重机械的组成13(二)起重机械的组成13(三)起重机械类型14(三)起重机械类型14

(四)起重机械的技术性能参数表征起重机械主要性能特征的指示，是起重机械正确设计选用的技术依据。

1．额定起重量Q：额定起重量Q是指起重机能吊起的物料连同可分吊具或属具(如抓斗、电磁吸盘、平衡梁等)质量的总和，单位为kg或t。

2．起升高度H：一般是指起重机工作场地面或起重机运行轨道顶面到取物装置上极限位置之间的垂直距离，单位为m。

3．幅度R和跨度L：幅度是指臂架类起重机旋转中心线到取物装置中心线之间的水平距离；跨度是指桥式类起重机大车运行轨道中心线之间的水平距离，单位都为m。

4．起重力矩M：起重机的工作幅度与起重量的乘积，M=G·R，单位为t·m。

5．工作速度V：起升速度、旋转速度和变幅速度。

6．生产率Q：生产率Q是指起重机械在规定的工作条件下连续作业时。15

(四)起重机械的技术性能参数155．2．3运输机械(一)运输机械的类型和使用特点165．2．3运输机械(一)运输机械的类型和使用特点16(二)输送物品的特性

1．散料特性2．成件物品的特性设计输送成件物品的运输机械时，需考虑如下几项主要特性。

(1)几何形状，外形尺寸长、宽、高；

(2)质量，相对于成件物品底面的重心高度，倾角，重心变动范围；

(3)与运输机械相接触的材料性质；

(4)底面形状；

(5)底面的物理性质，如光滑或粗糙、软或硬等。17(二)输送物品的特性1．散料特性17

(三)连续输送机械及其主要性能参数连续输送机械是以连续的方式沿着规定的线路从装料点到卸料点均匀输送物料的机械。连续输送机有运行速度高且稳定、生产率高、冲击小、动作单一、便于实现自动控制、工作过程中负载均匀、搬运成本低廉等优点，缺点是只能按照一定的路线输送而无机动性、通用性差、一般不适于运输重量很大的单件物品，一般不能自行取货而需采用一定的供料设备。18(三)连续输送机械及其主要性能参数连续输送机械是以连续的连续运输机械的主要技术性能参数有：

1．生产率：输送机在单位时间内输送货物的质量；

2．输送速度：被运物料沿输送方向的运行速度；

3．充填系数：输送机承载件被物料填满程度的系数；

4．外形尺寸、输送长度(或提升高度)和倾斜角。19连续运输机械的主要技术性能参数有：19(四)带式输送机的类型和应用带式输送机的特点是输送距离长、生产率高、结构简单、营运费用低、输送线路可灵活布置、工作平稳可靠、操作简单、安全可靠、易实现自动控制等。带式输送机广泛应用于仓库、港口、车站、工厂、煤矿、矿山、建筑工地20(四)带式输送机的类型和应用带式输送机的特点是输送距离长、5．2．4工业搬运车辆(一)工业搬运车辆的类型215．2．4工业搬运车辆(一)工业搬运车辆的类型21

(二)搬运车辆的主要性能参数

1．额定载重量：额定载重量是指在规定条件下、正常使用时，可起升和搬运物料的最大重量；

2．水平行驶速度：车辆在平直的路面上行驶时，所能达到的最大速度；

3．起升速度和下降速度：在一定载荷条件下，所能上升和下降的最大速度；

4．最小转弯半径：搬运车辆在空载低速行驶、打满方向盘时能转弯的半径。搬运车辆转弯半径的大小影响搬运车辆的作业灵活性。搬运车辆的转弯半径越小，对作业空间的要求就越小。

5．自重：搬运车辆在空载时的总重量。也称为搬运车辆的轮压。

22(二)搬运车辆的主要性能参数

1．额定载重量：额定载重量是(三)叉车的类型与应用

1．叉车的特点

(1)有很强的通用性：在仓库、车站、码头和港口都要应用叉车进行作业。叉车与托盘配合，是实现搬运作业机械化、提高作业效率的主要措施。

(2)具有装卸和搬运的双重功能：叉车是装卸和搬运一体化的设备。它将装卸和搬运两种作业合二为一，加快作业的效率。

(3)有很强的灵活性：叉车底盘与汽车相比较，它的轮距较小，这样叉车的转弯半径就很小，作业时灵活性增强。在许多机具难以使用的领域都可以采用叉车。23(三)叉车的类型与应用1．叉车的特点232．叉车的类型242．叉车的类型243．叉车的主要技术参数1)载荷中心距：叉车设计规定的标准载荷中心到货叉垂直段前臂之间的距离；

(2)额定起重量：货物的重心处于载荷中心距以内时，允许叉车举起的最大重量；

(3)最大起升高度：在额定起重量、门架垂直、货物起升到最高位置时，货叉水平段的上表面距地面的垂直距离；

(4)最大起升速度：额定起重量和门架垂直时，货物起升的最大速度；

(5)门架倾角：叉车在平坦、坚实的路面上，门架相对垂直位置的最大倾角；

(6)满载最高行驶速度：叉车在平直干硬的路面上满载行驶时所能达到的最高车速；

(7)满载最大爬坡度：在良好的干硬路面上，能够爬上的最大坡度；

(8)叉车的制动性能：反映叉车的工作安全性；

(9)最小转弯半径：在空载低速行驶、打满方向盘即转向轮处于最大偏转角253．叉车的主要技术参数1)载荷中心距：叉车设计规定的标准(四)平衡重式叉车平衡重式叉车的结构特点是，叉车的工作装置位于叉车的前端，货物载于前端的货叉上，为了平衡前端货物的重量，需要在叉车的后部装有平衡重。前轮为驱动轮，后轮为转向轮。26(四)平衡重式叉车平衡重式叉车的结构特点是，叉车的工作26(五)自动导向搬运车系统自动导向搬运车系统(AutomatieGuidedVehicleSysrem，AcVS)是一种使车辆按照给定的路线自动运行到指定场所，完成物料搬运作业的系统。27(五)自动导向搬运车系统自动导向搬运车系统(Autom5.3仓储技术与装备

5．3．1仓储技术装备(一)仓储技术装备的分类按功能分储存设备物料搬运设备分拣设备计量设备商品保养设备检验设备维修设备安全设备285.3仓储技术与装备5．3．1仓储技术装备按功能分储物分5.3仓储技术与装备分类（二）按作业方式分搬运机械起重吊装机械存取设备叉车输送机桥式起重机门式起重机汽车起重机巷道堆垛起重机装卸堆垛机器人295.3仓储技术与装备分类（二）按作业方式分搬运机械起重吊装5.3仓储技术与装备分类按使用范围专用机械设备通用机械设备按作业形式固定式机械设备流动式机械设备305.3仓储技术与装备分类30(二)仓储机械的特点仓储机械技术装备是在特定环境中完成特定的物流作业功能，它们在结构、外形和功能上的差别比较大的同时，又具有如下一些共性。

1．仓储机械技术装备一般在物流据点内工作，其作业场所较固定，工作范围相对较小，运行线路较固定。

2．安全性、节能性、环保性和经济性要求高。

3．机械化、自动化程度高。

4．专业化和标准化程度高。31(二)仓储机械的特点仓储机械技术装备是在特定环境中完成特定5．3．2货架技术(一)货架的作用及功能货架是一种架式结构物，可充分利用仓库空间，提高库容利用率，扩大仓库储存能力；存入货架中的货物，互不挤压，物资损耗小；货架中的货物，存取方便，便于清点及计量，可做到先进先出；可以采取防潮、防尘、防盗、防破坏等措施，以提高物资存储质量。325．3．2货架技术(一)货架的作用及功能32

(二)货架的种类1．通道式货架2．移动式货架3．重力式货架4．旋转式货架33

(二)货架的种类33

5.3.3堆垛起重机的类型与应用特点(一)堆垛起重机的类型345.3.3堆垛起重机的类型与应用特点(一)堆垛起重机的类3535(二)堆垛起重机的工作特点堆垛起重机按照结构不同可分为桥式堆垛起重机和巷道堆垛起重机。1．桥式堆垛起重机36(二)堆垛起重机的工作特点堆垛起重机按照结构不同可分为桥2．巷道堆垛起重机巷道堆垛起重机沿货架仓库巷道内的轨道运行，使得作业高度提高；采用货叉伸缩机构，使货叉可以伸缩，这样就可以使巷道宽度变窄，提高仓库的利用率372．巷道堆垛起重机巷道堆垛起重机沿货架仓库巷道内的轨道运5．3．4自动分拣技术装备分拣是指为输送、配送，把很多货物按不同品种、不同地点和单位分配到所设置的场地的一种物料搬运过程，也是一种将物品从集中到分散的处理过程。因此，物品分拣的关键是对物品去向的识别、识别信息的处理和对物品的分流搬运处理。385．3．4自动分拣技术装备分拣是指为输送、配送，把很多货(一)分拣方式按分拣的手段不同，可分为人工分拣、机械分拣和自动分拣三大类。

1、人工分拣的主要缺点是劳动量大，效率低，差错率高。

2、机械分拣是以机械为主要输送工具，在各分拣位置配备的作业人员看到标签、色标、编号等分拣的标志，便把货物取出。3、自动分拣系统应用于迅速、正确分拣大量物品的情况，现代大型分拣系统的分拣速度每小时可达几万件。39(一)分拣方式39

(二)自动分拣系统的基本构成和技术要求1．自动分拣系统的基本构成包括前处理设备(混杂一起的物品的输入)、分拣运输机系统和后处理设备(分拣后物品的输出)、控制装置及计算机管理等四部分组成。40(二)自动分拣系统的基本构成和技术要求1．自动分拣系统的(三)分拣机的类型及结构特点41(三)分拣机的类型及结构特点41(四)分拣信号的输入与识别在自动分拣系统中，常用的分拣信号输入方法大致有以下四种。

1．键盘：这种用键盘输入的方式费用最低，且简单易行。2．声音识别输人：声音识别输入装置的处理能力为60个词语／min。3．条形码和激光扫描器：条形码输人方法的优点是处理信号能力强、精度高，并实现输人自动化。4．光学文字读取装置(OCR)：物流中心的分拣系统中应用较少。42(四)分拣信号的输入与识别在自动分拣系统中，常用的分拣5．3．5自动仓储系统(一)概述自动仓储系统(AutomatedStorageandRetrievalSystem，AS／RS)是指能自动存储和取出物料的系统。自动化仓库技术集高架仓库及规划、管理、机械、电气于一体，是一门综合性的技术。435．3．5自动仓储系统(一)概述43(二)高架仓库的类型1．按其在生产和流通中的作用分类(1)在单纯储存的仓库中(2)在配送中心式仓库里2．按高层货架仓库的建筑形式分类(1)整体式自动仓库(2)分离式的货架与建筑物是分开的44(二)高架仓库的类型1．按其在生产和流通中的作用分类4

3．按库房高度分类一般5m以下为低层，5～12m为中层，12m以上为高层。一般认为10—20m较佳。最高可达40～45m。4．按库房容量(能储存货物的单元托盘数)分类．大型库(库容量在5000托盘以上)、中型库(库容量在2000～5000托盘)和小型库(库容量在2000托盘以下)。45

3．按库房高度分类45(三)自动仓储系统的优点及其在物流系统中的作用1．能大幅度地减少占地面积和提高库容。2．提高仓库出入库频率。3．提高仓库管理水平。4．由于采用了货架储存，并结合计算机管理，可以很容易地实现先进先出。5．采用自动化技术后，能较好地适应黑暗、有毒、低温等特殊场合的需要。46(三)自动仓储系统的优点及其在物流系统中的作用1．能大幅度

(四)自动仓储系统发展趋势1．自动化程度不断提高2．与工艺流程结合更为紧密3．储存货物品种多样化4．提高仓库出入库周转率5．提高仓库运转的可靠性与安全性及降低噪声47

(四)自动仓储系统发展趋势475．4集装单元化技术及其装备

5．4．1集装单元及集装单元化

(一)集装及集装单元化概念集装就是把若干物品和包装货物或者零散货物恰当地组合包装，达到适合于装卸、存放、搬运及机械操作。集装既是一种包装形式，又是一种运输或储存形式。集装单元化就是以集装单元为基础组织的装卸、搬运、储存和运输等物流活动的方式。集装单元化是物流现代化的标志。

485．4集装单元化技术及其装备5．4．1集装单元(二)集装单元化的特点

1．通过标准化、通用化、配套化和系统化以实现物流功能作业的机械化、自动化；

2．物品移动简单、减少重复搬运次数、缩短作业时间和提高效率、装卸机械的机动性增高；

3．改善劳动条件、降低劳动强度和提高劳动生产率和物流载体利用率；

4．物流各功能环节中便于衔接，容易进行物品的数量检验，清点交接简便，减少差错；

5．货物包装简单，节省包装费用，降低物流功能作业(搬运、存放和运输等)成本；

6．容易高堆积，减少物品堆码存放的占地面积，能充分灵活地运用空间；

7．能有效地保护物品，防止物品的破损、污损和丢失；49(二)集装单元化的特点

1．通过标准化、通用化、配套化和系统(三)集装单元化原则1．集装单元器具标准化原则。2．集装单元化的通用化、系统化、配套化原则；3．集装单元化的集散化、直达化、装满化原则；4．集装单元化的效益化原则。50(三)集装单元化原则505．4．2集装单元化器具集装单元化器具主要有托盘、集装箱和其他集装器具三大类。(一)集装箱及其物料搬运技术装备集装箱方便物品运送，无需中途换装，集装箱具有耐久性而能反复使用，很容易从一种运输方式转换为另一种运输方式，其结构设计便于货物装满或卸空，集装箱的容积一般大于lm以上。515．4．2集装单元化器具集装单元化器具主要有托盘、集装箱和集装箱的搬运技术装备52集装箱的搬运技术装备52(二)托盘及其应用所谓托盘，是指为了使物品能有效地装卸、运输、保管，将其按一定数量组合放置于一定形状的台面上，这种台面有供叉车从下部插入并将台板托起的叉入口，以这种结构为基本结构的平板台板和在这种基本结构基础上所形成的、各种形式的集装器具都可统称为托盘。53(二)托盘及其应用所谓托盘，是指为了使物品能有效地装卸、1．托盘的特点

(1)自重量小，用于装卸、运输托盘本身所消耗的劳动较小，无效运输及装卸相比较集装箱小；

(2)返空容易，返空时占用运力很少，由于托盘造价不高，又很容易互相代用，互以对方托盘抵补，所以无需像集装箱那样必有固定归属者，返空比集装箱容易；

(3)装盘容易，不需像集装箱那样深入到箱体内部，装盘后可采用捆扎、紧包等技术处理，使用时简便；

(4)装载量有限，装载量虽较集装箱小，但也能集中一定数量，比一般包装的组合量大；541．托盘的特点(1)自重量小，用于装卸、运输托盘本身所消2．托盘的分类552．托盘的分类55

3．托盘的应用

托盘的应用有托盘联运和专用托盘两种方式。(1)托盘联运。托盘联运是托盘的重要使用方式。托盘联运又称一贯托盘运输，其含义是将载货托盘货体，从发货人开始，通过装卸、运输、转运、保管、配送等物流环节，将托盘货体原封不动地送达收货人的一种“门到门”运输方法。(2)专用托盘。托盘专用可按这一领域的特殊性选择和设计效率最高的专用托盘，而无需照顾社会物流标准化的要求，因而托盘的选择更合理，在这一领域中有别的领域无法比拟的技术经济效果。563．托盘的应用

托盘的应用有托盘联运和专用托盘两种方式。5．5包装技术与装备5．5．1包装的含义、功能与分类(一)包装的含义包装是为在流通过程中保护产品，方便储运，促进销售，按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助物的总体名称。575．5包装技术与装备5．5．1包装的含义