金华助家企业物料搬运系统的设计与优化

金华助家企业物料搬运系统的设计与优化

1.绪论

1.1研究背景

随着世界经济的飞速发展和全球化进程的不断推进，物料搬运己经成为企业日常生产

中非常重要的一部分，也成为除了营销和生产之外，能够获得利润的第三个点C近年来，

全球范闱内物流已经成长为一个拥有巨大潜力的新兴行业，物料搬运系统的优化也成为了

重中之重，成为了衡量一个国家或企业运行质量和竞争力的一个重要指标。

近年来，由于我国社会主义经济的飞速发展，我国已经逐渐成为世界前列的工业大国，

目前为止，世界上几乎有一半的工业产品都由我国生产或投资建厂的，现在我国已渐渐成

为世界前几的工业产品加工生产基地了。

相对于发达国家来说，我国有巨大的劳动力优势和地理优势，能够大力发展工业，跻

身世界工业前列。但是，到目前为止，我国的生产力仍达不到世界先进水平，虽然产量位

居世界前几位，可是收入却不及发达国家的一半，其主要原因就是在生产制造的过程中，

物料搬运系统的不合理规划导致大量的生产时间浪费在物料的搬运及周转的过程中，使得

只有很少的工作时间用于产品的生产加工。这些问题在我国现在的加工制造业中日益突

出，对于加工生产的影响越来越大。企业间的产品竞争日益激烈，市场需求的压力也一点

一点增加。

为了增加在同种类型企业中的竞争力，节约企业进行产品生产时的生产成本，提高企

业产品的生产效率，所以物流搬运变得至关重要，这也使物料搬运成为了同种企业之间竞

争胜负的关键。生产物料的搬运是企业运作中的一个非常关键环节，优化物料的搬运能够

将物料搬运过程中搬运时间减少和搬运成本降低，同时也能够提高企业工厂里员工们的工

作积极性和工作效率，降低作业车间内搬运人员的劳动强度，因此，对于物料搬运的路径

优化、所需搬运工具的选择、物料中转点的设立及信息传递技术应用等方面进行系统性的

优化与设计，能够大大企业的生产成本，还可以提高企业的生产效率，所以进行物料搬运

优化与设计的研究是非常有必要的。

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1.2物料搬运的产生过程，现状及发展前景

1.2.1物料搬运的产生过程

物流工程是社会科技发展与经济进步的产物之一。在十九世纪末二十世纪初，出现了

一批工业工程师，其中以吉尔布雷斯和泰勒为主要代表人物，他们通过工程设计的手段来

对企业生产现场的作业活动进行重新设计，从而提高企业的运作效率。自那时起，人们逐

渐开始注重生产过程的整体利益，着手于提高企业员工的个人工作效率和企业生产的整体

效率，要求生产过程的效率要服从整个工厂的效率，由此逐渐发展，最终形成了“工厂布

置与物料搬运”，这也是早期形成的最初规模的企业物流系统理论方法。二十世纪中后期,

世界经济开始进入高速发展时期，商品经济正式进入专'业化分工阶段，人们更加注重社会

效应和工厂生产区域化，与此同时，企业内的生产效益分配也变得尤为重要。

物流这个词语的起源有着许许多多的传言，其中从资料记载上，最早可以追溯到古希

腊。如果军事中的“后勤”一词也属于物流领域的话，在西方最早出现在罗马时代。而在

我国，则可以回朔到古代的奴隶社会，古代兵书中的“兵马未动，粮草先行”就是一个经

典的物流运输问题；而古代的镖局和粮行就如今天的物流公司一般，承担着运输物资的功

能，镖师就是最初的物流管理人员。

美国阿什・肖就曾在他的作品“市场流通的若干问题”中提到了“物流”这个词，也

说明物流与创造并不是同一个问题，并且初次论述了物流在军事战略中的地位。因为从二

十世纪初开始，西方的一部分国家开始出现了经济危机，生产的产品大量过剩，需求严重

不足。为了应对席卷全球的经济危机，大多数企业开始提出了物流和销售的问题。

在同一年，威尔德还提出空间效用、时间效用和所有权效用是由市场营销产生的。“流

通渠道”的概念是早期对于物流活动认识比较全面的一种，这也是威尔德提出的。

第一次世界大战后，营销专家弗莱德・克拉克将物流搬运活动上升到理论层次进行分

析研究，并研究企业经营活动。

总体来说，在这一时期人们对于物流认识的特点表现为，虽然物流已经开始得到人们

的重视，但是在地位上，仍然被认为是附属机能，并未真正深入研究与践行。

第二次世界大战期间，美国进行了的军事站后勤补给活动。关于战争物资供，美国有

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物料搬运系统的设计与优化

两个开创力度，一是建立了后勤理论，另一个是建立了“运筹学理论”。这两种理论适用

现代战争。后来，“物流”一词逐渐应用于贸易，物流涉及生产过程和流通过程的后勤，

包括更广泛的概念。

二十世纪五十年代至七十年代，涌现出很多有关物流的论文、著作和杂志，也召开了

许多有关物流的研讨会议。日本也于五十年代从美国引进“物流理论”，还特地组织了流

通技术专业考察团进行参现学习，以求提高产业生产率。在考察团学习参观之后，日本工

业立即接受了“物流”的概念，并在1964年正式将其称为“物流”，这被称为“物流”。

日本综合研究所将物流手册中的物流定义为:物流是将材料信息从供应商转移到索赔人的

实际活动，是一种创造时间和地点价值的经济活动。从物流领域，包括包装，处理，存储

和库存管理，如果不是通过这项活动，那么物体就不能移动。

随着时间进程的推进，物流的概念也在不断变化，很早之前的物流概念主要侧重于商

品移动中的一些功能，这种情况下的物流，具有明显的中介性，是连接生产与消费的手段,

具有一定的时间性，只接受商品交换活动的影响和制约。

进入二十世纪九十年代，物流系统变得更加整合化、系统化，并且逐渐演变为供应链

管理。供应链的管理不仅是商业物流的整合，而且链中所有公司的物流整合。它主要是指

产品通过零售商，批发商，制造商和原材料供应商到达消费者，而物流正在进行中。随着

科学技术的发展，特别是信息技术和通信的发展，电子物流也在迅速崛起。消费者可以在

线直接了解相关产品的服务信息，在线购物。这种直接在线方法使公司能够快速，完整，

准确地了解客户需求信息，合理规划消费者满意的物流模型和订购方法。除此之外，企

业还能通过网络在线追踪货物的运输情况，对货物进行调度。

1.2.2物料搬运的现状

我国物流系统的研究也是始于二十世纪，当时的制造业迫切需要一种能够再次提高企

业利润的方法，于是国家机械工业部等部委所属的工厂设计院就提出了我国早期的物流理

论。之后国家物资部又对于物资的流通进行管理和研究，提出了“物资调配”的概念。

目前世界最先进的物流设备与技术主要还是集中在欧洲美国等发达地区或者国家，他

们通过先进的物流技术与设备大大节省了物料搬运所需要的时间和设备的运行速度，现在

正朝着节能化，标准化，系统化和高效化等方向发展。

国内的物流技术也在飞速发展，目前的现状是：仍然以企业物流作为全社会物流的重

点，迫切需要专业化物流，而且各级政府开始高度重视物流产业，港口物流正在迅猛发展，

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第三方物流开始出现萌芽c我国的物流经过这么多年的发展，物流设施已初具规模，为物

流产业的发展奠定了坚实的物质基础。中国的物流虽然发展迅速，但是也出现了一些问题.

首先，受到计划体制的影响，我国很大一部分企业仍然保留着相对落后的物料管理方式，

企业内的物流活动还是主要依靠企业内部的内部物料循环，并没有相先进的物流方式进行

改变，对企业内部的物流运输方式进行管理整合重组。

这就导致生产过程中各种物流资源无法与人员谓动无法寞现合理化的转移与交流，企

业的成本和物流运输速率也就无法得到提升，最终导致现代物流的发展被极大地制约了。

其次，物流的管理体制和流通方式也在制约着当前物流方式的演变，无法突破传统的区域

与习惯的限制，不能得到相应的法律地位。不仅仅是如此，我国物流还有其他的一些问题,

比如物流的基础设备建设无法支持相应的物流的发展：物流资金的周转率较低：并且物流

的企业还是规模小，经营差，管理水平有待提到。

1.2.3物料搬运的发展前景

在未来经济的快速发展下，物流管理的发展前景很好，经济的增长也越来越依赖于物

流运输；而且在企业间的剧烈竞争下，第三方物流产生了，进而使得企业能够将关注点

放在培养企业核心竞争力上。在此情况下，第三方物流的潜力会很大，有很广阔的发展空

间；而且，近年第三方物流服务的比例也在持续增加。

现代企业物流体系初步形成综合治理的理论，技术和方法，成为一个独立的综合性学

科，提高企业的现代物流系统的效率，降低物流成本不仅仅是一个技术问题，也是意味着

管理一系列物流系统。换句话说，现代物流技术组成的现代物流系统需要现代管理方法和

现代思维方法，以确保其现代物流系统的技术能力得到充分利用。

随着科技的突破性进展，我们的物料配送方式和物料搬运方式也在不断的改变，未来

的的物料搬运技术会是什么的呢？大数据时代、自动运输车辆、物联网、高智能工业机器

人以及新能源的开发的等，都将大大改变生产过程中的物料搬运速率，而且将是物料搬运

系统中具有跨时代的转变C

上面提到的那些划时代技术的发展，在未来将会把信息化和智能化与物料搬运设备领

域相结合，将物料搬运系统与周围的环境进行连通，把物料搬运任务变得更加具有操控性

和可视性；繁重的搬运工作将由工、业机器人代替，而技术娴熟的工人将操作智能系统，实

现搬运的高度自动化。与比同时，所有搬运活动的搬运数据都将被电脑详细记录，并将这

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物料搬运系统的设计与优化

些数据合并、汇总并进行分析・，促进未来智能物料搬运的不断发展与完善，最终将使物料

搬运朝着更加低成本、更加可靠、更加高效的方向发展。

1.3本文的研究思路

本文首先介绍论文所选题目一一物料搬运系统，它的发展历史及未来的发展趋势；同

时，对国内外物料搬运的发展现状进行描述和分析，寻找现代物料搬运过程中存在的普遍

问题。然后，对于物料搬运系统的理论进行整理和分析研究，包括物料搬运系统的设计原

则、步骤、方法和定位，以及需要用到的分析方法，为后续的金华助家物料搬运的案例分

析奠定基础，提供充足的理论参考和理论支持。

通过实习阶段对金华助家公司的认识与了解，结合现代物料搬运存在的普遍问题，指

出金华助家有限公司物料搬运活动中存在的主要问题是“高效工作的意识不完善，物料数

据的交流存在误差，最重要的是搬运路线的重叠和路线过长等严重影响到物料搬运效率二

接着通过对金华助家有限公司物料搬运的分析和研究得出科学合理搬运方法的重要

性和优越性；随后，针对金华助家物料搬运系统中存在的问题，运用所学的SHA分析方法,

重新规划金华助家的生厂区内的物料搬运路线，选择最短路线，减少重复复杂的路线，并

提出针对性的对策建议，设计科学合理的搬运路线。

最后，对本文做了最后的总结，得出了企业物料搬运过程中一定要立足企业实际情况,

有针对性设计科学合理搬运路线。

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2.物料搬运系统的理论基础

2.1物料搬运系统的基本概念

2.1.1物料搬运与物料搬运系统

物料搬运是指在同一场合范围内进行的、以改变货物的寄存（支承）、状态（装卸）、

和空间位置（搬运）为主要目的的活动，即对货物、产品、零部件或其它物品进行搬上、

卸下、移动的动作。

按一些经济学家的观点，物料的搬运是指“用正确的方法，以较低的成本，然后按照正

确的程序,在合适的时间,将正确的物料，以正确的数量,运送到正确的地点:

物料搬运系统（MHS）是指在逻辑过程或行动系统中用于协调，合理移动，存储或控

制物料的一系列设备和相关设备，可以执行物料搬运系统，设备和容器的设计和构造。

搬运示意图如图所示C

搬运示意图

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物料搬运系统的设计与优化

2.1.2物料搬运系统的定位

企业的物料搬运系统的定位相对比较繁琐，而且由于国内各个地区的经济发展差

别较大，所以各个区域的企业拥有的物料搬运系统种类较多，既有由搬运先进科技水

平和由无人自动搬运小车、自动化立体仓库、自动化输送机等组成的无人化现代物料

搬运系统，也有较原始的物料搬运输线，但是无论是什么样的物料搬运系统，这些物

料搬运系统都与企业的经济状况、劳动力水平的高低、产品质量要求、产品的市场竞

争力等条件相关联。所以先进的物料管理模式未必是最适合的，只有结合实际情况，

考虑各方面影响因素，才能制定出最合理、最适合的物料搬运系统。

由于输送机搬运系统能够连续的搬运大量物料，并且搬运成本较低，搬运时间也

比较准确，适合大批量生产的产品，输送机搬运系统也慢慢在大批量生产中得到推广。

这种类型的管理系统确实由外部需求环境定位。它需要独特的材料形式，大量和单调的品

种。当社会生活水平仍处于温饱阶段时，这种管理制度与社会保持一致。社会进入小康社

会，需求多样化，个性化，人性化。大规模生产线生产的同类产品显然不能满足市场的要

求。这种类型的从为公司的制造工序的外部需求反馈需要在功能，形状，颜色，大小等方

面的原生产线配合和变化处理大批量装配线的传统系统似乎无法这样做。

这种管理系统不适合公司的定位。造成这种不足的根本原因在于高速经济环境向持续

增长的转变。它源于人们消费从单调到多元化的变化。它起源于人们的生活水平的变化，

从食品和衣服到小康社会的发展。目前，中国的经济发展水平正处于这种转型期，其特点

是生产多种多样，以适应不断变化的消费市场。

该制造方法需要更换很多工具的，管理许多不同的原料和份数和生产线的可同时装配

几种不同的产品或替换和组装经常被组装不同的产品。这些特征需要公司的物流系统。它

具有一定的变形能力，即物流系统的灵活性。这种灵活的物流系统适用于随时适应市场变

化的公司。物流系统的定位应该是一个灵活的物流系统，具有相当的技术含量C

对于采矿，水泥，煤炭和其他原材料的工业公司，外部市场在形式，功能，颜色等方面不

需要很多变化。产品的需求和对它们的需求日益增长决定了这些公司的物流系统不需要灵

活性。能力需要不断适应更大社会需求的需求。因此，连续运输大量材料，低运输成本和

易操作的无人运输管理系统的能力当然是这些公司的首选。

定位传统商业物流系统的想法是首先考虑成本。当今公司在物流系统中的定位首先是

适应市场变化，其次是考虑如何降低物流成本。

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2.2物料搬运系统的搬运方法及相关原则

2.2.1物料搬运系统的搬运方法

物料搬运的方法：指物料搬运路线、搬运设备和据运单元的相结合。

・搬运路线类型及选择

①直达型：各种生产需要的物料从生产进行的起点到物料需求的终点，所经过的

物料搬运路线最短、最合理。

适用情况：当物流量大距离短（中等）时最经济。物料有一定特殊性时适合使用，

并且生产时间紧张的情况。

D

图2-2直达型示意图

②渠道型：当需求的物料在计划好的的路线上进行搬运活动时，将来自不同产地

地点的其他物料一起运到同一个生产车间。

适用情况：当物料流量中等或较小量时，搬运距离中等或较长时相对比较经济。并

且最适合干不规则而又分散的运输环境。

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物料搬运系统的设计与优化

图2-3渠道型示意图

③中心型：当需要的物料从原料库都移动到一个物料分类中心，然后再分别搬运

到相应的生产车间。

适用情况：当物料流量小而距离中等或较近时比较经济，适合于物流管理水平较

高的场合，尤其是厂区外形基本属于方形。

图2-4中心型示意图

结论：物料搬运过程中，如果需要搬运的物料多，而且搬运路线又长，那么就

说明现在的搬运路线存在问题；并且距离和物流量可作为确定搬运路线的依据。

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・搬运系统合理化原则

图25搬运合理原则

2.2.2物料搬运系统的设计原则

在现代，企业的物料搬运系统的设计都是为了降低物料的搬运成本，以保证企业厂区

按计划生产，在市场上企业间的竞争获得更大的优势。现在，物料的搬运费用在工业生产

中，一般情况下会有十分之三到十分之四用于物料搬运，在现代企业中，即使进行过物料

管理模式的引进，生产产品总成本中也会有四分之一左右用于物料搬运；因此，降低物料

搬运系统的运输成本就是一种提高企业利润的可行方法。现在，由于我国各个区域之间、

各个行业之间发展极度不平衡的现实情况，并且各企业的生产产品方向也很不同，所以只

能依据主要的、通用的搬运原则，根据工厂自身的实际情况，对物料搬运系统的一系列细

节进行优化或重新设计，以求提高企业物料搬运系统的效益，降低企业的生产成本。

•搬运系统设计原见

（1）确定方针原则。（2）规划原则。（3）系统化原则。（4）单元运输原则。（5）

空间原则。（6）标准化原则。（7）工效原则。（8）能源原则。（9）生态原则。（10）

机械化原则。（11）弹性原则。（12）简单原则。（13）重力原则。（14）安全原则。（15）

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物料搬运系统的设计与优化

电脑化原则。(16)系统流原则o(17)布局原则。(18)成本原则。(19)维修原则。(20)

淘汰原则。

2.2.3物料搬运系统的搬运设备

・搬运设备简介

物料搬运设备可归纳为I四类搬运车辆，运输机械，起重机械和工业机器人。驾驶车辆

包括托盘车，电瓶车，无人驾驶汽车，叉车和几辆汽车；输送机主要包括滚筒式输送机，

皮带和链式输送机；而起重机包括通用起重机，常见的有垂直式电梯，工地里的自动垂直

升降机等；工业机器人是具有一定特性，一定智能和恒定技术的可编程机器。在该行业中

越来越多地使用的开发很可能成为未来材料处理设备的主要设备。

I、搬运车辆

①手推车：手推车是一种主要用于单人操作的小车，用于在水平道路上运输物料，也

适用于短距离处理轻质材料，机身轻巧灵活，操作简单，转弯半径小。虽然小车的类型比

较简单，但必须根据实际情况选择处理材料。例如，当需要运输各种产品时，应考虑使用

通用汽车，并且当运输单一种类的产品时，应尽可能使用特殊的手推车以提高工作效率。

其次，由于汽车是劳动力驱动的驱动工具，因此还需要考虑运输量和运输距离，以最大限

度地减少工人的劳动。当行驶距离较长时，车辆的负载能力不应太大。此外，在选择汽车

时，还应考虑负载的体积，负载的堆叠方式，运输通道的条件以及路面的状况C

②托盘搬运车：托盘搬运车是一种轻型和小型搬运设备。腿部前部有两个小直径轮子,

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用于支撑平台的重量。它也有两个叉子。可以插入托盘底部的腿。叉子可以用手动泵缸提

升，使托盘或容器离开地面，然后用手或电动单元驱动。这种类型的托盘搬运车广泛用于

接收和调度站的装载或卸载或运输操作中，而不在车间的各种过程之间堆叠。

③电瓶搬运车：电瓶搬运车是一种使用电池供电的工业车辆。它由串级联型直流电机

驱动，广泛用于车站，码头，仓库，工厂等场所的短途运输。您不仅可以通过自己的重量

运输自己，还可以用作拖拉机在工厂内运输。由于电池不能承受强烈的振动，因此适合在

道路的平坦表面上行驶，并且行驶速度通常约为lOkm/ho

④叉车：叉车是一种用于装载，卸载，运输和堆放货物的车辆。它具有适用性强，灵

活性强，效率高的优点。货物不仅可以分又进行水平处理，还可以提升垂直堆放。叉车方

便快捷，操作简易，因而在工业企业中运用非常多，这也显示出了叉车在整个物料搬运体

系中的重要性。当今在各种大小工厂很容易见到各类型号的叉车来回穿梭于工厂内各工序

或者物料进出库、货物出厂的环节，这也显现出叉车在物料搬运设备里所占的重要位置。

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物料搬运系统的设计与优化

II、起重机械

起重机是一种早于输送机的一种具有代表性搬运机械。常见大型吊车、堆垛机等。

它的工作顺序一般是先吊抓货物，然后进行提升、回转或水平移动，在货物后卸载返

回原位置。升降机械也是起重机的一种，升降机械包括电梯、剪式升降台以及各种垂

直提升机等。主要用来往高处或低点卜运送那些不容易装运的大型物料，而且操作十

分简单高效。

III、输送机械

一般输送机械适用于固定路线的运输，并且物料移动速度一定、方向一致且有连续性,

可在输送过程中与冷却、定型、装配等作业配合完成。一般运输机械主要有：输送带，输

送机两大类。

①传送带一一是一种按计划好的路线搬运所需物料的装置，电能、重力或者人工操作

都是它的动力来源，而且能够不间断的进行计划好的路线进行搬运。常见的有滚轴式、皮

带式和高架式。

②输送机一一输送机也是一种能够持续进行货物搬运的机械，而且由于用途和所

处理货物特性多样，输送机也有很多的分类。

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2.3物搬运系统的分析方法——SHA分析法

2.3.1SHA分析法的概念

SHA,简称为SystemHandlingAnalysis,翻译过来就是“物料搬运系统分析”，它

的作用就是通过对物料搬运系统的细致分析，得出最优化、最合适的物料搬运系统。

2.3.2SHA分析法的结构体系

SIIA分析法的过程可分为大致四个阶段，每个阶段的内容如下：

第一阶段：第一个外部连接确定位置。找出输入和输出方法以及对象系统材料（工厂）

的频率。可以协调内部利外部连接，以便于确定安装的具体位置。这里的设施可以是团队

工作单位，活动区等。

第二阶段：一般指的是管理计划和部门的总体设计。制定处理区域的基本物流模型，

工作单位，部门或地区的关系和形式，制定区域之间的物料处理计划，确定移动系统，设

备模型，运输单位或容器c详情请参阅流程图。

第三阶段：详细的管理计划和详细的设计设计。确定各个机械、物料设备、运输通道

以及服务区域的不知，使得每个车间位置之间的物料运输系统，设备和容器，并分析每个

运动，以完成物料搬运系统的详细设计。

第四阶段：实施、施工安装及生产正常运行。

八

内外部的衔接

总体搬运方案

详细搬运方案

方案的实施

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物料搬运系统的设计与优化

图2-6SHA分析过程阶段示意图

在上面提到的四个阶段中，由于位于开头的第一阶段和处于结尾的第四阶段并不属于

SHA设计里面的任务，所以这次的物料搬运方案的设计与改进，只需要运用SHA理论设计第

二和第三两个阶段的工作C

SHA的原始数据一般都是从P、Q、R、S、T这五个方面进行整体的描述与分析。整个过

程的分析设计工作都是以物料的分类为基础,物料的物理特性、运输物料的时间等等都决

定着物料的分类。之后，丕要在这个基础之上，制作物料的移动分析和物料移动图表，确

定各种物料在移动线路上从物料搬运起点到物料卸载终点的移动强度及搬运性质，并在物

料移动分析的基础上做出物料搬运距离物流量图。

2.3.3SHA分析法物料搬运方案的确定

在确定过物料搬运路线、物料搬运方法以及物料搬运设备以后，物料搬运方案汇总表

就可以依据物料搬运方案绘出。首先，尝试着先初步确定几个的初步的物料搬运方案；然

后再根据实际的限制条件进行调整和改进；最后在这些可行的物料搬运方案的基础上进行

生产成本费用的比较、搬运方案优缺点的比价，再用加权因素法求得每个物料搬运方案的

综合评价得分，其中评价得分最高者就是本次物料搬运系统优化的最终物料优化搬运方

案，即最终确定一个最合理、最优秀的物料搬运方案。

金华助家有限公司的家具生产厂区的物料搬运并不像是一般的大型集散口心或者小

型超市那样忙碌复杂，而且金华助家有限公司目前已经有了一套依据自身的实际生产条件

设计的物料搬运方案，所以当前的的主要任务是优化与改进金华助家有限公司现有的物料

搬运方案。借助SHA物料搬运系统分析方法，能帮助我们在现有方案的基础上找到最佳的

物料搬运系统。

在选择物料处理方法后，物料处理方法是对移动系统，处理设备，运输单元或容器进

行整合和总结，以形成初步管理计划。由于不同的人员对材料处理方法有不同的理解，因

此必须对其进行讨论和调整，并且必须考虑和调整与其相关的所有修正因素和限制，然后

可以修改初步材料处理计划。最后，进行计算。合理运行生产厂区所需的处理设备和物料

搬运设备的数量，以便获得合理可行的初步计划，并在获得最终选定的物料处理计划后获

得评估。

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物料搬运系统的设计与优化

y

图2-7SHA流程示意图

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2.3.4SHA搬运过程分析

企业工厂厂区里面的用于生产的设施的摆放布置和生产车间的位置分布，这些决定了

物料搬运计划里物料搬运的起点和物料卸载的终点之间的的距离；因此，要进行物料的搬

运，必须先确定物料搬运作业的具体方案，还有场地的具体运输设备的设施布置位置。

•首先要收集各种物料的移动分析资料一一包括：

（1）物料的种类及其所具有的基本特征

（2）物料搬运路线的移动距离的大小，还有物料搬运道路的具体情况（弯曲程度、

路面情况、气候与环境、拥挤程度、起止点组织情况）

（3）物料的搬运量计算：

搬运量二物流量*搬运距离

・物料的移动分析方法

（1）物料流程分析法一一这种物料流程分析方法适合的情况很少，而且要要跟随整

个的生产过程进行资料的收集，并且只能收集相同类型的产品或物料，最后开始流程图的

编制。

（2）起止点分析法一一分两种做法

一是需要观察物料运输的起止点来收集相关资料，每次分析一条物料搬运道路，并

绘制成搬运路线表。这个方法主要适合于路线数量不太多的情况。

二是对一个区域进行观察，收集运进运出该区域的一切与物料有关的资料，并编制

成物料进出表。适合于路线数目多是情况。

・编制物料搬运活动一览表，并在布置图上绘制物料搬运图一一将各项活动的分析结果在

布置图上表示，让人一看便知。

搬运方法分析将一定类型的搬运设备与一定类型的运输单元相结合，并进行一定模式

的搬运活动，以形成一定的搬运路线系统。一般地，每个搬运方案都是几种搬运方式的结

合。这一过程须建立搬运方法工作表、需求计算表和评价表的详细表格。

・确定搬运方法：

（1）首先要依据搬运路线系统中的原则，然后决定物料的搬运道路的类型（直达、渠

道、中心）

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物料搬运系统的设计与优化

（2）以搬运设备选择原则为前提，确定运输设备的类型

（3）根据之前物料的分类来确定划分后续的物料单元

•方案的修改和限制

除考虑物料搬运路线、搬运设备和运输单元外，还必须考虑工人们能否做出正确的设

备操作，以及能协调、辅助物料搬运正常进行的问题（如生产和库存的协调）。

方案说明和各项需求的计算一一对修改后的几个初步物料搬运方案，应逐个方案进行方案

的内容说明和生产成本计算，其说明内容英包括以下几条：

（1）对每条物料搬运路线上每种物料搬运所采用的搬运方法进行说明；

（2）对除了搬运方法之外的其他必要的条件变动进行说明（例如更改车间位置布置、

生产作业计划、家具生产流程、厂区运输路经道路等）

（3）计算出所需要的物料搬运设备和产区内工作人员需求量

（4）计算出实施物料搬运优化方案所需要的成本投资和预期的生产经营费用

・物料搬运初步改进方案的评价一一常常使用费用比较法和加权因素比较法。

・物料搬运方案的详细设计一一在初步方案确定下来的基础上，解决具体的取货地点、搬

运设备以及卸货的搬运方法。

2.3.5物流强度等级

物流量是指一定时间内通过两个物流点间的物料的数量，也叫做物流强度。其中物流

系统的规划、分析、设计和评价的前提就是如何对给定的物流系统中的物流量进行量化和

等级划分。在实际的物料的搬运系统中，物料之间存在着搬运活性指数的差异，不同物料

的几何外形和物化状态都存在着很大的不同；所以，采用传统的以物料的体积或重量作为

为计算依据的划分方式就显得很不合理。因此，需要寻找一个用于物流系统分析比较的标

准，并且能够把系统中所有的物料通过修正、折算为一个统一量，这个量就是当量物流量,

根据物流量划分物流强度等级。

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物流强度等级符号物流路线比例巡）承担物流量比例册）

超高物流强度A1040

特高物流强度E2030

较大物流强度I3020

一般物流强度04010

可忽略搬运U

图2-8物流强度等级表

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物料搬运系统的设计与优化

3.金华助家有限公司的简介及相关问题

3.1金华助家公司的简介

浙江省金华助家有限公司，是一家以网上销售为主的家具制造企业，该公司不仅自己

设计企业特有的新式家具，还通过网上购物进行销售，并始终把售后服务作为重点。公司

的产品类型很多，主要产品为：软体家具和民用客厅的整套家具。

金华助家公司虽然只是个家具公司，但也十分注重员工的吸纳与培养，通过开放的政

策吸引了大批的优秀的设计人才和管理人才，并且组织了专业的家具设计团队。为了保证

公司产品的质量优异，特地引进了国际上先进的工厂设备，并且学习和借鉴了国外先进的

管理模式，实施了现代化家具生产工艺流程，同时家具的生产也注重环保方面，减少有害

材料的使用，而且增加了功能实用性，给顾客真正的高品质家居生活。

金华助家家具公司以“创造家具名品，美化居室空间，提高生活环保品质”为目标，

注重家具品质，良好的企业文化是其迅速发展壮大，并在全国开展代理专卖分店进行销售,

并通过淘宝购物网络将产品销往各个区域。

“坐一次，爱上一辈子”是金华助家公司一向的追求，企业以品质和信誉作为发展的

基石。公司把“以人为本”作为企业文化建设的重点，以国际标准作为企业自我检查的标

准，将公司推向更高的水平，树立先进向上的企业形象。

现在，公司注重环保家具品牌形象的大力宣传，专心售后服务的保证，大力宣传环保,

并逐步与世界接轨。虽然现在金华助家家具企业发展正值佳境，但是公司的生产厂区中仍

存在一些能够改进的地方C

22

3.2金华助家有限公司物料搬运系统的分析

3.2.1金华助家有限公司物料搬运现状

金华助家有限公司现有的部分生产厂区如下图所示，

竹

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1GI-70

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图37部分生产厂区平面图

生产厂区包括各种加工车间，库存房，物料暂存区，半成品组装区等等。搬运过程主

要通过使用运输车辆经由电梯进行运输。虽然厂区建设时留出了足够的搬运通道，可是未

能充分考虑到各个车间的合理布局，导致物料的搬运成本与时间较大。但是厂区的建设一

旦完成就很难改动，所以只能对搬运路线进行重新规划，对部分车间进行改动,

23

物料搬运系统的设计与优化

木料原材库

金华助家有限公司主营家具业务，厂区的主要物料有产品原料，家具半成品和组装完

成的家具成品。下面是半成品暂储区和木料原料库图片

24

3.2.2物料搬运中存在的问题

通过实习阶段对金华助家有限责任公司生产现场调查研究，并分析金华助家有限责任

公司加工厂的厂房布局图，我对金华助家有限责任公司现有问题进行了整理与总结：

金华助家有限责任公司的物料搬运具有以下几个问题：

⑴金华助家有限贡任公司管理层对于物料搬运系统的优化与提高企业经济效益的意

识不够完善。对于金华助家这样一个较大制造企业，厂内的生产物流系统的合理性与最优

性显的尤为重要，这也是提高公司效益的一个至关重要的方面。

⑵物料供应过程中，物料数据核对不充分，存在误差，导致物料的重复搬运或者二次

搬运。

⑶金华助家有限责任公司厂区物料搬运系统不合理，物料的搬运路线存在路线交叉，

同类型物料搬运路线重叠浪费等问题。

⑷由于金华助家的生产厂区较大，导致各个车间之间的联系不紧密，物料需求信息无

法及时互相传递，缺乏基本的生产连续性，

⑸生产厂区内车间布置不合理，造成物料搬运路线过长，各个车间之间物料搬运次数

过多。例如：需要使用相同物料的车间有的分布在厂区北部，而有的却位于厂区的南部，

这就造成了物料搬运的路线过长，而且有的半成品物料一般还比较重，给搬运造成一定的

难度。

⑹回收物流安排，搬运的物料内容包括产品或零件、工具、夹具和废弃物的搬运。对

于有用产品的搬运，人们一般都予以充分的重视。在厂区车间里，常常忽视了废弃物料的

搬运。任何一个生产系统，在原材料变为有用产品的同时，不可避免地同时生产出废物如

废液、废气和废料等，必须妥善地将其汇集并及时运送出去。因此，必须将废弃物料的运

送纳入物料搬运系统优化设计之中。

3.3金华助家有限公司物料搬运的改善方向及限制因素

3.3.1金华助家有限公司物料搬运的改善方向

前面已经介绍过SHA物流分析相关理论，由于金华助家有限公司目前面临的问题是十

分突出的，所以现在要将分析的重点放在物料搬运的重量以及它所对应的距离上。一个公

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物料搬运系统的设计与优化

司物料搬运系统不是只要厂建成了，物流系统就合理的，分析的过程中，首先要找出物流

量大，距离远的瓶颈作业，以便加以改善。金华助家有限公司整个厂区的物流系统好坏对

整个厂的生产基本没有什么大的影响，但是像金华助家有限公司这种较大的公司，由于工

厂的扩建，整个公司的效益上去了，但是厂区生产效率却下来了。其中很大一部分原因就

是因为生产中，物流搬运系统的不合理化，盲目的进行厂区的扩建和车间的位置设计，造

成整个厂的物料搬运系统不合理，交叉重复搬运司空见惯，路线长，搬运量大就是搬运路

线不合理的量化，搬运距离和搬运量这两个参数客观的反应了搬运的效率和搬运的合理

化。

根据以上提出的问题，并结合相关知识，对于金华助家厂区的物料搬运问题提出改进

方向及相关建议。

生产厂区的改进方向以重新规划搬运路线为主，去除重复复杂的搬运路线C

①可以外派中高层领导到厂外其他机械制造厂家学习、考察。加强领导层物料搬运优

化意识

②在成本及施工条件允许的条件下，拆迁部分车间，对于部分车间的位置进行合理的

重新规划，以求减少运输成本，提高经济效益。

③将需求同类型物料的车间放在同一区域，需求的物料重量较大的放在厂区门口附

近，便于运输。

④加强即使生产的思想，减少物料的囤积，保证物料的供应链，降低成本风险。

⑤加强各车间之间的物料信息交流，减少不必要的物流搬运次数。

⑥加强厂内学习，提高员工的整体的物料搬运优化意识。

金华助家公司的物料搬运系统不合理还有一个很重要原因：生产厂区物料搬运设备

的不完善，现有的搬运设备无法满足目前物料搬运需要，尤其是搬运设备的不系统化。

如果是添加物料搬运设备的情况下，是就能直接完善企业的物料搬运系统C

如果不添加物流设备情况下，在原有物流设备的的基础上对物料搬运系统进行重新的

合理规划。

26

3.3.2金华助家物料搬运改善过程中的限制因素

物料搬运的改善过程中要考虑全面，各个方面都有可能对改进过程产生影响，可能产

生影响的因素主要归为以下几个方面：

团工作的人员因素

对于工作人员来说，工人的职业素质、人员数量、专业程度、经验技能、组织形式和

用工方式等方面都会影响到搬运效率和生产进程。例如，工作人员的专业程度和经验机能

将决定物料搬运的速率；工人具有良好的职业素质，文明、礼貌地展开搬运工作，将会是

搬运更加高效；工人应该对被搬运的物料具有爱护、珍惜的情感，不能把工作中的矛盾、

意见等转化到搬运作业中C

回搬运设备的因素

搬运设备的使用方法、搬运能力、设备数量、搬运公能及完好程度，都直接影响着搬

运的可行性和运输速率。金华助家生产厂区里主要使用有手推车、小型叉车和电瓶搬运车

等等。根据物料情况合理选择对应的运输工具，有助于提高作业效率，还能降低工人劳动

强度；搬运设备能否正常使用，将严重影响到后续生产物料供应链的连续性。同时，还要

合理安排设备的数量，降低生产的成本；搬运设备也要定期检查维修，保证物料搬运工作

的效率。

而物料本身的特性

物料本身所具有的的特性，也就是它的化学性、工艺性、物理性、精密型等直接影响

着搬运系统整体的优化与设计。比如物料的形态、体积大小、使用性质、重量、贵重程度、

精密程度、包装调节和防护性等。例如，进料是斗式提升机的主要工作过程之一，进料要

依据物料的特性进行选择，进料是否合理不仅影响斗式提升机的性能，而且对后序工作（提

升与卸料过程）还会产生连锁反应。因此，要熟知物料特性，合理配合搬运设备的选择。

国环境因素

环境因素主要包括工厂周围环境和作业车间的环境。在周围环境中，主要是气候调

节（温度、湿度、日晒、雨淋）、白天或夜间、地形状况等，这将影响到原材料的购进与

成品的外输。而作业环境是指搬运的距离、搬运频率、物料活载程度、搬运时段等。例如

27

物料搬运系统的设计与优化

在各个生产车间之间进行物料输送，那么货架上存放的物料就比堆放在平地上的物料更加

容易搬运，以为货架上的货物活载度大一些；放在托盘平板车上的物料比传送带上运输的

物料更不容易搬运，因为前者的活载度相对小些。在实际的生产活动中，为了便于物料搬

运作业的操作，应当尽可能地提高被存放的物料的活载度。

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4.金华助家有限公司物料搬运系统的分析与优化

物料搬运方案更细致的设计是在物料搬运方案初步拟定的方案基础之上提出的，主要

是从原料库到工厂内的生产区、或从装货地点到具体卸货点之间的搬运方法，要求初步你

定的物料搬运设计要与物料搬运的整体方案保持一定的协调一致。

搬运方法的改进优化阶段阶段需要更具体的数捱、大量的生产资料和一些的现实的场

地条件数据。首先，我们要掌握物料的分类、物料的布置、物料流程图和移动分析的详细

资料等。在物料搬运系统的优化设计后,在进行外部的衔接和方案的评价实施两部分,就是

SHA理论分析阶段的构成。

4.1运用SHA理论分析优化金华助家有限公司的物料搬运

4.1.1生产厂区内物料的分类

金华助家有限公司的主营业务是木制家具，所以厂区内的物料主要是木质物料，还有

一部分是金属零件和油漆C根据不同物料的特性及使用地点，对物料的分类方法进行合理

的选择，而在本次SHA理论的使用中，为了便与生产的持续进行，物料的分类按照能够对

物料移动的难易程度产生影响的因素进行分类，主要分为包括木料原材.、半成品家具及组

装的成品，还有组装家具的金属零件和上色的油漆。

29

物料搬运系统的设计与优化

4.1.2生产厂区内的物料流通

⑴家具工艺流程图：

实木备料——木料加工——磨砂——组装——喷漆一一成品入库

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31

物料搬运系统的设计与优化

原料的路线图：

原料库一一初级加工车间一一烘干车间一一机械加工车间手工组装空间一一喷

漆车间一一包装车间一一仓库

物料流程的简图如下：

物料流程简图4T

32

4.1.3物料的流程分析

在金华助家生产厂区内的物料搬运系统的优化与改善过程中，生产车间的分布图对于

的物料搬运系统的优化与设计相当重要。每个车间在厂内分布位置和车间之间的生产流程

关系将严重影响到搬运路线的最短化、最简化和合理化等等。

在搬运系统的设计中，除了要明确各个作业车间之间的位置关系，还要知道作业车间

之间的物流量大小，整合各个作业车间之间的产品产量信息以及物料的流量和流向，全面

了解厂内物流状况，编制能够详细的描述厂内各个工作车间之间物料搬运情况的整个生产

厂区物流流程图，为后续的改进与设计奠定基础。

物料类

搬运讼、生

原材料半成品家具成品金属零件

1.搬运起点至操物流量工作量物流量工作量物流量工作量等物流量及

作车间/千克等级/千克等级/千克级工作量

2.从原材料库到90至E

初级加工车间900

3.从初级加工车80至E

间到烘干车间800

4.从烘干车间到250至E

机械加工车间350

5.从机械加工车250至B

间到半成品1的加300

工车间

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物料搬运系统的设计与优化

4-2续表：

6从机械加工车间250至E

到半成品2的加工300

车间

7.从半成品1加工200至B

车间到半成品暂300

储区

7.从半成品2的加200至E

工车间到半成品300

暂储区

8.从原材料库到20至40

金属零件加工车I

间

9.从金属零件加20至40

工车间到半成品I

组装车间

10.从半成品暂储400至E

区到半成品组装600

车间

11.从半成品组装450至E

车间到喷漆车间700

12.从原材料库到250至E

成品喷漆车间400

13.从初级加工车I

间到废料回收区

34

4-2续表

14.从金属零件加I

工车间到废料回

收区

15.从废料回收区0

到原材料库

16.从原材料库到0

烘干车间

17.从喷漆车间到400至A

成品仓库1000

物料搬运活动一览表4-2

4.2物料搬运方案的初步设计

4.2.1物料搬运方法的选择

由第二章的理论部分可知，物料搬运的方法:指物料搬运路线、搬运设备和据运

单元的相结合。如果要确定物料搬运系统，首先要根据厂区车间分布图，确定搬运系

统的类型；其次，要依据物料搬运系统的路线长短和物料量的大小，选择合适的搬运

设备；最后，也是相当重要的一步，确定搬运单元，能降低损失的风险。

①确定物料搬运系统的类型

根据第二章提到的物料搬运方法：；直达型搬运路线主要适用于运输路线不长但搬运

的物流量很大的情况；渠道型搬运路线主耍用丁搬运距离中等或搬运路线较长的情况。依

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物料搬运系统的设计与优化

据金华助家公司厂区的物料搬运现状图，在金华助家厂区的北部区域，各个作业单位的距

离较短，适用于直线型的物料搬运路线系统；在厂区东南方向的初级机械加工车间和西南

方向的生产车间之间的距离是金华助家厂区整个物料搬运系统中最长的路线，但是由于都

是半成品，车间之间的物流量相对较小，所以可以采用中心型物料搬运路线系统；最后就

是从原料库到加工车间以及从成品仓库到厂门发货点的搬运路线，此时的产品或者原料的

重量和搬运难度都有提升，搬运量较大可以采用渠道型路线系统。

②确定搬运物料需要的搬运设备

物料搬运设备的需要选择遵循一定的原则，依据物料的具体情况来确定。金华助家厂

区北部的物料搬运距离相对较短，但是物流量却并不统一，有大有小，所以物料搬运设备

的选用要根据具体路线的物流量大小，选用简单的搬运设备或是复杂的搬运设备。部分厂

区流水式生产，也可以采用运输设备，进行搬运。

③确定运输单元

搬运单元是指在搬运的过程中的物料所处的状态，方便物料数据的统计和物料运输过

程的的简化，一般情况下都是把物料打包成捆、扎、集装箱等。散装搬运是其中最简单的

移动和最便宜的搬运方式，但是也存在缺点，有可能会造成不必要的资源浪费，增加企业

的生产成本。

根据金华助家厂区内各条路线搬运物料的实际情况，对物料进行再次分类，将重量大

或体积大的物品，进行单件物料搬运；如果是易碎的、货重的或安全性要求较高的物料，

要采用包装件搬运，防止损坏；而那些较轻的、廉价的物品，就可以采用散装搬运。金华

助家有限公司的厂区中，各条搬运路线的搬运物料中木质物料较多，相对较轻，但是部分

容易损坏，所以搬运方法的采用要慎重；在原料仓库之间则是可以整体搬运。

4.2.2物料搬运方案的初步设计

对于厂区内各条搬运路线所选择的搬运运系统类型、搬运单元分类以及搬运设备的种

类选择进行说明：

工序(2)从原材料仓库到初级加工车间

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物料搬运距离为260米，由于搬运距离较长，所以采用中心型搬运路线系统。

此路线中，每年总的物料搬运量为30吨至50吨，每次搬运90千克至900千克，物

料重量一般，在此过程中搬运的物料主要是原料木材，所以采用的搬运单元是散装砌体。

搬运设备选用四轮推车和平板机动车搬运，在生产工作量小时采用电瓶搬运车进行搬

运；在生产工作量大时，可以采用叉车搬运,根据叉车货叉的位置不同，叉车又可以分为

几类，下面的实物图是其中两种的施型代表：

工序(3)从初级加工车间到烘干车间

搬运距离为230米，搬运路线较长，所以采用中心型搬运路线系统。

在此路线中，厂内每年总搬运量为25吨至50盹，每次搬运80千克至800千克，物料

重量一般，而且搬运的主要材料是经过初级加工后的木材，所以选用的的搬运方式仍可以

是散装搬运。

此过程中的搬运设备应选用平板机动车或四轮推车搬运，当物料搬运工作量较小时，

使用用四轮推车搬运，在物料搬运工作量大时采用平板车搬运，托盘平板车如下图：

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物料搬运系统的设计与优化

工序(4)从烘干车间到机械加工车间

搬运距离为260米，搬运路线较长，所以要选用中心型路线搬运系统。

在此路线中，每年总搬运量为20吨至40吨，每次搬运250千克至350千克。搬运重

量一般，搬运的物料主要是烘干后的木材，所以采用的搬运单元是散装搬运。

此搬运过程中，搬运设备应选用四轮推车搬运。

工序⑸从机械加工车间到半成品1加工车间

搬运距离为70米，搬运路线较短，所以可以选用直接型路线搬运系统。

在这条搬运路线中，每年的总物料运输量20吨左右,每次物料的运输量是250千克至

300千克，搬运重量一般，其中的物料都是粗加工过的干木料，相对较轻，可以选用四轮

推车进行运输。

工序(6)从机械加工车间到半成品2加工车间

搬运距离为90米，搬运路线较短，所以可以选用直接型路线搬运系统。

在这条搬运路线中，每年的总物料运输量大约为15吨,每次物料的运输量是250千克

至300千克，搬运重量一般，其中的物料都是粗加工过的干木料，相对较轻，可以选用四

轮推车进行运输。

工序(7)从半成品1加工车间到半成品暂储区

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这条运输路线的搬运距离为170米，搬运路线长度中等，所以可以选用的是渠道型路

线搬运系统。

在这条路线中，每年物料的总运量16吨左右，每次运输的物料重量在200千克到300

千克，这条路线中运输的的主要物料都是经过几次加工后的半成品工件，所以采用的搬运

单元是托盘，可以采用四轮推车进行搬运。

工序⑻从半成品2加工车间到半成品暂储区

这条运输路线的搬运距离为100米，搬运路线长度中等，所以可以选用的是渠道型路

线搬运系统。

在这条路线中，每年物料的总运量10吨左右，每次运输的物料重量在200千克到300

千克，这条路线中运输的的主要物料都是经过几次加工后的半成品工件，所以采用的搬运

单元是托盘，可以采用四轮推车进行搬运。

工序(9)从原材料库到金属零件加工车间

这条搬运路线的运输距离为300m,搬运路线相对较长，可以选取中心型路线搬运系统。

在这条运输路线中，每年的物料运输量约一吨左右，每次运输的物料重量在5