第5章-物料搬运系统设计.ppt

1、第五章 物料搬运系统设计,内涵：在同一地域范围内（通常指在一个物流结点，如仓库、车站或码头等）改变物资的存放状态和空间位置的活动称为装卸搬运。装卸是指以垂直位移为主的实物运动形式；搬运是指以水平方向为主的位移。装卸与搬运密不可分。,一、物料搬运和物料搬运系统,物料搬运,搬运的作用 （1）物料搬运活动是衔接物流活动各环节的桥梁与纽带。 （2）合理进行物料搬运是提高物流速度的关键。 （3）合理进行物料搬运能降低物流费用支出。 （4）合理进行物料搬运可减少货物的损失。,物料活性系数,例：某仓库的搬运操作如下图所示，试分析、改进其搬运活性 平均活性指数=（0+3+4+0+2+4+2+0+3+2）/10

2、=2,采用单元化物资的连续装卸搬运方法 平均活性指数=（0+3+4+2+4+2+3+2）/8=2.5,B1-100,B2-107,B3-114,B4-116,B5-132,B6-140,B7-144,搬运方式的体力消耗比较,体力消耗（100%）比较,Y1-100,Y2-90,Y3-80,Y4-70,Y5-60,移动方式的移动重量比较,移动重量（%）比较,根据科学研究的结论，采用不同搬运方式和不同移动重物方式，其合理使用体力的效果不同，如图所示，在搬运小件物品时，以B1方式即肩挑方式最省力，而以B7方式最为费力；在移动重物时以Y1方式可能移动的重量最大，而以Y5方式可能移动的重量最小。,1. 物

3、料搬运系统的概念 物料搬运系统是指将一系列的相关设备和装置，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。物料搬运系统中设备、容器性质取决于物料的特性和流动的种类。,物料搬运系统,2. 物料搬运系统的设计原则 将物料搬运原则作为一系列对照检查校核条目，可用作物料搬运系统设计者的辅助工具，用来评价系统设计，以及识别进一步改进的机会。 （1）规划原则 （2）系统化原则 （3）物流原则 （4）工作简化原则-ECRS分析法 即取消（Eliminate）、合并（Combine）、调整顺序（Rearrange）、简化（Simplify）,（5）使用重力,（6）建筑立体空间最大化,（

4、7）集装单元化原则,码货模型 常见的码货模型有四种：块式、砖堆式、交替式、销轮式,集装的紧固。集装货体的紧固是保证货体稳固、防止塌垛的重要手段。目前集装的紧固方式一般有带式捆扎、网罩紧固、加框紧固以及收缩或拉紧薄膜加固等方法。 如果还要预想因长距离输送和中转装卸等发生散货，还可以考虑以下一些方法。 1） 在每个上部接触面，喷上极稀薄的橡胶糊以防止滑动。 2） 在每个单位部件的中间部分，垫入一块薄布，把部件分割开，以增加个装的摩擦阻力。 3） 增高货架的外围高度，降低中心部位，形成围绕中心的倾斜面，使堆积的个装向货架中心部位倾斜。 4） 用经过延伸加工的热收缩性塑料膨胀薄膜，作成摩擦外套，用这种

5、薄膜裹紧堆装的部件。,单元货载与搬运工具之间的配置 在物料搬运系统中，货物经过合理包装后，实现集装化，可以提高它的“活性”。这种货物的包装与容器、托盘、集装箱相互之间尺寸的合理配置，可以借助汽车、火车和其他运输工具实现高效的物流运输。通常它们之间的配置有如下图 所示的各种形式。,（8）机械化原则 （9）自动化原则 （10）设备选择原则 （11）标准化原则 （12）通用性原则 （13）减少自重原则 （14）利用率原则 （15）维护原则 （16）失效原则 （17）控制原则,（18）能力原则 一台冲床可以0.03min压1次或1min压3次，但人工上料和卸料冲压仅为每小时300件，这只是机器工作能力

6、的15%。,（19）绩效原则 采用单位搬运的费用来决定搬运的绩效 （20）安全原则,3. 物料搬运检查清单,1. 搬运系统分析设计方程式,二、物料搬运系统分析方法,搬运系统分析设计方程式,What?,Why?,How?,Who?,物料搬运系统变量,+,+,物料搬运方程式,方法,移动,物料,2. 物料搬运系统分析（SHA） 物料搬运包括物料、产品、元件或物品的移动、运输或重新安放。通常需要设备、容器和人员组成的搬运系统。物料搬运系统分析SHA（System Handling Analysis）是缪瑟提出的一种系统化、条理化、合乎逻辑顺序、对往何物料搬运项目都适用的方法。,搬运系统分析设计流程,设

7、计要素：P、Q、R、S、T,1、物料分类,2、布置,3、各项移动分析,4、各项移动的图表化,5、物料搬运方法的知识和经验,6、初步搬运方案,7、修改和限制,8、各项需求计算,方案：X、Y、Z,9、方案的评价,10、选出的最佳布置方案,1. 物料,2. 移动,3. 方法,模式,I 外部衔接,II 总体搬运方案,III 详细搬运设计,IV 方案实施,时间,基本内容,阶段,程序,搬运系统设计要素 P：Products，产品或物料（部件、零件、商品）Q：Quantity，数量（销售量或合同订货量） R：Routing，路线（工艺路线、生产流程、各工件的加工路线以及形成的物流路线） S：Service，

8、辅助生产与服务（如库存管理、订货单管理、维修等） T：Timing，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,W,H,Y,搬运系统分析设计（SHA）的基本流程模式,设计要素：P、Q、R、S、T,1、物料分类,2、布置,3、各项移动分析,4、各项移动的图表化,5、物料搬运方法的知识和经验,6、初步搬运方案,7、修改和限制,8、各项需求计算,方案：X、Y、Z,9、方案的评价,10、选出的最佳布置方案,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

9、。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。,流程图的表示方法,物流量的表示方法,物流图的表示方法,（一）物料的分类 1分类方法 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）的各种特征和影响能否采用同一种搬运方法的其他特征进行分类的。,三、搬运系统分析与设计,2物料分类的依据 （1） 物理特征 尺寸：长、宽、高； 重量：每运输单元重量或单位体积重量（密度）； 形状：扁平的、弯曲的、紧密的、可叠套的、不规则的等等； 损伤的可能性：易碎、易爆、易污染、有毒、有腐蚀性等等； 状态：不稳定的

10、、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。,3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,（2）记录其物理特征或其他特征；,（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；

11、（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810类；一般应避免超过15类。,（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。,（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

12、类别）； （2）路线（起点、终点、路经）：用“符号语言”简单描述路线（路线的距离、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, 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。,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：流程分析法；起迄点分析法 （2）搬运活动一览表,物料流程表示例, 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

13、法。 a. 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64为搬运路线一览表。 b. 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。,表64 搬运路线一览表,表6-5 物料进出表,物料搬运活动一览表示例,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： 物

14、流量（每小时若干t，每周若干件，等等）； 运输工作量（每周若干t英里，每天若干磅，英尺，等等）： 搬运活动的具体状况（编号说明）； 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）。,（4）列出每条路线，包括： 总的物流量及每类物料的物流量； 总的运输工作量及每类物料的运输工作量； 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： 总的物流量及每条路线上的物流量； 总的运输工作量及每条路线上的运输工作量； 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

15、填在右下角。 （7）其他资料，如每项搬运中的具体件数。,（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。 （1）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）,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

16、，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，或者把这两者画在同一张图表上。,表示的距离与物流坐标指示图,1. 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。如图a所示。 （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。,（五）物料搬运方法的选择,物料搬运路线的基本类型,A,B,A,B,D,C,A,B,D,C,a）,b）

17、,c）,A,B,D,C,d）,2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),距离短,距离长,a）物料搬运路线类型,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,物 流 量 大,物 流 量 小,物 流 量 小,物 流 量 大,3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 技术因

18、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； 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,4运输单元的选择,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。 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 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

19、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。,（六）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。,1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

20、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。,2. 普通工作表格上编制搬运方案示例,3在汇总表上表示搬运方案,（七）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）可以利用现有公用设

21、施和辅助设施保证搬运计划的实现； （5）布置或建议的初步布置方案，以及它们的面积，空间的限制条件（数量、种类和外廓形状） （6）建筑物及其结构的特征； （7）库存制度以及存放物料的方法和设备； （8）投资的限制； （9）设计进度和允许的期限； （10）原有搬运设备和容器的数量、适用程度及其价值； （11）影响工人安全的搬运方法,（八）说明并测算可行方案的各项需求,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。 对每一个方案需做的说明有：每条路线上每种物料的搬运方法；其他必要的变动，如更改布置、作业计划、生产流程、建筑物、公用设施、道路等等。 测算可行方案的

22、各项需求，主要是： 计算方案搬运设备和人员的需要量； 计算投资数和预期的经营费用等。,（九）方案的评价,方案的分析评价常采用以下几种方法： 1. 成本费用或财务比较法； 1）需要的投资 2）经营费用：固定费用；可变费用 2. 优缺点比较法； 3. 因素加权分析法 关键是列出搬运方案需考虑的因素，以及确定权数,（十）详细搬运方案的设计,总体搬运方案设计确定了整个工厂的总的搬运路线系统、搬运设备、运输单元。 搬运方案详细设计，是在此基础上制定一个车间内部从工作地到工作地，或从具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

23、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。 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。,1物料的分类 在方案详细设计中，首先要核对每个区域是否还有遗漏的物料类别。 某些物料只是在某个区域才有，或是进入某个区域以后它的分类才有所变化。而且经常要把已分好的物料类别再分成若干小类，甚至还要增加一些新的物料类别。 2布置 在这一阶段，要在布置上标出每一台机器和设备、工作通道和主要通道，车间或部门的特征等。 3移动分析 由于这个阶段遇到的问题通常只是少数几种物料和比较具体的移动，因此可用物料流程图表和从一至表表示。 其余部分的方法也都与方案初步设

24、计阶段相同，只是更具体，更详细，不再单独叙述。,1、 SLP和SHA的相互关系。 （1）二者具有共同的目标，其出发点都是力求物流合理化 SLP重点在于空间的合理规划，使得物流路线最短。在布置时位置合理。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，确定合适的搬运设备，使搬运系统的综合指标达到最优。,四、系统布置与搬运系统分析的结合,2SLP和SHA具有相互制约、相辅相成的关系 在进行设施布置设计时，必须同时考虑到物料搬运系统的要求，如采用输送带作为主要物料搬运手段，则各种设施应该按输送带的走向呈直线分布；如果采用叉车，则应考虑有适当的通道和作业空间。 在进行设施布置设计时如果对物料搬运系统中的临时储存、中间库、成品包装作业场地等未给予足够的注意，则可能造成投产后生产系统物料拥挤混乱的现象。 总之，设施布置设计是物料搬运系统设计的前提，而前者则只有通过完善搬运系统才能显示出其合理性。所以说，设施布置设计和物料搬运系统设