第五部分(上)物料搬运系统设计

1第五部分（上）第五部分（上）物料搬运系统设计物料搬运系统设计2 意义（从数据中看问题）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。据统计，搬运费用占总生产费用的30%40%解决重点解决重点物料搬运是一个系统工程，牵一发而动全身，因此必须抓住重点。重点内容：重点内容：理解掌握物料搬运系统的的概念和设计原则 物料搬运路线的选择与设计 物料搬运设备分类与选择 系统搬运分析设计其他物料搬运分析技术3lright amount（数量）l right material（材料）l right condition（质量）l right place （地点）l right time （时间）l right position（位置）l right sequence（顺序）l right cost（成本）l right method（方法）4l搬运通道不畅通流动原则流动原则l搬运动作不连续连续搬运最经济经济性经济性原则原则l搬运路线曲折最短距离原则最短距离原则l搬运容器不标准标准化原则标准化原则l搬运活动从未系统考虑系统化原则系统化原则l搬运设备缺乏柔性柔性原则柔性原则l搬运系统与生产系统不均衡尽量使人、机、物合理安排，平衡生产力均衡原则均衡原则l其他原则集装原则集装原则 重力原则重力原则 安全原则安全原则5一、什么是物料搬运：对物品进行搬上、卸下、移动的活动。搬上、卸下改变物料的存放状态。移动（搬运）改变物料的空间位置。二、什么是物料搬运系统：将一系列的相关设备或装置，用于一个过程 或系统中，协调合理地 将物料进行移动、储 存和控制。物理改变只增加成本该系统的设计取决于物料特性和种类6三、搬运活性指数分析1、概念：搬运活性指物料的存放状态对搬运作业的难易程度 物料的存放状态散放、装箱、支垫和装车 搬运作业集中、搬起、升起、运走 搬运活性指数指搬运某种状态下的物料所需要进行的四项作业中已经不需要进行的作业数目。7表：活性的区分和活性指数 物品状态 作业说明 已不需要的作业数目 活性指数 散放在地 集中、搬起、升起、运走 0 0 集装箱中 搬起、升起、运走 1 1 托盘中 升起、运走 2 2 车中 运走 3 3 思考：在运动中的物料活性指数是多少？82、活性指数分析图是显示物料搬运系统过程中各阶段活性指数变化状况的示意图。该图便于直观地分析和确定改善物料搬运的薄弱环节通过下图分析物料搬运的薄弱环节，提出改善措施。搬运 活性 指数 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 讨论左边的活性指数分析图9中心型中心型 适合物流量小且搬运距离长的物料。ABCDD型DCBAK型BDCAC型直达型直达型 适合于物流量大或特殊要求的物料。10直达型渠道型或中心型物流量大且搬运距离长说明了什么？物流量距离11 依据依据：距离与物流量的大小 思考：思考：l距离短，物流量小，选何种类型设备？l距离短，物流量大，选何种类型设备？l距离长，物流量小，选何种类型设备？l距离长，物流量大，选何种类型设备？12不适宜的观点为了完成任务，赶快去买一台运输机或 增添一排货架（长远目标、标准化）。这台叉车是属于我们部门的，你们不能 随便用（部门利益与整体利益）。我也不知道还需要什么搬运设备，管他 的，先申请了再说（明确问题）。设备肯定越高级越好了（简化原则）。这家设备商和我们是老关系了，买他的 没错的（比较原则）。物料搬运设备及用具对搬运效果及成本会有直接影响13考虑因素考虑因素l物料的特征和运动方式物料的特征和运动方式 易燃、易损、重量、形状 水平式（滑道、推车、运输机、索道）垂直式（升降机、起重机、卷扬机）倾斜式（连续运输机、提升机、卷扬机）多平面式（旋转起重机）l设备的技术性能：设备的技术性能：能否胜任工作l经济因素：经济因素：成本、性价比l能耗能耗：是否符合电力供应情况l 备件、维修和存放方式（托盘、箱器）、搬运频率备件、维修和存放方式（托盘、箱器）、搬运频率14复杂搬运设备简单运输设备简单搬运设备复杂运输设备距离物流量151.起重搬运设备起重搬运设备起重机、起重电梯、叉车、小型搬运车、无人搬运车,工业机器人等2、运输机械、运输机械卡车、拖车、连续运输机等3.工业车辆工业车辆叉车、牵引车、单斗装载机等4.专用机械专用机械翻车机、堆（取）垛机、分拣机等16l单元化：单元化：l把不同状态和大小的物品，集装成一个搬运单元，便于搬运作业，也叫集装单元化。物料搬运时的基本装载方式，如散装和用车箱、罐装等。l标准化：标准化：l物品包装与集装单元的尺寸要符合一定的标准模数，仓库货架、运输车辆、搬运机械也要根据标准模数决定起主要性能参数。l物流模数：600MM*400MM，1200MM*1000MM17l设物流模数尺寸为1600MM*1200MM，试问可以由几个物流基础模数尺寸组成？l并绘图表示60060040040040040018案例解析：案例解析：某企业在厂内新建5座综合性（普通）库房，每座库房面积为60*15=900m2，每座库房年吞吐量1.9万吨（与库容量和出入库频率有关），存放物品为单件，最大单件重量为5吨，问：如何合理配置搬运装卸机械设备？解：解：（1 1）预设库房机械设备配置系数）预设库房机械设备配置系数K K（案例中预设K=95%）tcQQK仓储过程总物流量年）吨设备能完成的物流量（/衡量仓库作业机械化程度的一个参数。K越大，机械化程度越高）搬运设备合理配置方法搬运设备合理配置方法19（仓储机械设备能力）万吨，如无两次搬运的选取：万吨仓储物资重复搬运系数仓库年吞吐量)(025.9%95*5.9*)121()(5.95*9.1*)(1KQQHQtcnit案例解析案例解析20案例解析:（2）机械设备类型选择：）机械设备类型选择：类型选择依据：单件、最大重量5吨、库房面积60*15。初选两种机械配置方案：主要参数 方案 机械类型 额定起重量(t/Qe)工作运行速度(m/min)_ 跨度（m）结构特征 1 桥式起重机 5 70 13.5 通用双梁 2 叉车 5 15 3.5 内燃平衡重式 为叉车最小外侧转弯半径。21案例解析案例解析:（3 3）确定各类机械工作状况参数：）确定各类机械工作状况参数：载重量系数:平均一次吊装或搬运的物资重量与QC的比值 时间利用系数:设备年平均工作小时与t的比值单位工作小时平均吊装或搬运货物次数（由运行距离、运行速度及所需时间确定）年日历工作小时（h/年）一班制工作时间t=7*280=1960h/年 两班t=14*280=3920h/年nt 设备类型nt桥式起重机0.4560.71960叉车0.4540.65196022（4 4）械设备数量配置械设备数量配置：每座库房所需机械台数：Qci第I类机械承担的物流量（t/年）)(6.1)(96.0)(叉车台桥式起重机台ieciitnQQZ案案 例例 解解 析析:23调整调整 a、每座库房配置一台5吨桥式起重机或两台五吨叉车则可 b、根据叉车具有机动性特点，可多库共用，5个库房只需配备1.6*5=8台即可 c、叉车若全部用5吨叉车，则既浪费又不方便，需要重新调整叉车载重组合 根据5座库房机械作业物流量（0.95*1.9*5=9.025）及平均载重量 5*0.45=2.25,同时考虑物品单重分布状况得到叉车配置，见下表:案案 例例 解解 析析:24 由上表可知：8台叉车年物流作业量9.22吨9.025吨，满足要求。叉车配置表：起载重量 台数 n t 5 2 0.7 0.65 4 1960 3 3 0.8 0.65 4 1960 2 2 0.8 0.65 4 1960 1 1 0.7 0.65 4 1960 案案 例例 解解 析析:25（）确定机械配置方案：）确定机械配置方案：5座库房各配置1台5吨桥式起重机；5座库房共配置8台叉车（5t的2台、3t的3台、2t的台、t的台）。再根据机械设备配置的经济性原则最后 确立方案案案 例例 解解 析析:26一、搬运系统分析的体系结构 1、方法结构：一种解决问题的方法 一系列依次进行的步骤 一整套关于记录、评定等级和图表化的图例符号2、阶段结构：阶段一：外部衔接弄清所分析区域的物料进出情况。阶段二：总体搬运方案确定各主要区域搬运方法，对搬运路线、设备类型作初步决策。阶段三：详细搬运方案各主要区域内部各工作地间的 搬运方法。阶段四：方案实施订购设备、人员培训、安装计划 调试、验收。27Why?What?Where?When?How?Who?Which?MaterialMovesMethodsPreferredsystem=+MHS 方案方案283、程序模式：主要输入因素：P、Q、R、S、T1、物料的分类3、各项移动的分析4、各项移动的图表化2、布置5、物料搬运方法的知识和理解6、初步的搬运方案7、修改和限制8、各项需求的计算方案A方案C方案B9、方案的评价选定物料分析移动分析方法分析（确定合理经济的搬运方法）29l物料分类的依据：物料分类的依据：物料的可运行物流条件l物料分类程序：物料分类程序：标注所有物品的名称记录其物理特征分析各类物料的特征确定物料类别编制物料特征表30l移动分析的概念：移动分析的概念：设施布置决定了物料搬运的起点和终点的距离，因此，移动分析必须建立相似物料搬运作业与具体布置结合的基础上。l移动分析方法：移动分析方法：流程分析法：步骤：1、收集各种移动分析的资料包括：（1）物料的类别和基本特征31（2）路线的移动距离和路线的具体情况（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）搬运量：搬运量=物流量*搬运距离2、移动分析流程程序分析法：适用范围：品种少或品种单一时。32起止点分析法：每次分析一条路线，并绘制搬运路线表适用范围：路线数目不太多的情况对一个区域进行观察，收集运进运出该区域的一切与物料关的资料，并编制成物料进出表适用范围：路线数目多是情况。3、编制搬运活动一览表，表中应对每条线路、每类物料和每项移动的物流量及运输工作量进行计算，并按A、E、I、O、U进行等级评定。33示 例 1：某 厂 铅 笔 装 配 物 料 流 程 图（简 图）方 法 动 作 说 明（现有 或 拟 采 用 的）储存 停留 检查 运输 操作 距离（m）数 量 估 计 时 间 (min)附 注 1 储 存 在 仓 库 内 D 1200 0.25 2 手 推 车 送 至 开槽 开 沟 机 D 8 1200 10.00 削 薄 的 板，每 箱 包括 1200 个 每 伴 四 件的 木 版（共 2400）3 在 底 部 开 槽，顶面 开 四 个 沟 D 600 0.13 一 次 通 过 串 列 机 械 4 送 往 嵌 铅 机（半批 见 9）D 8 600 手 推 车 5 等 待 嵌 铅 机 D 600 坯 料 在 批 次 间 等 待 6在 机 构 的 料 斗内 装 料 D 600 20.00 在 机 械 工 作 时 装 料 7在 木 版 上 嵌 铅芯 D 推 杆 式 机 械 8 检 验 铅 芯 充 填，移 动 到 装 上 板 机 D 由 机 床 照 管 人 在 机械 工 作 时 于 钢 平 台上 检 验 34示 例2：搬 运 路 线 表 起 点：原 料 库 项 目：6 1 9 终 点：压 力 机 车 间 制 表 人：K R L 日 期：5 月1 8 物 料 类 别 路 线 状 况 距 离 2 8 0 m 物 流 或 搬 运 活 动 特 定 等级 依 据 名称 代号 起 点 路 程 终 点 物 流 量（即 单位 时 间的 数 量 物 流 要 求（数 量 要求、管 理、时 间 要 求）钢板 A 用 桥式 起重 机堆 放 穿 过 露天 场 地到 达 在 剪 切机 旁边，地方 有 限 平 均 每天6 0 张 必 须 与 剪切 机 计 划步 调 一 致 托盘货物 B 物 料在 托盘 上起 运 生 产 厂房，电梯 至 三楼 预 焊 接线，极为 拥 挤 平 均 每天1 8 托盘 与 每 天 的油 漆 进 度密 切 练 习 小件 E 从 料架 上取 下，放 在存 放区 穿 过 两个 门，生 产 厂房 的 底层 交 通拥 挤 分 布 在小 件 所用 的3个 不 同的 料 架上 平 均 每天3 0种，共1 6 0 0 个 运 送 时 间间 隔 为1天、2 天 或1 周 联 系35示 例 3：物 料 进 出 表 区 域：*项 目：*日 期：*运 进 操 作 或区 域 运 出 每（单 位时 间）数 量 每（单 位 时间）数 量 产 品过 物料 名 单位 平均 最大 来自 去往 单位 平均 最大 产 品或 物料 名 1 2 3 4 5 6 7 8 备 注：物 料 进 出 表 说 明：本 表 用 于 汇 总 某 一 区 域 全 部 运 进 和 运 出 的 搬 运 活 动 1、列 出 所 有 进 出 物 料，包 括 数 量 和 起 止 点 2、说 明 给 区 域 内 物 料 所 进 行 的 事 宜 3、把 进 一 步 解 释 以 上 数 据 的 有 关 资 料 写 在 备 注 栏 内 36示 例4：搬 运 活 动 一 览 表 空 桶（a ）其 他 物 品（d）从 至 线路情况 距离 物 流量 物 流条 件 等 级运 输 工 作量 物 流量 物 流条 件 等 级运 输 工 作量 物流量 运 输工 作量 等级 铁 路 车辆 至 空桶 库 1 2 5 0 2/b,e A/7 2 7 O 原 料 库至 化 工厂 4 9 1 0 5/c,d 0/9 1 5 9 1 A 2.7 4.3 6 4 3 8.7 4 7.3 E 物 流 量 4.7 1 1 1 5.7 运输工作 量 1 1.3 1 3 4 1 4 5.3 每 类 物料 合 计 标定等级 O E 代 号 线 路 情 况 1 无 站 台，室 外 作 业 2 有 站 台，在 起 点 不 准 堆 放 3 露 天，道 路 良 好，不 拥 挤 代 号 物 流 条 件 或 其 他 a 稳 定，物 流 变 化 小 b 间 歇 搬 运 c 物 流 波 动，有 急 件 373839示例5：物流流程图与布置图结合的坐标指示简图 68m A D F E C B 5t 40系统搬运方案分析：1、确定搬运方法：（1）根据搬运路线系统选择原则确定搬运路线（直达、渠道、中心）（2）根据搬运设备选择原则确定搬运设备类别、规格、型号（3）根据物料分类一览表确定运输单元l搬运方法分析：就是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41示例：物料搬运方法工作表 路线 物料类别 建议的搬运方法、路线系统、搬运设备和运输单元 备注 进厂到原料库 桶 贵重物料 直达型 叉车 托盘 直达型 人工 纸箱 重建卸货站台 2、方案的修改和限制除考虑搬运路线、设备和运输单元外，还须考虑正确、有效设备操作，以及协调、辅助物料搬运正常进行的问题（如生产和库存的协调）。常涉及修改和限制内容有：已确定同外部衔接的搬运方法；物料存放方式；空间限制；投资限制；现有生产流程限制423、说明和各项需求的计算对修改后的几个初步搬运方案，应逐个方案进行说明和计算，其内容包括：（1）每条路线上每种物料搬运方法的说明；（2）搬运方法之外的其他必要的变动说明（如更改布置、作业计划、生产流程、道路等）（3）计算搬运设备和人员需求量（4）计算投资和预期经营费用，见附图4、方案评价常用费用比较法和加权因素比较法5、搬运方案的详细设计在初步方案确定下来的基础上，解决具体取货、卸货的搬运方法43示 例：需 求 计 算 表 方 法：直 达 叉 车 项 目：*搬 运 方 法 说 明：用1 1 叉 车 和1 0 0 0*1 2 0 0 托 盘，司 机 从 物 料 搬 运 小 组 长处 接 受 指 令，需 新 任 务 时 向 他 汇 报。所 有 运 件 直 接 由 起 点 运 到 终 点。搬 运 说 明 设 备 和 运 输 单 元 计 算 人 员 计 算 9 车 间 到 1 7 库 房为 紧 急 订 货 叉 车 需 求 量=3 台 投 资：（元）叉 车3 台：3 9 1 0 0 0 辅 具 等：2 1 0 0 合 计：1 1 2 0 0 0 每 台 叉 车 用 司 机1 人=3 个叉 车 司 机 人 工 费6 元/小 时，每 台 叉车 年 生 产 工 时2 0 0 0 小 时 合 计：3*6*2 0 0 0=3 6 0 0 0 元 设 备 使 用 费（每 年）（元）固 定 费 用2 4 5 0 0 可 变 费 用1 8 2 0 0 合 计：4 2 7 0 0 注：折 旧、利息、杂 项 电 力、维护、修 理 共 计 投 资：1 1 2 0 0 0 元 经 营 费：4 2 7 0 0 元（每 年）共 计 人 工 费 用3 6 0 0 0 元（每 年）1 5 三 个 区 域 有 堆 放 托 盘 的 场 地 44物料搬运检核表法物料搬运检核表法 是一种基本的创造性技法。该方法首先找出物料搬运系统的现存问题（如采用635方法），然后逐项提出处理意见和改进措施，以期达到通过改善搬运来提高生产率的目的。讨论：用635方法讨论本厂物料搬运系统的问题和解决方案，并以物料搬运检核表的形式提交45处理意见 检核内容 由搬运业务人解决 由有关部门解决 专项投入改造 进一步分析研究 其他建议与措施 1、物料搬运延迟、停滞过长 2、搬运距离太长 3、交叉搬运过多 4、出现二次搬运 5、物料逆向搬运 6、生产工人自己搬运 7、物料直接散放在地 8、工序没有平衡 9、在制品管理差 1 0、存在不安全超载搬运 1 1、搬运容器不标准 1 2、照明、空调布置不当 1 3、高空空间未充分利用 1 4、搬运设备空载运行 1 5、缺乏搬运长期规划 46思考：1、采用传输带为主要搬运手段时，设施应如何分布？2、采用叉车为主要搬运手段时，设施布置应考虑什么问题？47小结：P、Q、R、S、T物料特征表搬运方法指示图物料进出表搬运活动一览表特征表分类表物流图（坐标简图）流程图搬运路线表需求计算表评价表少量物料较多物料48SLP与SHA的相互关系：1、两者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、迂回现象。SHA重点在于搬运方法和手段的合理化，既确定合理的搬运方法，选定合理的搬运设备，使搬运系统最优。2、两者相互制约，相辅相成 主要是设施布置时就应同时考虑搬运系统的要求。