第五章 物料搬运规划

物料特征表
移动分析
第一步：搜集各种移动分析资料
开始分析各项移动时，需要提前准备的资料包括： 1）物料的分类 2）路线的起点、终点和搬运路径 3）货流的物流量和物流条件
第二步：移动分析方法
目前常用的方法有两种： 1）流程分析法 2）起讫点分析法
移动分析
流程分析法
每次仅观察一类物料，并跟随其沿生产过程搜集资料 （必要时跟随从物料库到成品库的全过程），然后编制出 流程图表（或流程）。见下页图。
物料搬运的活性理论
搬运活性
人们把物料的存放状态对搬运作业的方便（难易）程度， 称为搬运活性。 装卸次数少、工时少的货物堆放方法搬运活性高。
散放在地的物品要运走，需要经过集中、搬起、升起、 运走四步作业。 搬运活性指数的定义：
搬运某种状态下的物品所需要进行的四项作业中“已经 不需要的作业项目”。
降低移动式设备的自重与载荷的比例。
物料搬运的原则
灵活性原则
在专用设备并非必要的情况下，所采用的搬运方法和 搬运设备应能适应各种不同的搬运任务和实际应用的要求。
充分利用原则
力求使人员与搬运设备得到充分利用。
维修保养原则
为全部搬运设备制定预防性保养和计划维修制度。
摒弃落后原则
当出现可提高效率的方法和设备时，合理更新陈旧设 备与过时的方法。
物料搬运的定义
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%。 为此，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，是十分必要的。
800×1200、1000×1200、1016×1219、1100×1100（单位mm） 四种尺寸做为标准。
装卸搬运机械——拖盘
我国机械工业系统使用：JB3003-81规定的800×1000
与500×800，载重量为0.5、1.2t的箱式和柱式托盘； JB3004－81规定825×1100、545×825载重量为1t和0.5t 的平托盘。
物料搬运的原则
精简原则： 减少、取消或合并不必要的运动与设备，以简化搬 运工作。 利用重力原则： 在可能的条件下，尽量利用重力搬运物料，但应注 意防止磕碰。 充分利用空间原则： 最大可能地充分利用建筑物的整个空间。 集装单元化原则： 尽可能地采用标准的容器与装载工具来集装物料搬 运，以利于搬运过程的标准化、集装化。
活性分析图表
计算平均活性系数。图中的平均值2.7由下式计算： 平均活性系数= 活性系数总和 / 作业工序数 这样，由平均活性系数的大小，可以采用以下不同的改进 方法： q<0.5：有效利用集装器具、手推车。 q=0.5－1.3：有效利用动力搬运车、叉车、卡车。 q=1.3－2.3：有效利用传送带、自动导引车。 q>2.3：从设备、方法方面进一步减少搬运工序数。 总之，活性系数越高，所需人工越少，但设备投入越多。 在进行搬运系统设计时，不应机械地认为活性系数越高越 好，而应综合考虑。
物料搬运的原则
规划原则：
以获取系统整体最大工作效益为目标，规划所有的物 料搬运和物料存储工作。
系统化原则：
尽可能广泛地把各种搬运活动当成一个整体，使之组 成相互协调的搬运系统，其范围包括供货厂商、收货、储 存、生产、检验、包装、成品储存、发货、运输和消费用 户等。
物流顺畅原则：
在确定生产顺序与设备平面布置时，应力求物流系统 的最优化。
物料搬运的原则
机械化原则：
合理采用搬运机械设备和提高搬运机械化程度。
自动化原则
在生产、搬运和存储过程采用合理的作业自动化。
选择设备原则
在选择设备过程中，考虑被搬运物料的特点——包 括物料的运动方式和采用的搬运方法。
标准化原则
使搬运方法、搬运设备、搬运器具的类型、尺码标 准化。
减轻自重原则
系统搬运分析的四个阶段
设计四阶段时间安排图示
I：外部衔接 II：搬运方案 III:详细方案 IV:实施
时间
SHA的程序模式
系统布置设计 程序模式
2、 布 置
P、Q、R、S、T 1、物料的分类
3、各项移动的分析
4、各项移动的图表化
5、 6、初步的搬运方案 物料 搬运 7、修改和限制 方法的 知识和 理解 8、各项需求的计算
装卸搬运机械——起重机
简单起重机械：
一般只作升降运动或一个直线方向移动，只需要一个 运动机构，而且大多数是手动的。如绞车、葫芦等。
通用起重机械
除需要一个使物品升降的起升机构外，还有使物品作 水平方向的直线运动或旋转运动机构。
特种起重机械
专用于某些专业性的工作，构造比较复杂。如冶金专 业机械、建筑专用机械、采矿专业机械等。
物料搬运的发展
物料搬运大致经历了以下几个阶段
1）手工物料搬运时期 手工物料搬运，虽然是原始的，简单的，但即使是今 天，仍然存在于几乎所有的物料搬运中，只不过是主要由 体力型转变为智力型。 2）机械化物料搬运时期 这一阶段由19世纪中期到20世纪中期，如今仍然是众 多物料搬运系统中的重要组成部分。
物料分类
物料分类的程序
1）列表标明所有物品或分组归并物品的名称； 2）记录其物理特征及其他特征； 3）分析各类物料的各项特征，并在主导、起决定作 用的特征下面划出标记线； 4）确定物料类别，将具有相似主导特性或特殊影响 特征的物料归为一类； 5）对物料进行分类后（如用a、b、c、d表示），即 可编制物料特征表。
装卸搬运机械——起重机
电动单梁起重机
通用桥式起重机
装卸搬运机械——起重机
门式起重机
固定旋转起重机
装卸搬运机械——起重机
轮胎起重机与汽车式起重机
装卸搬运机械——连续输送机
连续输送机
装卸搬运机械——叉车
平衡重式叉车
高位拣选式仓库叉车
装卸搬运机械——叉车
集装箱叉车
装卸搬运机械——叉车
装卸搬运机械——拖盘
托盘的分类
按结构可分为：平托盘、箱式托盘、柱式托盘和轮式托盘 等。
平托盘各部分的名称
装卸搬运机械——拖盘
各式平托盘
装卸搬运机械——拖盘
各式托盘示例
装卸搬运机械——拖盘
托盘的分类 按材质分：木托盘、钢托盘、铝托盘、胶合板托盘、波纹纸托盘、
塑料托盘、复合材料托盘等
装卸搬运机械——起升机械
装卸搬运机械——小型搬运车
小型搬运车有：手推车、手动拖盘搬运车和手动叉车。
装卸搬运机械——小型搬运车
装卸搬运机械 ——无人搬运车及工业机器人
自动导引车——AGV
装卸搬运机械——拖盘
托盘是一种机械化装卸、搬运和堆存货物的集装 工具，由两层铺板中间夹以纵梁（或垫块）或单 层铺板下设纵梁（或垫块、支腿）所组成。
物料搬运的活性理论
活性的区分和活性指数
物品状态 散放在地上 装在箱中 托盘上 车中 运动着的输送机 运动着的物品 作业说明 集中、搬运、升起、运走 搬运、升起、运走（已集中） 升起、运走（已搬起） 运走（不用升起） 不要（保持运动） 不要（保持运动）
作业种类
集中 要 否 否 否 否 否 搬起 要 要 否 否 否 否 升起 要 要 要 否 否 否 运走 要 要 要 要 否 否
9、方案的评价 选定搬运方案
物料分类
物料分类的主要依据
1）物料的可运性 影响可运性的主要因素是物料本身的物理化学特性， 外界的因素（如工位器具、托盘、货架和搬运设备等）也 有重要影响 2）物流条件 包括：生产工艺方面要求，质量保证体系方面要求 （如精密件的搬运），生产管理方面的要求（如周期性、 配套性等），以及一些特殊要求（如贵重物品的控制）和 法律管制品等。
第五章 物料搬运系统规划
第一节 物料搬运系统基本概念
物料搬运的定义
定义
在同一场所范围内进行的、以改变物料的存放（支承） 状态（即狭义的装卸）和空间位置（即狭义的搬运）为主 要目的的活动，即对物料、产品、零部件或其它物品进行 搬上、卸下、移动的活动。 物流的各个环节之间和同一环节的不同作业之间，都必须 进行装卸搬运作业，它把物的运动的各个阶段联接成为连 续的“流”，使物流的概念名实相符。
物流量 复杂的 搬运设备 复杂的 运输设备
简单的 搬运设备
简单的 搬运设备 距离
搬运设备选择原则
作为搬运设备的本身，选择时应考虑以下一些因素 1）设备的技术性能 2）设备的可靠性 3）工作环境的配合和适应性 4）经济因素，包括投资水平、投资回收期及性能价格 比等； 5）可操作性和使用性 6）能耗因素 7）备件及维修因素 8）与物料的适配程度
装卸搬运机械的分类
装卸搬运机械按作业特征分为四类
1）起重机械： 起重机、升降机、轻小型起重设备（葫芦、绞车）。 2）输送机械： 包括有牵引机构的输送机、无牵引构件的输送机（螺旋、 辊子、气力输送装置）。 3）工业车辆： 包括叉车、牵引车、单斗装载机等。 4）专用机械： 包括翻车机、堆取料机、堆垛机、分拣机等。
前移式叉车 手动式叉车
装卸搬运机械——叉车
步行式叉车
手动托盘搬运车
装卸搬运机械——起升机械
电梯是一种依靠轿厢沿着垂直方向运送人员或货 物的间歇运动的主要起升机械。 电梯分类
1)按用途分：可按使用对象分为载人电梯、载货电梯和专用电
梯等。
2)按速度分：低速梯、快速梯、高速梯、超高速梯。 3)按曳引电动机电源分：交流电梯和直流电梯。 4)按操纵方式分：有司机操纵和无司机操纵。
物料搬运的发展
3）自动化物料搬运时期 20世纪60－70年代解决物料搬运的常用方法。使用如 AS/RS、AGV、电脑以及条形码等，机器人也引入物料搬 运系统从事托盘上货物码垛和包装工作。 4）集成化物料搬运时期 出现于20世纪80年代，不仅仅是单机自动化，而是各 设备之间集成并与生产系统相协调。 5）第五代物料搬运是智能型系统 它出现在八十年代末期。
按使用寿命分：一次用（消耗性）和多次用（循环性）两种。 按使用范围分：企业内部用和联运用两种。
装卸搬运机械——拖盘
托盘的规格尺寸
托盘规格尺寸标准化，是托盘流通的前提。 托盘一般与叉车、汽车配合使用，目前叉车、汽车已全部实现标 准化，因此托盘尺寸也应与之建立相应的模数关系。
ISO建议以：
还需要 的作业 数目
已不需 要的作 业数
搬运 活性 指数
4 3 2 1 0 0
0 1 2 3 4 4
0 1 2 3 4 4
活性分析图表
搬运作业活性分析图。 考虑提高某些作业的活性系数， 如活性系数为0 的散放，通过放入容器中（活性系数为1）或码放在托盘上（活性系数为 2），来提升搬运活性，提高工作效率。
C
D
A
B
物料搬运路线的分类
3）中心型 各种物料从起点移动到一个分拣中心或分拔中心，然 后再运往终点。 C A D B
物料搬运过程中，若物流量大且距离又长，则
说明该布置不合理。
搬运路线的选择
距离与物流量可作为确定搬运路线的依据 物流量 直 达 型 不合理
渠道或中心型 距离
搬运设备选择原则
物料搬运路线的分类
物料搬运路线分为直达型、渠道型和中心型三种。
1）直达型 各种物料从起始点到终点经过的路线最短。 当物流量大、距离短时，采用这种形式比较经济。 尤其适合于物料有一定的特殊性而时间又比较紧迫的 情况。 A B
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物料搬运路线的分类
2）渠道型 一些物料在预定路线上移动，与来自不同地点的其他 物料一起运到同一个终点。 当物流量为中等或少量，而距离为中等或较长时，采 用这种形式比较经济。 尤其当布置不规则而又分散时更为有利。
物料搬运的原则
控制原则
利用物料搬运工作改进对生产、库存和接订单、发 货等工作的控制管理。
生产能力原则
利用搬运设备促使系统达到所要求的生产能力。
搬运作业效能原则
以每搬运一件单元货物所耗成本的指标考核搬运作业 的效能。
安全原则
为保证搬运的安全，提供合适的方法和设备。
第二节 物料搬运设备及用具
第三节 物料搬运系统设计
系统搬运分析方法
系统搬运分析（System Handling Analysis，SHA） 是理查德.缪瑟提出的一种系统分析方法，适用于一切物 料搬运项目。 SHA方法包括三个部分：一种解决问题的方法，一系 列依次进行的步骤和一整套关于记录、评定等级和图表化 的图例符号。 图例符号如前几章所述，不再重复。