第7章生产物流系统设计.

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7.1 物流系统基础知识
生产物流是指原材料、燃料、外购件投入生产后， 经过下料、发料、运送到各加工点和存储点。
采购 原材料、 配套件调入 原材料、 配套件储存 加工制造
销售
发 送
成品储存
包 装
装 配
检 验
一般来说，工件在制造系统的“通过时间”主要 由四部分构成：即加工准备时间、加工时间、排队时 间和运输时间。 其中，加工时间只占很小一部分，即工件在生产 系统中大量无效的通过时间是导致在制品库存增加， 从而引起系统效益降低的根本原因之一。
机械制造装备设计
第7章 生产物流系统设计
全国本科院校机械类创新型应用人才培养规划教材
本章分四个小节：
7.1
7.2 7.3 7.4
物流系统基础知识 机床上下料装置的设计 物料运输装置设计
自动化仓库设计
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7.1 物流系统基础知识
物流系统的意义
物流是指物资实体的物理流动过程。物Fra Baidu bibliotek的基本 任务是完成物资(包括原材料、燃料、动力工具、半 成品、零配件、成品等)的储存和运输。 2001年4月，中华人民共和国国家标准《物流术语 》正式颁布，在充分吸收国内外物流研究成果的基础 上，《物流术语》标准将物流定义为：“物品从供应 地向接收地的实体流动过程。根据实际需要，将运输 、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息 处理等基本功能实现有机结合。”
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7.2 机床上下料装置的设计
机床上下料装置是将待加工工件送到机床上的加工 位置和将已加工工件从加工位置取下的自动或半自动 机械装置，又称工件自动装卸装置。 机床上下料装置类型 根据毛坯形式的不同，上下料装置一般可分为三种 类型： （1）带状料上料装置 （2）棒状料上料装置 （3）单件毛坯上料装置 按照毛坯形状、大小及其工作特点的不向，上料装 置又可分为料仓式、料斗式以及机械手上料等不同类 型。
工艺原则布置
长 高 高 中—低 不固定 高 小
成组原则布置
短 低 中 —高 中 —高 固定 较低 中
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产品原则布置
短 低 低 高 固定 低 大
按项目布置
中 中 高 中 无路径 高 ——
7.1 物流系统基础知识 精益生产方式物流系统布置 （1）U型布置的加工生产线 按照零部件工艺的要求，将所需要的机器设备串 连在一起，布置成U型生产单元，并在此基础上，将 几个U型生产单元结合在一起，连接成一个整合的生 产线。
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7.2 机床上下料装置的设计
料仓 料仓的作用是储存毛坯，由于工件的传送方式的 不同，可分为靠工件自重送料和用外力强制送料 的料仓。 （1）靠工件自重送料的料仓 这类料仓不需要动力装置，结构简单紧凑，但送 料速度不能调节，不能向上送料，送料距离较短。 它分为槽式、斗式和管式料仓三种。 1）槽式料仓的基本类型： 按工件运动特性可分为滑动式和滚动式；按料仓 形状可分为直线型和曲线型；按料仓结构又可分 为开式或闭式。
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7.1 物流系统基础知识
（2）按成组原则布置 依据成组技术原理，机床按照成组工艺分组，每 一组设备可以用来生产一个零件族的零件。 （3）按产品原则布置 机床按照工艺要求的顺序排列，一个零件的生产 过程被分解成若干个工序安排到每台机床上，工件 在机床之间的移动通常依靠运输系统，也可通过手 工搬运，主要是看生产批量的大小和投资规模，一 般适宜于大批大量方式。 按照流水线的柔性来分，可以将其分为三种类型： 1）单一产品线；2）成批产品线；3）混合产品线。
7.1 物流系统基础知识
物流系统的组织形式
制造业生产物流系统布置方式 制造业企业总体布置和各种生产设施、辅助设施 的合理配置是企业物流合理化的前提，根据不同的 生产要求，生产制造系统的物流布置采用不同的布 置方式。 常用的布置方式有：按工艺原则布置、按成组原 则布置、按项目布置和按产品原则布置。 （1）按工艺原则布置 按工艺原则布置将将具有相同或类似工艺能力的 机床集中在一起，这类布局方式中，机床大多采用 通用型的，以适应不同零件的要求。
其它厂
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部件厂
原材料 半成品库存
整机安装
合作厂
包装.堆放 退货物流
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7.1 物流系统基础知识
物流系统的垂直结构 从物流系统的层次结构来看，生产物流系统的体 系结构可以分为决策层、管理层和控制层。决策层 是指生产系统的物流规划；管理层是指生产物流调 度、库存管理等；控制层指具体的动作管理研究。
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7.1 物流系统基础知识 （2）总装配线布置 对于整个工厂物流布局而言，总装配生产线与其 他部装生产线、零部件加工在布局上呈“河流水系” 状分布。
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7.1 物流系统基础知识
生产物流的特点
（1）生产物流是生产工艺的一个组成部分。 （2）生产物流有非常强的“成本中心”的作用。 （3）生产物流是专业化很强的“定制”物流。 （4）生产物流是小规模的精益物流。
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7.1 物流系统基础知识
物流系统的意义
物流按其业务目的可以分为：供应物流、生产物 流、销售物流、回收物流和废弃物流。 根据物流活动的规模和范围，又可分为：社会宏 观物流和企业物流。 一般地说将社会物质的包装、储运、调配（如物 资调配、港口运输等系统）称为“大物流”，而将工 厂布置和物料搬运等企业内活动发展而来的物流系统 称为“小物流”。
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7.1 物流系统基础知识
（4）按项目布置 这类布局中，产品位置是固定不动的，所有的装 备、材料、人员等都围绕产品进行布局，如飞机生 产是采用这种布局，原因是产品太大或太重。这类 布置的物料移动少、人员和设备的移动增加。
布置类型
物流时间 在制品库存量 产品柔性 机器利用率 加工对象路径 单位产品成本 设备投资规模
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7.1 物流系统基础知识
物流系统的结构
物流系统的水平结构 制造企业的物流系统由三个子系统组成：物料供 应系统、生产过程物料搬运系统、成品运送系统。
供应物流 生产物流 销售物流
进货系统
供应商
搬运系统
出货系统
销售商
加工 半成品 原 材 料 零 部 件 输 入 零件装配 库存 成 品 库 存 成 品 出 货 经 销 商 / 批 发 商 成 品 库 存 零 售 商 库 存 信 息
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7.2 机床上下料装置的设计
料仓式上料装置 当工件毛坯的尺寸较大，而且形状复杂难以自动 定向时，可采用料仓式上料装置。这时需工人或专门 的定向装置不断地将单件毛坯以一定方位装入料仓， 然后再由料仓送料机构自动地将单件毛坯从料仓取出 送到机床上。 料仓式上料装置主要应用于大批量生产，所运送 的毛坯可以是锻件、铸件或由棒料加工成的毛坯件及 半成品。 料仓式上料装置主要由料仓、上料器、隔料器、 分路器和合路器组成。