物流技术与装备教案

第一章导论
第一节物流系统与物流机械设备
物流系统的组织方式和管理技术被认为是企业在降低物资消耗，提高劳动生产率以外的第三利润源泉。

运用系统的观点对物流进行分析、研究，对于正确把握物流机械设备在物流系统中的地位与作用，充分合理利用物流机械设备，实现物流的空间效益、时间效益、一定加工附加性效益，以及实现物流各环节的合理衔接，提高企业竞争能力，并取得最佳的经济效益有着非常重要的意义。

一、物流系统及其要素
概念：物流系统
物流系统是由若干可以相互区别、相互联系而又相互作用过的要素组成，处于一定的物流环境之中，为达到物流活动整体目的而存在的有机集合体。

（一）物流系统的功能要素运输、储存保管、包装、装卸、搬运、流通加工、配送、物流信息等
（二）物流系统的条件要素
1．人
人是物流系统的核心要素，是物流系统的主体。

人是保证物流得以顺利进行和提高物流管理水平的最关键因素。

物流系统的规划、控制、管理、实施都是由人完成的。

有了人就可能使企业得到持续发展，使物流系统正常运行，提高人的素质，发挥人的主动性、积极性、创造性是建立一个合理化的物流系统并使之有效运转的根本。

2．财
财是物资流动过程中不可缺少的资金要素。

物流系统过程实际上包括物流交换过程和物流服务过程。

实现交换的物流过程，实际上也是资金运动的过程。

物流服务本身也需要以货币为媒介：物流系统建设——物流网络、物流设备、人员提高物流基础设施现代化水平——高速公路建设、快速铁路等。

运用先进可行的物流技术和物流机械设备一一GPS条形码、EDI、自动立体仓库。

建设功能齐全的物流中心——物流园区（张士物流园区）
3．物
物是物流系统中的基础要素，是物流劳动对象在生产企业物常指物料，包括原材料、零部件、燃料、半成品、成品其他辅助材料、工具以及生产过程中产生的边角余料和各种废弃物，从物流企业角度来看，物常指物资商品、货物、包括各种各样的生活资料和生产资料、商品。

物的移动和形态的改变是物流活动的基本任务。

4．设备
物流机械设备是物流劳动工具，是物流系统的物质技术基础。

每一物流系统都配有不同的物流机械设备，用于完成不同的物流作业。

物流机械设备事实现物流功能的手段和技术保证，事实现物流现代化、科学化、自动化的重要手段。

5．信息
物流系统的一切活动，都依赖于物流信息。

物流信息是物流活动的神经，丰富、准确、
灵敏的信息是物流决策的基础。

在生产、流通过程中商品不断改变形态、不断增值、不断产生新的信息，这些信息包括物料或商品在流动、加工、重组的动态过程中产生的品种、规格、数量、重量、成分、批次、日期、等级、质量、厂商
代码等。

对物流全过程中物料、商品的各种信息的采集、识别、分析、控制、反馈、处理和科学管理，有利于实现精益生产，促进物流科学化、合理化；有利于为新产品开发、质量跟踪、物流服务评估、创新决策等提供快速、科学、准确的数据信息；有利于按用户和生产要求优质完成物流活动，提高各项物流功能的效率，达到物流的最佳经济效益。

6．组织与管理
组织和管理是物流系统的支持要素和“软件” ，起着连结、调运、运筹、协调、指挥各要素的作用。

要跟上新经济和21 世纪物流发展的趋势，必须大胆吸收和借鉴当今先进管理制度，建立健全物流管理制度。

一一供应链管理思想、JIT管理方式、MRR ERP管理思想等等。

物流效率的好坏，从直接根源上讲，取决于物流管理及其制度的运行结果。

上述要素对物流发生的作用和影响，构成了对物流系统的“输入” 。

在“输入”要素的作用下，输入进行必要的转化活动，使系统产生满足外部环境要求的“输出”，显然，物流
系统的“输出”是商品的位移、各种劳务服务、各种信息。

物流系统的活动表现为物流劳动者运用物流设备设施，作用于物料货物的一系列生产活动。

例如货物的搬运，运输，包装，仓储，提供信息等服务。

（三）物流系统的构成要素
1. 流体
2. 载体
3. 流向
4. 流量
5. 流程
6. 流速
、物流机械设备在物流系统中的地位和作用
（一）物流机械设备是物流系统的物质技术基础
（二）是物流系统中的重要资产
（三）影响物流活动的每一环节
（四）是物流技术水平高低的重要标志
、物流系统的规划和设计对物流机械设备的基本要求
一）合理采用物流机械设备
1. 合理采用物流机械系统
1）机械化系统
2）半自动化系统
3）自动化系统
2. 合理选用物流机械设备
3. 配套使用物流机械设备
二）保证快速、及时、准确、经济运送货物
三）尽量选用标准化器具和设备
四）灵活、具有较强适应性
五）充分利用空间
（六）减少人力搬运
四、企业自动化物流系统的主要内容及其主要设备
（一）主要内容
从前，企业自动化一基层的生产作业和生产线自动化为代表；如今，信息技术已经渗入
了企业自动化技术，企业自动化应是集成了信息技术的集成自动化。

企业集成自动化是企业单机自动化、过程自动化、物流自动化、企业信息化的集成。

企业物流自动化系统包括：
自动化立体仓库系统
自动输送系统
自动导引搬运车系统（AGVS）
机器人作业系统
自动控制系统
消防自动报警喷水灭火系统
实时监控系统
计算机模拟仿真系统
计算机集成管理系统
涉及领域：
巷道堆垛机物流设备技术
条码技术模拟仿真
图像识别网络通讯
数据库系统数据采集
实时监控无线通讯
激光定位激光引导
电磁引导惯性引导
机器人技术等
（二）主要设备
自动导引搬运车系统（AGVS）
巷道堆垛起重机
高层货架
工业机器人
有轨（空中、地面）自动搬运车
自动输送系统
自动分拣系统
自动化仓库系统
计算机监控系统等三、物流机械设备在物流系统中的地位和作用（一）物流机械设备是物流系统的物质技术基础
“科学技术是第一生产力” ，物流机械设备是生产力发展水平的重要标志，是生产力要素，代表了物流现代化程度。

（二）物理机械设备是物流系统中的重要资产在物流系统中，物流设备的价值所占比例较大。

* 设备购置费用——而且随着物流机械设备的技术含量于技术水平日益提高，现代物流机械设备既是技术密集型的生产工具，也是资金密集型的社会财富，因而，其造价昂贵，建设一个现代化的物流系统所需的物流机械设备购置投资相当可观。

* 维护养护费用——同时，购置设备之后，为了维持设备正常运转、发挥设备效能，在设备长期使用过程中还需要继续不断的投入大量的资金，比如维修费用，保养费用，更零部件费用等等。

一旦设备发生故障，就会造成物流系统的瘫痪，造成物流效益的损失。

（三）物流机械设备涉及物流活动的每一环节
通过物流，无以数计的原材料流入企业的制造体系当中，然后在通过千千万万的市场营销渠道，把各种各样的商品配送到亿万用户手中。

在整个物流过程中，从物流功能来看，物料或商品要经过包装、运输、装卸、储存、等作业环节，而且伴随着福建的辅助作业，这些作业的高效完成需要不同的物流机械设备。

从企业物流来看：首先，在供应过程中，涉及到运用物流机械设备把生产所需的材料按时、按质、按量运送到仓库或使用场所；
其次，生产所需的材料从仓库或使用场所开始，进入到车间或流水线，再进一步随生产
加工过程一个一个环节地“流” ，在“流”的过程中，本身被加工，同时产生一些废料、余料，直到生产加工终结，再“流”至成品仓库，而要实现“流”的过程，必须应用不同的物流机械设备；
最后，企业为保证本身的经营效益，需要把成品销售出去，于是，便通过包装、送货、配货等一系列物流活动实现销售，在其中可定离不开物流机械设备。

如果用人力去完成这些工作，一定耗时、耗力，甚至完成不了这些工作。

（四）物流机械设备是物流技术水平高低的主要标志
近年来，国际范围内物流技术获得快速发展，其发展特点是将各个环节的五路技术进行综合、复合化而形成最优系统技术。

如卫星定位系统（GPS、无线移动通讯系统（GMS、地
理信息系统（GIDS）、及计算机、网络等多项高新技术结合起来的物流车辆管理技术。

计算机和通讯网络为中心的情报处理技术与运输、保管、配送中心的物流技术在软技术方面的结合等。

许多先进的物流技术的应用是通过物流机械设备来实现的。

物流机械设备的应用和普及程度如何，直接影响着整体物流技术水平。

四、物流系统规划和设计对物流机械设备的基本要求物流机械设备不是越先进越好、越多越好，必须根据物流系统目标，即成本最小，最好的服务质量来考虑系统中的物流机械设备的配置。

在物流系统规划和设计时，一般对物流机械设备提出如下基本要求：
（五、合理采用合理具有三层含义：一是合理采用物流机械系统。

目前，物流机械系统可分为机械化、半自动化和全自动化系统。

机械化系统：以各种机械代替人力的各种操作来完成物流作业的系统。

可以改善劳动条件，减轻劳动强度，增强安全作业，提高作业效益和效率。

机械设备由人工
操作，需配备一定的人员，人工成本会有一定的比重。

半自动化系统：主要物流作业实现自动化：如搬运作业、分拣作业，而其他作业，如货物的上架出架、货物的识别，仍采用机械化或人力劳动的系统。

全自动化系统：所有物流作业多由自动化设备完成，各作业环节相互联成一体，实现自动控制。

可以最大限度地减少人员，而效率又最高。

一般情况下，对于作业量很大，特别是中、大货物，启动频繁、重复、节拍短促而有规律的作业，适宜采用机械化系统。

对于要求作业效率高、精度高，或影响工人健康、有危险的作业场合，适宜采用自动化系统。

二是合理选用物流机械设备在使用设备时，要使其基本功能得到有效的发挥，并不断扩大其使用范围。

适用为主，防止闲置浪费。

做出切实可行的配置方案，并进行科学合理地选用。

三是配套使用
不仅注意物流机械设备单机的选择，更重要的是整个系统各环节的衔接和物流机械设备合理匹配。

如果设别之间不匹配，不仅不能充分发挥设备的效能，而且经济上可能造成很大的浪
费。

（六）保证快速、及时、准确、经济运送货物
对决大多数的产品，顾客希望在作出购买决策是就能拿到货物；而生产系统为保证生产需要，有时需要快速地供应生产所用的材料产品。

这对物流机械设备提出了更高的要求，要求其快速、及时、准
确、经济地把物料或货物运送道指定场所。

物的流动快，搬运装卸要快，包装存储周转要快，运输要快。

快意味着节约时间，提高
经济效益。

为了保证物流速度，就需要合理配置物流设备，广泛应用现代化物流设备。

经济是指投入的物流机械设备最佳，经济能发挥设备的功能，又能消耗费用最低。

（七）尽量选用标准化器具和设备选用标准化集装单元器具，有利于搬运、装卸、存储作业的统一化和设施设备的充分利用；有利于国内外物流接轨。

集装单元器具不同于普通货箱、容器，它具有便于机械搬运和堆垛的结构，如插孔、吊耳、承接口等，还可以在无货时这地，便于自身存储于搬运；
集装单元化作用：
*便于实现装卸搬运机械化、提高装卸搬运效率；
*提高货物质量、能够防止货物在物流过程中因磕、碰、划、丢造成的货损货差等
损失；*节省包装费用，降低运输成本；便于点件交接，简化运输手续；*便于货
物存储，减少库房需要量；*有利于组织联运、加速货物周转，实现“门对门”运
输。

（八）灵活、具有较强适应性物流机械设备的十一年过操作要符合简单、易掌握、不容易出错等要求。

（九）充分利用空间如架空布置的悬挂输送机、梁式起重机、高层货架等；使用托盘和集装箱进行堆垛，向空中发展，这样可以减少占地面积，提高土地利用率，充分利用空间
（十）减少人力搬运
从人机工作特点来看，有些地方还需要人搬运，但要尽量减少体力搬运，减少人员步行距离，减少弯腰的搬运机械运作。

如可用手推车减少体力搬运；可用升降台减少或不用弯腰进行搬运作业。

第二节物流机械设备的概念及其类别体系
一、物流机械设备的概念
物流活动由包装、装卸搬运、运输、存储、配送、流通加工等环节构成。

物流活动的实现需要相应的劳动手段，而这种劳动手段就是物流机械设备。

物流机械设备一一是指进行各项物流活动所需的机械设备、器具等可供长期使用、并在
使用中基本保持原有食物形态的物质资料。

不包括建筑物、装卸展台等物流基础设施。

二、物流机械设备的类别体系
按照设备所完成的物流作业来划分。

（一）包装机械
包装是指在流通过程中保护产品、方便存储、促进销售，按一定技术方法而采用额容器、
材料机辅助物等的总体名称。

包装机械是指完成全部或部分包装过程的机械设备。

包装过程包括一一充填、裹包、封口等主要包装工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、干燥、杀菌、堆码、拆卸、打印、贴标、计量等辅助工序。

包装机械按照功能可分为：充填机械、灌装机械、封口机械、裹包机械、贴标机械、清洗机系额、干燥机械、杀菌机械、捆扎机械、集装机械、多功能包装机械以及辅助包装机械和包装生产线。

（二）集装单元器具
主要有集装箱、托盘和其他集装单元器具。

便于但到储存、装卸搬运、运输、包装一体化，实现物流作业机械化、标准化。

（三）装卸搬运机械
产品从生产到用户，要经过多次周转，每转换一次运输方式都必须进行一次装卸搬运作业。

装卸搬运作业的工作量和所花费的时间，耗费的人力物力在整个物流过程中都占有很大比重。

合理配备装卸搬运机械设
备是完成装卸搬运作业的根本保证。

装卸搬运机械是指用来搬移、升降、装卸和短距离输送物料的机械。

装卸搬运机械设备主要配置在工厂、中转仓库、配送中心、物流中心以及车站货场和港
口码头等，其涉及面非常广泛。

按照用途核结构特征可分为
――起重机械：起重机械是以间歇工作方式对货物进行起升、下降或升降与运移的
机械设备。

在港口、车站、仓库、货场，起重机械用来进行装卸船舶、装卸车
辆、堆垛、拆垛等工作。

起重机械主要的机型有：桥式起重机、门式起重机、
轮胎起重机、门座起重机等。

――连续运输机械：连续输送机械是沿一定的路线，连续、均匀地运送散货或成件
物品的机械设备。

连续输送机械主要的机型有：带式输送机、链式
输送机、螺旋输送机、气力输送机。

――装卸搬运车辆：装卸搬运机械用于船舶和车辆的货物装卸，以及在堆场、仓库、船舱、车辆内进行的货物堆垛、拆垛和转运作业。

装卸搬运机械主要有：叉车、单斗车、跨运车、牵引车、挂车和搬运车等。

――专用装卸搬运机械：装卸专用机械主要有：岸边集装箱起重机、集装箱龙门起重机、集装箱叉式装卸车、集装箱正面吊运机、集装箱牵引车和挂车等。

按照装卸搬运物料种类分为――单元物料装卸搬运机械、散装物料搬运机械、集装物料搬运机械。

（四）运输机械
运输机械设备是指用于较长距离运输货物的设备。

根据运输方式不同，分为——货载汽车：汽车是公路运输主要的运载工具。

汽车运输快健、灵活、方便，但运量小，运输成本高。

——铁道货车：铁路运输的运量大、成本较高、货损率高，不能实现“门到门”的运输。

——货船：船舶是水路运输的工具。

水路运输的主要特点是运量大、成本低，但运输速度慢。

——空运设备：飞机是航空运输的主要运输工具。

航空运输速度高，能做到远距离直达运输，是所有运输中效率最高的运输方式，但其运价高。

——管道运输设备：管道运输是一种现代运输方式。

管道运输运虽大、运输成本低、运输安全可靠、连续性强、但能承运的货物比较单—，灵活性差，不能做到“门到门” 的运输服务。

（五）仓储机械设备
仓储在物流系统中起着缓冲、调节、集散和平衡的作用，是物流的另一个中心环节。

它的基本内容包括存储、养护、维护、管理活动。

产品从生产领域之前，往往要在流通领域停留一定时间，这就行成了商品库存。

仓储机械设备是指仓库进行生产作业以及保证仓库及作业安全所必须的各种机械设备的总称。

是仓库进行保管维护、搬运装卸、计量检验、安全消防和输电用电等各项作业的劳动手段。

按照用途和特征可分为：
存储设备
装卸搬运机械设备
计量设备商品保养和检验设备机械维修设备安全消防设备等
（六）流通加工机械
是指丛生产地到使用地的过程中，根据需要实施包装、分割、计量、分拣、刷标志、栓标签、组装等简单作业的总称。

按照加工对象分为：
金属加工机械
搅拌混合机械
木材加工机械其他流通加工机械等。

见教材14 页图1-1
第三节物流机械设备的基本结构、功能、特性
&& 学生掌握程度——理解
一、物流机械设备的基本结构
（一）动力部分是驱动设备运转的动力，实现机械设备正常工作。

常用动力装置有电动机、内燃机。

1. 电动机优点：结构简单，使用方便，重量轻，效率高，成本低，易实现自动化，没有污染按电流分：直流和交流
交流电动机又分为同步电动机和异步电动机异步电动机又分为三项电动机和单项电动机。

物流机械设备的动力装置使用的大都为三项异步电动机。

工业上普通的动力电源是三项交流电，且交流电动机结构简单、价格便宜、维修方便、运行可靠，如果没有特殊要求，一般物流机械设备大都采用交流电动机作为动力装置。

三项异步电动机又分为鼠笼式和绕线式两种
——鼠笼式—优点：结构简单，运行可靠，体积小，效率高。

在同容量同转速的情况下，比绕线式电动机功率因数高5%左右，效率高3%左右，价格较低，启动方便。

—缺点：启动电流大，约为额定电流的4~7 倍，启动转矩小，只能在轻负荷情况下启动。

——适用范围：适合于负荷平稳、无调速要求、对启动和制动五要求的连续运行的机械中，如皮带式输送机、链式输送机等连续运输机械。

——绕线式
—优点：启动转矩大，启动电流小，约为额定电流的1.5~2.5 倍，启动过程中可调转速，启动平稳。

—缺点：结构复杂，维护保养麻烦，启动不如鼠笼式简单方便。

——适用范围：设合于频繁启动，对调速平滑度要求不高的物流机械设备中，如起重机、卷扬提升机等。

——直流电动机—优点：与交流电动机相比，调速性能和启动性能较好，—缺点：价格较贵，且需要直流电源，
—适用范围：在交流电动机不能满足要求时，根据需要可采用直流电动机，如牵引车、起重机、吊车、电梯等。

2、内燃机——按所用燃料分为：柴油机、汽油机、煤气机——内燃机优点：热效率高、功率范围广、转速范围广、启动快、配套与操作方便。

——内燃机应用范围广：载货汽车、船舶、小型飞机、内燃机车、内燃叉车等，大都以内燃机为动力。

柴油机启动过程中，工况极不稳定，机件磨损量大，耗油量增加。

——柴油机正确的启动方法：启动前按要求进行检查，确认一切正常方可启动。

启动后，应先低速运转几分钟，然后逐渐加大油门至定额值，运转一切正常后，才能带负荷工作。

（二）传动部分——定义：传动部件是将机械设备动力部分的动力和运动传给机械设备工作部分的中间装置，是连接动力部分和工作部分的桥梁。

使用传动部分的原因：常用的动力部分都有很高的的转速，而工作部分由于不同工
作条件等原因，往往不需要那么高的运动速度，并且还要求进行速度的调节变化，这就需要依靠传动部分的特殊功能来实现，如起重机中的减速箱。

——常见的物流机械设备传动形式
1、机械传动——机械传动作用：
（1）传递动力。

如汽车牵引力的传递
（2）改变运动速度和方向。

（3）改变运动形式。

如转动，直线运动、摆动、间歇运动、沿任意轨迹运动。

——常见的机械传动形式：
（1）带传动优点：传动平稳，噪音小，结构简单，可长距离传递能量，可缓冲震动，有超载保护作用。

常用在输送机设备中
（2）齿轮传动优点：尺寸紧凑，承载能力高，传动效率高，工作可靠，寿命长。

常用在起重机、输送机等中。

（3）螺旋传动优点：结构简单，工作平稳，易于自锁。

常用在流通加工机械、起重机、输送机中（4）链传动
优点：平均传动比准确，传动效率高，可在恶劣条件下工作。

常用在输送机、起重机中。

2、液压传动——优点：与机械传动相比，体积小，重量轻，反应快，冲击小，运行平稳，能实现大
范围无级调速，便于布置，自润滑性能好，容易进行过载保护（什么是过载保护）。

——应用范围：船舶，飞机，叉车门架前倾后倾，叉车货叉上下移动——液压元件分类：
（1）动力元件。

液压泵
（2）执行元件。

直线运动的液压缸和做回转运动的液压马达。

（3）控制元件。

方向阀，压力阀，流量阀
（4）辅助元件。

滤油器、空气过滤器、油箱、油管、密封件等
3、液力传动——定义：液力传动是靠叶轮与液体之间的流体动力作用来传递能量的流体传动。

——
优点：缓冲和防振性好，过载保护好，甚至当陈冲
（三）工作部分有的用来提升和装卸搬运货物，如起重机的吊钩部分，叉车的货叉部分，有的用来运送
货物，如飞机的货仓，汽车的车厢；有的用来改变产品的形状，如剪切机等。

（四）控制部分为了保证作业质量和安全，提高工作效率，减轻劳动强度，节省人力，物力，需要设置一些控制器。

右手动控制系统，机械控制系统，有气压、液压控制系统，电子控制系统，计算机控制
等。

二、物流机械设备的基本功能
一）提供完成某一方面工作的能力货载汽车提供最大质量，完成对货物的运输工作；起重机提供起重量、起升高度，完成对货物的装卸搬运；
输送机提供生产率，完成对货物的连续输送等。

二）由单机、辅机、主机组成的生产线，从事物流作业为了完成一系列物流活动，常常由单机、辅机、主机组成的物流机械系统，例如，包装生产线、货物分拣机械系统、自动引导搬运车系统。

三）改变产品形状、尺寸、对产品进行深加工对产品进行深加工
三、物流机械设备的基本特性
一）安全性要求高
二）类型繁多
三）结构复杂，技术含量高
四）电子化于自动化程度高
五）配套性要求强，需组合使用
六）寿命较长，属于耐用品
第四节物流机械设备的发展现状和发展趋势
一、国外物流机械设备的发展现状——从仓储设备和装卸搬运机械设备来看，初期货物的输送、存储、装卸、管理、控制主要靠人工实现，后来随着科学即技术的发展，机械化程度有了一定提高，开始运用各种各样的传送带、工业输送车、起重机等来移动和搬运物料或货物，用货架、托盘和可移动式货架存储物料，用限位开关、螺旋机械制动和机械监视器等控制设备的运行。