第五章物流搬运系统设计

第五章物流搬运系统设计
1. 单元化
物料实行单元化后改变了物料散放状态，提 高了搬运活性指数，易于搬运，同时也改变了堆 放条件，能更好地利用仓库面积和空间；
2. 标准化
实现标准化能合理，充分地利用搬运设备、 设施，提高生产率和经济效益。
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n 标准化是指物品包装与集装单元的尺寸（如托盘 的尺寸，包箱的尺寸等）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 数决定其主要性能参数。
生产现场的搬运改善、改进搬运的着眼点。
n 物料搬运(方案)系统评估的量化分析方法
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•第5章 物料搬运系统设计
n 一家手表带厂生产几种金属表带，表带由若
引
干咬合齿片组成。 n 它的工艺是，用冲床冲压出这些齿片，然后
导
操作工人将生产好的元件装满容器箱后，将 容器箱送往装配线进行装配。
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第五章物流搬运系统设计
n 物料搬运方法是物料搬运路线、设备和容器 的总和。
n 一个工厂的搬运活动可以采用同一种搬运方 法，也可以采用不同的方法。
n 一般情况下，搬运方案都是几种搬运方法的 组合。
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1）物料搬运路线的特点及选择原则。 2）物料搬运设备选择原则。 3）选择容器。
案 n 工厂原来整个生产周期需要48天。
例
n 显然这么长的时间在激烈的竞争环境下是难 以接受的，于是工厂请李教授寻找问题根源。
n 由于李教授的工业工程背景，很快就确定了 问题的所在。
l 首先是所用容器箱太大，需要花很多时间才能装满 这种容器箱，
l 其次冲床成为一个瓶颈，限制了整个系统的生产率。
n 李教授提出的建议是：
n (1) 规划原则。全面考虑需求、作业目标和功能要求来规划 所有的物料搬运和物料存储工作。
n (2) 标准化原则。物料搬运方法、设备、器具、控制和软件 应标准化，以达到系统总体作业目标，且不牺牲灵活性、 模块化和吞吐量的要求。
n (3) 工作原则。物料搬运工作应当尽可能最少，且达到作业 所需的生产率和服务水平。工作的衡量可以用运量乘以运 距来衡量，即W=F*D。
n 如果分析一个厂区内若干建筑物之间的 搬运活动，那就要厂区总体布置图；如 果分析一个加工车间或装配车间内两台 机器之间的搬运活动，那就要这两台机 器所在区域的详细布置图。
n 总之，当我们最后确定搬运方法时，我 们选择的方案必须是建立在物料搬运作 业与具体布置相结合的基础之上的。
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搬运处于静止状态的物料时，需要考虑搬运作业所必 需的人工作业。
物料搬运的难易程度称为活性。 我们用活性系数来衡量，所费的人工越多，活性就越
低。反之，所需的人工越少，活性越高，但相应的投 资费用也越高。
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n 散放在地上的物料要运走，需要经过集中、搬起、升起和 运走四次作业，所需的人工作业最多，即活性水平最低， 即活性系数定为0。活五章物流搬运系统设计
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把生产系统所需储运的全部物料按搬运和储存的技 术要求进行分类，要特别注意它们的形式、特征和性 质，因为这些因素影响搬运和储存的技术要求最大。 一般可分为8个基本类型：
散装物料——如煤、型砂等； 板料、型材——如金属、塑料等； 单件物料——如大型机械部件； 桶装料——如油、各种粉料； 箱盒装料——如各种小零件；
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•5.1.1 物料搬运的概念
n 物流界的三次革命： n （一）合理地改变货物的物流状态
n 1、石油运输从桶装改为散装—现代超级油轮的诞 生；
n 2、谷物有袋装改为散装—诞生了连续输送机械和 机械化粮食筒仓，使装卸搬运劳动率提高10-20倍；
n （二）扩大货物单元
n 3、集装箱的产生
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n 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：
l 低于0.5：有效利用集装器具、手推车。 l 0.5 ~ 1.3：有效利用动力搬运车、叉车、卡车。 l 1.3 ~ 2.3：有效利用传送带、自动导引车。 l 2.3以上：从设备、方法方面进一步减少搬运工序数。
n 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。
•一般归 为8－10 类，避免 超过15
类
袋装料——如各种粉料；
罐装料——如各种气体、液体、粉料；
其他。
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物料分类应按以下程序进行：
① 列表标明所有的物品或分组归并的物品的名称。 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，并在主导、起
决定作用的特征下面划标记线。 ④ 确定物料类别，把那些具有相似的主导特征或特殊影
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在物料装卸搬运时，要注意三个基本因素：
一是距离，距离越短，移动越经济； 二是数量，移动的数量越多，每单位移动的成本越低； 三是工艺流程，流程越短越经济。
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n 二、物料搬运系统的分析方法
n （一）流程分析 n （二）起讫点分析 n （三）物料流量分析 n （四）搬运高度分析
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n 三、搬运方式分析
n 搬运方式是指搬运时采用何种线路，搬运的对 象采用何种单位来运作，线路是否重复行走，物 料是否合并传送等，要根据整个区域的物流运作 情况、设备的使用情况和物料搬运量的多少来进 行整体规划。
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n 国际物料管理协会下属的物料搬运研究所浓缩数十年物料 搬运专家的经验，总结出了物料搬运的20条原则：美国物 料搬运教育大学与产业联系理事会(CICMHE)将其进一步 浓缩为10条原则，如下所示：
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n 每次对一个区域进行观察，收集这个区域运进运出的所有 物料的资料，每个区域要编制一个物料进出表，如下表。
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n 图表化是将各项移动的分析结果标注在区域布置 图上，达到一目了然的效果。各种移动的图表化 是SHA模式中的一个重要步骤。
n 物流图表化的方法有三种，即：物流流程简图、 平面布置图上绘制的物流图和坐标指示图。其中 平面布置图上绘制的物流图由于注明了准确位置 和距离，可用于选择搬运方案，例子如图6所示。 坐标指示图是距离与物流量的指示图，如图7所示。
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n （1）搬运的物料只有一种，那我们唯一要做的就 是弄清这种物料的特性。
n （2）如果多种不同的物品，则必须按“物料类别” 对它们进行分类。
n （3）对同一类的物料采用同一方式进行搬运。对 所有的物料进行分类，第一可简化分析工作，第 二有助于把整个问题化整为零，逐个解决。
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l 第一，用小得多的容器箱向下游频繁地传送元件； l 第二，增加一台冲床。这样可将生产周期降到4天。
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n 一、什么是物料搬运系统？
•系统的设 计取决于物 料的特性和
种类
n 物料搬运是指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、零部件或其他物品进行搬上、 卸下、移动的活动，如装卸、移动、分类、堆码、 理货和取货等作业都属于物料搬运活动。
n 在对物料的活性有所了解的情况下，可以利用活性理论， 改善搬运作业。
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n 搬运作业活性分析 图。
n 考虑提高某些作业 的活性系数，
n 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。
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
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物料搬运系统分析时所需输入的主要数据是：
l P——产品或物料（部件、零件、商品） l Q——数量（销售量或合同订货量） l R——路线（操作顺序和加工过程） l S——后勤与服务（如库存管理、定货单管理、
维修等） l T——时间因素（时间要求和操作次数）
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•5.2.4 移动分析
•工艺流程图
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•5.2.4 移动分析
•ffff
1） 流 程 分 析 法
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某零件接收和检查的物流 流程线路分析
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•搬运线路一览表 •物料进出表
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n 是通过观察每项移动的起迄点来收集资料，编制搬运路线一览表，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，如下表。
欧式托盘尺寸为 1200×800mm，日式托 盘为1100mm方托盘，美 式为48×40英寸，试问 它们可以由几个物流基础 模数尺寸组成？以图示之。
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n 物料搬运系统设计是一个十分复杂的问题，设计人员必须 具有相当多的操作方面的知识，以及物料搬运方面软件和 硬件的知识。
l 然而，只要能达到充分节省费用的目的，我们就很可能要改 变布置。
l 所以，我们往往要同时对搬运和布置进行分析。 l 如果项目本身要求考虑新的布置，并作为改进搬运方法的规
划工作的一部分，那么规划人员就必须把两者结合起来考虑。
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