物料搬运系统设计new

1、设施规划与物流分析设施规划与物流分析 韩昉韩昉-1-第一章第一章 设施规划与物流分析的绪论设施规划与物流分析的绪论 第二章第二章 物流网络规划与场址选择物流网络规划与场址选择第三章第三章 设施布置设计设施布置设计第四章第四章 系统化布置与物流分析方法系统化布置与物流分析方法第五章第五章 仓储系统设计仓储系统设计第六章第六章 物料搬运系统设计物料搬运系统设计第七章第七章 物料搬运设备的选择物料搬运设备的选择第八章第八章 物流分析案例物流分析案例-2-1.物料搬运系统的基本概念物料搬运系统的基本概念2.物料搬运路线的选择物料搬运路线的选择3.系统搬运分析（系统搬运分析（SHA）4.其他物料搬运分析

2、技术其他物料搬运分析技术-3-意义（从数据中看问题）意义（从数据中看问题） 中等批量的生产车间里，零件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机床上的时间仅占生产时间的5%5%，而，而95%95%的时间消耗在原材料、工具、零件的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上。的搬运、等待上。 据统计，搬运费用占总生产费用的据统计，搬运费用占总生产费用的30%40%30%40%。-4-5- 解决重点解决重点 物料搬运是一个系统工程，牵一发而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。动全身，因此必须抓住重点。重点注意如下：重点注意如下：1 理解掌握物料搬运系统的设计原则

3、理解掌握物料搬运系统的设计原则2 物料搬运路线的选择与设计物料搬运路线的选择与设计3物料搬运设备分类与选择物料搬运设备分类与选择4系统搬运分析设计系统搬运分析设计5其他物料搬运分析技术其他物料搬运分析技术-6-一、概念一、概念 什么是物料搬运：什么是物料搬运： 对物品进行搬上、卸下、移动的活动。对物品进行搬上、卸下、移动的活动。 搬上、卸下搬上、卸下改变物料的存放状态。改变物料的存放状态。 移动（搬运）移动（搬运）改变物料的空间位置。改变物料的空间位置。 什么是物料搬运系统：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

4、或系统中，协调合理地 将物料进行移动、储将物料进行移动、储 存和控制。存和控制。物理改变物理改变只增加成本只增加成本该系统的设计取决该系统的设计取决于物料特性和种类于物料特性和种类-7- 一家制造商生产几种手表表带，表带由若干连接元件组成。简单说来，用冲床冲压这些咬合齿片。当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，整个生产周期时间需要48小时。显然这么长的时间在当今竞争环境下是难以接受的，便邀请咨询顾问张教授寻找问题的根源。由于张教授的IE背景，很快就确定了问题的所在。首先是所用容器箱太大，所以要花很长时间来装满这个容器箱。其次，显然冲床成了一个瓶颈，限制了整个系统的出

5、产率。所以张教授给负责生产运作的总经理提出两条建议。第一，用小的容器箱向下游频繁的传送元件。第二，再添购一台冲床，使用更多冲模。如果采纳这些建议，预计周期时间削减到4天。-8-9-10-二、物料搬运系统设计中常见问题和基本原则：二、物料搬运系统设计中常见问题和基本原则：搬运通道不畅通（交叉）搬运通道不畅通（交叉）流动原则（搬运不是为搬运而搬运）流动原则（搬运不是为搬运而搬运）搬运动作不连续搬运动作不连续连续搬运最经济连续搬运最经济搬运路线曲折搬运路线曲折最短距离原则最短距离原则搬运容器不标准搬运容器不标准标准化原则（国际公认标准基础模数尺寸为标准化原则（国际公认标准基础模数尺寸为600mm*4

6、00mm）搬运机械应根据标准模数决定其性能参数搬运机械应根据标准模数决定其性能参数搬运活动未从系统考虑搬运活动未从系统考虑系统化原则（把各种搬运活动当作一个整系统化原则（把各种搬运活动当作一个整体，其范围包括供货厂商、收货、储存、生产、检验、包装、发货、体，其范围包括供货厂商、收货、储存、生产、检验、包装、发货、运输和消费用户。）运输和消费用户。）搬运设备缺乏柔性搬运设备缺乏柔性柔性原则（柔性原则（用叉车（堆、卸、搬）用叉车（堆、卸、搬）搬运系统与生产系统不均衡搬运系统与生产系统不均衡尽量使人、机、物合理安排，平衡生尽量使人、机、物合理安排，平衡生产力产力其他原则其他原则集装原则集装原则 重力

7、原则重力原则 安全原则安全原则-11-一、搬运路线类型一、搬运路线类型直达型直达型指物料从起点到终点经过指物料从起点到终点经过的路线最短，适合于物流量大或特殊的路线最短，适合于物流量大或特殊要求的物料。要求的物料。渠道型渠道型指物料在预定路线上移动，指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与来自不同地点的其他物料一起运到同一终点，适合布置不规则或搬运距同一终点，适合布置不规则或搬运距离较长的物料。离较长的物料。中心型中心型各物料从起点移动到中心各物料从起点移动到中心分拣处，然后再运到终点，适合物流分拣处，然后再运到终点，适合物流量小且搬运距离长的物料。量小且搬运距离长的物料。B

8、CADCBAAB-12-二、二、 路线的选择路线的选择直达型直达型渠道型或中心型渠道型或中心型物流量物流量距离距离物流量物流量距离距离物流量大且搬运距离长说明了什么？物流量大且搬运距离长说明了什么？-13-l1、方法结构、方法结构 l2、阶段结构、阶段结构l3、程序模式、程序模式-14-1 1、方法结构：、方法结构： 一种解决问题的方法一种解决问题的方法 一系列依次进行的步骤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一整套关于记录、评定等级和图表化的图例符号图例符号-15-2、阶段结构：、阶段结构： 阶段一：外部衔接阶段一：外部衔接弄清所分析区域的物弄清所分析区域的物料进出情况。

9、料进出情况。 阶段二：总体搬运方案阶段二：总体搬运方案确定各主要区域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。搬运方法，对搬运路线、设备类型作初步决策。 阶段三：详细搬运方案阶段三：详细搬运方案各主要区域内部各主要区域内部各工作地间的搬运方法。各工作地间的搬运方法。 阶段四：方案实施阶段四：方案实施订购设备、人员培训、订购设备、人员培训、安装计划调试、验收。安装计划调试、验收。 -16-3 3、程序模式：、程序模式：主要输入因素：主要输入因素：P、Q、R、S、T1、物料的分类、物料的分类3、各项移动的分析、各项移动的分析4、各项移动的图表化、各项移动的图表化2、布置、布置5、物料

10、搬运方法的知识和理解、物料搬运方法的知识和理解6、初步的搬运方案、初步的搬运方案7、修改和限制、修改和限制8、各项需求的计算、各项需求的计算方案方案A方案方案C方案方案B9、方案的评价、方案的评价选选定定物料分析物料分析移动分析移动分析方法分析（确方法分析（确定合理经济的定合理经济的搬运方法）搬运方法）-17-物料分类：物料分类： 把生产系统所需储运的全部物料按搬运和储存的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

11、可分为要求最大。一般可分为8个基本类型：个基本类型：l散装物料散装物料如煤、型砂等；如煤、型砂等；l板料、型材板料、型材如金属、塑料等；如金属、塑料等；l单件物料单件物料如大型机械部件；如大型机械部件；l桶装料桶装料如油、各种粉料；如油、各种粉料；l箱盒装料箱盒装料如各种小零件；如各种小零件；l袋装料袋装料如各种粉料；如各种粉料；l装料装料如各种气体、液体、粉料；如各种气体、液体、粉料；l其他。其他。-18-1、收集各种移动分析的资料、收集各种移动分析的资料包括：包括：（1）物料的类别和基本特征物料的类别和基本特征（2）路线的移动距离和路线的具体情况（弯曲）路线的移动距离和路线的具体情况（弯曲

12、程度、路面情况、气候与环境、拥挤程度、起程度、路面情况、气候与环境、拥挤程度、起止点组织情况）止点组织情况）（3）搬运量：）搬运量： 搬运量搬运量=物流量物流量*搬运距离搬运距离-19-2、移动分析方法、移动分析方法（1）流程分析法）流程分析法每次只观察一类产品或物料，并跟随每次只观察一类产品或物料，并跟随其沿着整个生产过程收集资料，最后编制成其沿着整个生产过程收集资料，最后编制成流程图流程图。该。该方法适合物料品种很少的情况。方法适合物料品种很少的情况。（2）起止点分析法）起止点分析法分两种做法分两种做法 一是观察移动的起止点来收集资料，每次分析一条路线，一是观察移动的起止点来收集资料，每次

13、分析一条路线，并绘制成并绘制成搬运路线表搬运路线表。适合于路线数目不太多的情况。适合于路线数目不太多的情况。 二是对一个区域进行观察，收集运进运出该区域的一切二是对一个区域进行观察，收集运进运出该区域的一切与物料有关的资料，并编制成与物料有关的资料，并编制成物料进出表物料进出表。适合于路线。适合于路线数目多是情况。数目多是情况。3、编制、编制搬运活动一览表搬运活动一览表，并在布置图上绘制流程图，并在布置图上绘制流程图将将各项移动的分析结果标注在布置图上，起到了一目了然各项移动的分析结果标注在布置图上，起到了一目了然的作用。的作用。-20-就是将一定类型的搬运设备与一定类型的运输单元就是将一定类

14、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。计算表和评价表。1、确定搬运方法：、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、）根据搬运路线系统选择原则确定搬运路线（直达、渠道、中心）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、）根据搬运设备选择原则确定搬运设备类别、规格、型号型号（

15、3）根据物料分类一览表确定运输单元）根据物料分类一览表确定运输单元-21-2、方案的修改和限制、方案的修改和限制除考虑搬运路线、设除考虑搬运路线、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）。常涉及的修改和限（如生产和库存的协调）。常涉及的修改和限制内容有：制内容有： 已确定同外部衔接的搬运方法；物料存放方式；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；现有生产流程限制空间限制；投资限制；现有生产流程限制-22-3、说明和各项需求的计算、

16、说明和各项需求的计算对修改后的几个初步搬运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：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；）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、）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）作业计划、生产流程、道路等）（3）计算搬运设备和人员需求量）计算搬运设备和人员需求量（4）计算投资和预期经营费用）计算投资和预期经营费用4、方案评价、方案评价常用费用比较法和加权因素比较法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、搬

17、运方案的详细设计在初步方案确定下来的基础在初步方案确定下来的基础上，解决具体取货、卸货的搬运方法上，解决具体取货、卸货的搬运方法-23-P、Q、R、S、T物料特征表物料特征表搬运方法搬运方法指示图指示图物料进出表物料进出表搬运活动搬运活动一览表一览表特征表特征表分类表分类表物流图物流图（坐标简图）（坐标简图）流程图流程图搬运路线表搬运路线表需求计算表需求计算表评价表评价表少量物料少量物料较多物料较多物料-24-SLP与与SHA的相互关系：的相互关系：1、两者出发点都是力求物流合理化、两者出发点都是力求物流合理化 SHA重点在于空间的合理规划，使得物流路重点在于空间的合理规划，使得物流路线最短，

18、在布置时位线最短，在布置时位 置合理，尽可能减少物置合理，尽可能减少物流路线的交叉、迂回现象。流路线的交叉、迂回现象。 SLP重点在于搬运方法和手段的合理化，既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，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。使搬运系统最优。2、两者相互制约，相辅相成、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主要是设施布置时就应同时考虑搬运系统的要求。要求。 -25-一、搬运活性指数分析一、搬运活性指数分析1、概念：、概念： 搬运活性搬运活性指物料的存放状态对搬运作业的难易程度指物料的存放状态对搬运作业的难易

19、程度 物料的存放状态物料的存放状态散放、装箱、支垫和装车散放、装箱、支垫和装车 搬运作业搬运作业集中、搬起、升起、运走集中、搬起、升起、运走 搬运活性指数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。业中已经不需要进行的作业数目。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-26-讨论左边的活性指数分析图-27-l搬动重量比率分析

20、搬动重量比率分析 l搬运活性分析搬运活性分析 l空搬运分析空搬运分析-28-物料搬运工作量的大小，曾一直是以搬运重量与搬物料搬运工作量的大小，曾一直是以搬运重量与搬运距离的剩积来衡量的，这种方法在分析和处理运距离的剩积来衡量的，这种方法在分析和处理有关生产现场物料搬运回问题时暴露出比较突出有关生产现场物料搬运回问题时暴露出比较突出的缺点，因为生产现场物料搬运中实际花费时间的缺点，因为生产现场物料搬运中实际花费时间多、劳动强度大的是物料的取放，而不是物料的多、劳动强度大的是物料的取放，而不是物料的移动，然而这种方法却把取放所花费时间和劳动移动，然而这种方法却把取放所花费时间和劳动量忽略了。量忽略

21、了。 针对这种情况，可通过计算搬运重量比率来分析和针对这种情况，可通过计算搬运重量比率来分析和找出搬运中存在的问题。搬运重量比率的计算公找出搬运中存在的问题。搬运重量比率的计算公式为：式为： 搬运重量比率搬运重量累计值搬运重量比率搬运重量累计值/ /产成品净重量产成品净重量-29-上式中的搬运重量累计值，是把由人力每次取放上式中的搬运重量累计值，是把由人力每次取放或移动物品的重量累计后的数值。由此可见，或移动物品的重量累计后的数值。由此可见，通过简化与合并搬运作业、减少搬运环节和搬通过简化与合并搬运作业、减少搬运环节和搬运次数、实行单元化搬运或提高搬运机械化水运次数、实行单元化搬运或提高搬运机

22、械化水平等，都可以降低搬运重量比率。平等，都可以降低搬运重量比率。搬运重量比率可以用来分析不同搬运工序的劳动搬运重量比率可以用来分析不同搬运工序的劳动强度与好坏程度，亦可用来分析某工序改善后强度与好坏程度，亦可用来分析某工序改善后比改善前减少了多少搬运工作量，尤其是用对比改善前减少了多少搬运工作量，尤其是用对比不同部分的搬运工作量最为有效，通过对比比不同部分的搬运工作量最为有效，通过对比分析，便可找出需要改进的重点。分析，便可找出需要改进的重点。-30-所谓所谓“活性活性”是指物料从某种放置状态进入搬运状是指物料从某种放置状态进入搬运状态的难易程度。物料从散放状态进入搬运状态要态的难易程度。物

23、料从散放状态进入搬运状态要经过四种基本活动：经过四种基本活动：“聚集、拿起、抬高、运聚集、拿起、抬高、运出出”。这四种基本状态是否完成和采取什么方式。这四种基本状态是否完成和采取什么方式完成就决定了物料进入搬运状态的难易程度。完成就决定了物料进入搬运状态的难易程度。-31-物 料 搬 运 活 性 指 数 表 是 否 需 要 下 列 活 动 活 性指 数 状 态 聚 集 拿 起 抬 高 运 出 已 完 成的 活 动 未 完 成的 活 动 0 散 放 在 地 上 要 要 要 要 0 4 1 放 在 容 器 内 否 要 要 要 1 3 2 放 在 托 板 上 否 否 要 要 2 2 3 放 在 车

24、上 否 否 否 要 3 1 4 在 移 动 中 否 否 否 要 4 0 -32-通过计算每种物料搬运的平均难易性指数，分析和通过计算每种物料搬运的平均难易性指数，分析和比较在不同物料搬运上的工作情况，找出需要改比较在不同物料搬运上的工作情况，找出需要改进的主要对象。某物料搬运的平均难易性指数计进的主要对象。某物料搬运的平均难易性指数计算公式为：算公式为： 的次数的次数带装状态带装状态的次数的次数车装状态车装状态的次数的次数枕放状态枕放状态的次数的次数箱放状态箱放状态的次数的次数平放状态平放状态的次数的次数带装状态带装状态的次数的次数车装状态车装状态的次数的次数枕放状态枕放状态的次数的次数箱放状

25、态箱放状态的次数的次数平放状态平放状态平均难易性指数平均难易性指数43210 显然，某种物料搬运的平均难易性指数越低，说明显然，某种物料搬运的平均难易性指数越低，说明物料流转过程中需要手工搬运和手工操作的作业越物料流转过程中需要手工搬运和手工操作的作业越多，在该种物料搬运方面所做的工作也就越差，因多，在该种物料搬运方面所做的工作也就越差，因而应把该种物料的搬运作为需要改进的主要对象。而应把该种物料的搬运作为需要改进的主要对象。-33-平均活性指数平均活性指数 适用的改善措施适用的改善措施 0.5 2.3 2.3 全面使用工业拖车，以输送机与叉车为中全面使用工业拖车，以输送机与叉车为中心，重点在

26、于节省搬运工心，重点在于节省搬运工-34-空搬运属于无效搬运，在搬运作业中有许多空搬运空搬运属于无效搬运，在搬运作业中有许多空搬运是可以减少或消除的，应把它作为分析与改进的是可以减少或消除的，应把它作为分析与改进的对象。为了找出重点改进对象，可对从事搬运作对象。为了找出重点改进对象，可对从事搬运作业的人员（包括基本生产工人）。测定其它搬运业的人员（包括基本生产工人）。测定其它搬运距离（满载搬运距离）和空搬运距离，然后用下距离（满载搬运距离）和空搬运距离，然后用下式计算出空搬运系数，进行比较分析。式计算出空搬运系数，进行比较分析。物的移动距离物的移动距离人的移动距离空搬运系数空搬运系数小于或等于

27、空搬运系数小于或等于1 1为良好。如果大于为良好。如果大于1 1的空搬运的空搬运系数有多个，则把其中最大者作为重点改进对象。系数有多个，则把其中最大者作为重点改进对象。 -35-改进流程如下改进流程如下-36-w步骤一步骤一: :物料搬运现状调查，发现存在的问题物料搬运现状调查，发现存在的问题w有无只重视物料的移动而轻视物料取放的现象有无只重视物料的移动而轻视物料取放的现象w有无过多的空搬运或无效搬运的现象有无过多的空搬运或无效搬运的现象w有无基本生产工人参与搬运作业过多的现象有无基本生产工人参与搬运作业过多的现象w有无只注重节省搬运工人而导致生产效率下降有无只注重节省搬运工人而导致生产效率下

28、降w有无因将物料平地散放而多花费劳动力的现象有无因将物料平地散放而多花费劳动力的现象w有无因将物料散乱放置致使取放物料时出现费时费工有无因将物料散乱放置致使取放物料时出现费时费工的现象的现象w是否注意到了搬运阻力是否注意到了搬运阻力w有无为了实现直线型布置而造成过多的无效搬运有无为了实现直线型布置而造成过多的无效搬运w有无因搞先进先出而在搬运上造成费时费工的现象有无因搞先进先出而在搬运上造成费时费工的现象-37-w各生产环节和工序之间有无重复取放等浪费各生产环节和工序之间有无重复取放等浪费劳力的现象劳力的现象w搬运作业之间的衔接处有无重复取放等浪费搬运作业之间的衔接处有无重复取放等浪费劳力的现

29、象劳力的现象w物料搬运流程中有无不安全之处物料搬运流程中有无不安全之处w有无因布局不合理造成搬运距离较长的情况有无因布局不合理造成搬运距离较长的情况w有无因布局不合理造成搬运费用高的情况有无因布局不合理造成搬运费用高的情况-38-w步骤二步骤二: :找出主要问题，确定改进目标找出主要问题，确定改进目标w偏重物料的移动相当于忽视物料的取放偏重物料的移动相当于忽视物料的取放w偏重搬运的重量相当于不注重搬运阻力和劳动力消耗偏重搬运的重量相当于不注重搬运阻力和劳动力消耗w偏重实载运往等于忽视空搬运偏重实载运往等于忽视空搬运w忽视搬运工以外的搬运等于轻视由于基本生产工人负担搬忽视搬运工以外的搬运等于轻视由于基本生产工人负担搬运给生产带来的不利运给生产带来的不利w忽视地面放置和散装放置将带来劳动力的浪费忽视地面放置和散装放置将带来劳动力的浪费w偏重搞先进先出将带来仓库作业困难和空间利用不充分偏重搞先进先出将带来仓库作业困难和空间利用不充分w偏重搞直线布置将带来设备布局不合理，无效搬运过多偏重搞直线布置将带来设备布局不合理，无效搬运过多