第5章 物料搬运系统设计

1、第第5章章1第第5章章2意义意义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，而消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上的时间达到了消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上的时间达到了95%。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%。第第5章章3物料搬运方程物料搬运方程第第5章章4物料搬运是一个系统工程，必须抓住重点：物料搬运是一个系统工程，必须抓住重点：重点重点理解掌握物料搬运系统的设计原则理解掌握物料搬运系统的设计原则物料搬运路线的选择与设计物料搬运路线的选择与设计物料搬运设备分类与选择物料

2、搬运设备分类与选择系统搬运分析设计系统搬运分析设计其他物料搬运分析技术其他物料搬运分析技术第第5章章5概念概念对物品进行（装卸）搬上、卸下、移动的活动；对物品进行（装卸）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。物理改变只增加成本物理改变只增加成本！第第5章章6搬运活动的特点搬运活动的特点附属性、伴生性的活动附属性、伴生性的活动支持、保障性的活动支持、保障性的活动增加物流成本的活动增加物流成本的活动对象复杂，作业量大对象复杂，作业量大均衡性与稳定性均衡性与稳定性安全性要求高安全性要求高

3、第第5章章7搬运活动的特征要素搬运活动的特征要素数量数量：总的搬运量与每次搬运的数量；：总的搬运量与每次搬运的数量；移动移动：物料的移动和设备的移动；：物料的移动和设备的移动；时间时间：搬运的速度、频率；：搬运的速度、频率；空间空间：取决于设备、搬运方式、物料特性、存储方式等；：取决于设备、搬运方式、物料特性、存储方式等；控制控制：严格管理和控制每个环节，以保证搬运质量。：严格管理和控制每个环节，以保证搬运质量。第第5章章8搬运方式搬运方式按按搬运对象搬运对象：单件作业单件作业，集装作业集装作业，散装作业散装作业；按按作业场所作业场所：车间搬运车间搬运，站台搬运站台搬运，仓库搬运仓库搬运；按按

4、作业手段和组织水平作业手段和组织水平：人工作业人工作业，机械化作业机械化作业，综合机械综合机械化作业化作业；按按装卸设备作业特点装卸设备作业特点：间歇作业间歇作业（重程（重程+空程），空程），连续作业连续作业。集装箱作业法集装箱作业法 托盘作业法托盘作业法 其他集装件作业法其他集装件作业法重力作业法重力作业法 倾翻作业法倾翻作业法 机械作业法机械作业法第第5章章9搬运活性搬运活性一次物料搬运一般要完成装货、移动、卸货三个作业环节，最重要的一次物料搬运一般要完成装货、移动、卸货三个作业环节，最重要的是提高搬运的是提高搬运的活性活性，使装卸变得简单。，使装卸变得简单。活性活性随物料存放状态不同，物

5、料状态使其越容易进行搬运，则搬运活随物料存放状态不同，物料状态使其越容易进行搬运，则搬运活性越高，反之则越低。性越高，反之则越低。物料在不同状态下的活性，搬运活性的量化衡量指标；物料在不同状态下的活性，搬运活性的量化衡量指标；活性指数活性指数：共共0、1、2、3、4五个等级；五个等级；对应于散放、装箱、支垫、装车、移动等五个环节，此状对应于散放、装箱、支垫、装车、移动等五个环节，此状态每增加一次操作，物料的活性加态每增加一次操作，物料的活性加1；具体见；具体见表表5-1。第第5章章10搬运活性搬运活性保持物料高保持物料高搬运活性搬运活性，必须考虑的一些因素：，必须考虑的一些因素：劳动力劳动力：

6、掌握科学方法，熟练使用自动搬运设备；：掌握科学方法，熟练使用自动搬运设备；物料物料：改善物料的结构、体积、重量及分类和存放形式；：改善物料的结构、体积、重量及分类和存放形式；设备设施设备设施：搬运机械、集装用具、附属工具合理配置；：搬运机械、集装用具、附属工具合理配置；工艺工艺：采用合理的搬运方式、方法；：采用合理的搬运方式、方法；信息管理信息管理：及时准确的信息，以利：及时准确的信息，以利JIT，少搬、适时；，少搬、适时；保障体系保障体系：借助电脑、通信、管理理论方法等。：借助电脑、通信、管理理论方法等。第第5章章11搬运活性搬运活性搬运方法搬运方法 最合适的才是最好的；其选择主要考虑两类条

7、件：最合适的才是最好的；其选择主要考虑两类条件：内部条件内部条件：外部条件外部条件：货物状态货物状态作业动作作业动作装卸机械装卸机械作业人员作业人员货物货物搬运作业种类搬运作业种类数量数量运输设备运输设备运输、保管设施运输、保管设施第第5章章12搬运活性搬运活性提高搬运活性指数：提高搬运活性指数：活性指数为活性指数为0的的散放散放，通过，通过放入容器放入容器中（活性中（活性指数指数1）或）或码放在托盘码放在托盘上（活性系数上（活性系数2），来），来提升搬运活性，提高工作效率；提升搬运活性，提高工作效率；平均活性指数平均活性指数：= 活性系数总和活性系数总和 / 作业工序数作业工序数算例：算例：

8、 搬运作业活性分析图搬运作业活性分析图第第5章章13搬运活性搬运活性第第5章章14搬运活性搬运活性分析分析：根据平均活性指数的大小，可以采用不同的改进方法：根据平均活性指数的大小，可以采用不同的改进方法：低于低于0.5：有效利用集装器具、手推车；：有效利用集装器具、手推车；0.5 1.3：有效利用动力搬运车、叉车、卡车；：有效利用动力搬运车、叉车、卡车；1.3 2.3：有效利用传送带、自动导引车；：有效利用传送带、自动导引车； 2.3以上以上：从设备、方法方面进一步减少搬运工序数。：从设备、方法方面进一步减少搬运工序数。第第5章章15搬运目标搬运目标首要目标首要目标是是降低生产单位成本降低生产

9、单位成本，其他目标以此为中心：，其他目标以此为中心：增加可使用空间增加可使用空间建立良好的工作环境建立良好的工作环境增加运营效率增加运营效率降低成本降低成本改善物流的服务水平改善物流的服务水平第第5章章16搬运目标搬运目标为达成这些目标，一般有以下措施：为达成这些目标，一般有以下措施：改进产品质量，防止物料损坏；改进产品质量，防止物料损坏；提高安全性，改善工作条件；提高安全性，改善工作条件；提高生产率，同时搬运更多物料；提高生产率，同时搬运更多物料；避免物料移动路线过长；避免物料移动路线过长；物料搬运距离尽可能短；物料搬运距离尽可能短；尽量使用重力；尽量使用重力；第第5章章17搬运目标搬运目标

10、为达成这些目标，一般有以下措施：为达成这些目标，一般有以下措施：采用自动化、机械化搬运设施；采用自动化、机械化搬运设施；采用标准化的物料搬运设备；采用标准化的物料搬运设备；避免人力搬运，提高设备利用率；避免人力搬运，提高设备利用率；提高设备及建筑主体空间的使用率；提高设备及建筑主体空间的使用率；控制库存；控制库存；持续不断地优化搬运系统；持续不断地优化搬运系统；第第5章章18概念概念将一系列的相关设备或装置，用于一个过程或系统中，协将一系列的相关设备或装置，用于一个过程或系统中，协调合理地调合理地 将物料进行移动、储存和控制。将物料进行移动、储存和控制。物料搬运物料搬运系统系统：该系统的设计取

11、决于该系统的设计取决于物料特性物料特性和和搬运的种类搬运的种类。缪瑟提出的一种系统分析方法，适用一切物料搬运项目；缪瑟提出的一种系统分析方法，适用一切物料搬运项目；系统搬运系统搬运分析分析：System Handling Analysis，SHA；包含三个基本内容：包含三个基本内容：阶段构成阶段构成 + 程序模式程序模式 + 图例符号图例符号第第5章章19SHASHA的的阶段体系结构阶段体系结构，图，图5-2阶段一：外部衔接阶段一：外部衔接弄清所分析区域的物料进出情况；弄清所分析区域的物料进出情况；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搬运方法，对搬确定各主要区域搬运方法，对搬

12、运路线、设备类型作初步决策；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工作地间的搬各主要区域内部各工作地间的搬运方法；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、安装计划调试、订购设备、人员培训、安装计划调试、验收。验收。第第5章章20SHASHA的程序模式的程序模式：主要输入因素：主要输入因素：P P、Q Q、R R、S S、T T1 1、物料的分类、物料的分类3 3、各项移动的分析、各项移动的分析4 4、各项移动的图表化、各项移动的图表化2 2、布置、布置5 5、物料搬运方法的知识和理解、物料搬运方法的知识和理解6 6、初步的搬运方

13、案、初步的搬运方案7 7、修改和限制、修改和限制8 8、各项需求的计算、各项需求的计算方案方案A A方案方案C C方案方案B B9 9、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）第第5章章21SHASHA的图例符号的图例符号：SHA在搬运分析中用到的各种在搬运分析中用到的各种符号符号、字母字母、颜色颜色、线条线条和和数码数码；这些图例符号用来标志物流的起点和终点，以实现各种搬运活动这些图例符号用来标志物流的起点和终点，以实现各种搬运活动的图表化，便于评定比较方案；的图表化，便于评定比较方案；除第四章外，还包

14、括物流量的表示图例（除第四章外，还包括物流量的表示图例（表表5-2）、物流作业活动）、物流作业活动及其定义的图例（及其定义的图例（表表5-3）、物流图的表示方法（）、物流图的表示方法（表表5-4）。）。第第5章章22物料分析物料分析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；进行分类；物料分类物料分类：物料的形式、特征和性质等影响搬运和储存的技术要求最物料的形式、特征和性质等影响搬运和储存的技术要求最大，应重点考虑，一般分大，应重点考虑，一般分8个基本类型：个基本类型：散装物料：散装物料：煤、型砂等煤、型砂等；板料、型材：板料、

15、型材：金属、塑料等；金属、塑料等；单件物料：单件物料：大型机械部件；大型机械部件；桶装料：桶装料：油、各种粉料；油、各种粉料；箱盒装料：箱盒装料：各种小零件；各种小零件；袋装料：袋装料：各种粉料；各种粉料；装料：装料：各种气体、液体、粉料；各种气体、液体、粉料；其他。其他。第第5章章23物料分析物料分析区分物料类别的一些物理、数量、时间等特征因素：区分物料类别的一些物理、数量、时间等特征因素：物料特征物料特征：物理特征物理特征：其他特征其他特征：尺寸尺寸重量重量形状形状损失可能性损失可能性状态状态数量数量时间性时间性特殊控制特殊控制第第5章章24物料分析物料分析根据物料的主要特征进行经验判断，

16、以编制如表根据物料的主要特征进行经验判断，以编制如表5-5所示所示的物料特征表，程序步骤：的物料特征表，程序步骤：物料分类物料分类的程序的程序：列表标明所有物料的名称；列表标明所有物料的名称；记录其物理特征或其他特征；记录其物理特征或其他特征；分析确定每种分析确定每种/类物料的主导类物料的主导/特重要的特征，以红特重要的特征，以红/黑黑实线标注决定作用的特征，橘黄线实线标注决定作用的特征，橘黄线/黑虚线标注对分类黑虚线标注对分类有特别重大影响的特征；有特别重大影响的特征；确定物料类别，具相似主导确定物料类别，具相似主导/特殊影响特征的归一类；特殊影响特征的归一类；分类完毕后，即可编制物料特征表

17、。分类完毕后，即可编制物料特征表。第第5章章25移动分析移动分析(1) 收集各种移动分收集各种移动分析的资料析的资料：物料的类别和基本特征物料的类别和基本特征路线的移动距离和路线的具体情况路线的移动距离和路线的具体情况：弯曲程：弯曲程度、路面情况、气候与环境、拥挤程度、起度、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*搬运距离搬运距离第第5章章26移动分析移动分析(2) 移动分析方法移动分析方法：流程分析法流程分析法：每次只观察一类产品或物料，：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，最后并跟随其沿着整个生产过程

18、收集资料，最后编制编制流程图流程图，该法适合物料品种很少的情况。，该法适合物料品种很少的情况。起止点分析法起止点分析法：两种做法：两种做法一是观察移动的起止点来收集资料，每次一是观察移动的起止点来收集资料，每次分析一条路线，并绘制成分析一条路线，并绘制成搬运路线表搬运路线表。适。适合路线数目不太多的情况。合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，并编制该区域的一切与物料有关的资料，并编制成成物料进出表物料进出表。适合路线数目多的情况。适合路线数目多的情况。第第5章章27移动分析移动分析(3) 编制搬运活动一览表

19、编制搬运活动一览表，包含的具体资料：包含的具体资料：列出所有路线，并排出每条的方向、距离和具体情况列出所有路线，并排出每条的方向、距离和具体情况列出所有物料类别列出所有物料类别列出各项移动（每类物料在每条路线上的移动）：列出各项移动（每类物料在每条路线上的移动）：物流量：吨、件物流量：吨、件/小时、周），等小时、周），等运输工作量：吨英里、磅英尺运输工作量：吨英里、磅英尺/周、天，等周、天，等搬运活动的具体情况，编号说明。搬运活动的具体情况，编号说明。第第5章章28移动分析移动分析(3) 编制搬运活动一览表编制搬运活动一览表，需对每条路线、每类物料和每项移动的相对需对每条路线、每类物料和每项移

20、动的相对重要性进行标定；表中包含的具体资料：重要性进行标定；表中包含的具体资料：列出每条路线，包括：列出每条路线，包括：总的物流量及每类物料的物流量；总的物流量及每类物料的物流量；总的运输工作量及每条路线上的运输工作量；总的运输工作量及每条路线上的运输工作量；每条路线的相对重要性等级，用元音字母每条路线的相对重要性等级，用元音字母AEIOU或光谱顺或光谱顺序颜色代表。序颜色代表。第第5章章29移动分析移动分析(3) 编制搬运活动一览表编制搬运活动一览表，需对每条路线、每类物料和每项移动的相对需对每条路线、每类物料和每项移动的相对重要性进行标定；表中包含的具体资料：重要性进行标定；表中包含的具体

21、资料：列出每类物料，包括：列出每类物料，包括：总的物流量及每类物料的物流量；总的物流量及每类物料的物流量；总的运输工作量及每条路线上的运输工作量；总的运输工作量及每条路线上的运输工作量；各类物料的相对重要性等级，用元音字母各类物料的相对重要性等级，用元音字母AEIOU或光谱顺或光谱顺序颜色代表；序颜色代表；整个搬运分析中，总物流量和总运输工作量填在右下角；整个搬运分析中，总物流量和总运输工作量填在右下角；其他资料，如每项搬运中的具体件数。其他资料，如每项搬运中的具体件数。第第5章章30移动分析移动分析(4) 各项移动的图表化各项移动的图表化：物流流程简图，可辅助了解物料运动的过程与次序；物流流

22、程简图，可辅助了解物料运动的过程与次序；布置图上的实际物流图，标明了每条路线的距离、物流量和物布置图上的实际物流图，标明了每条路线的距离、物流量和物流方向（图流方向（图5-5），可作为搬运方法选择的依据；），可作为搬运方法选择的依据；坐标指示图，即距离与物流量指示图，表示物料移动的一种图坐标指示图，即距离与物流量指示图，表示物料移动的一种图表化方法，图表化方法，图5-6；第第5章章31搬运方法分析搬运方法分析将一定类型搬运设备与一定类型运输单元相结合，并进行一定模式的搬将一定类型搬运设备与一定类型运输单元相结合，并进行一定模式的搬运活动，以形成一定的搬运路线系统；一般每个搬运方案都是几种搬运运

23、活动，以形成一定的搬运路线系统；一般每个搬运方案都是几种搬运方式的结合；此过程须建立搬运方法工作表、需求计算表和评价表：方式的结合；此过程须建立搬运方法工作表、需求计算表和评价表：(1) 确定搬运方法确定搬运方法：根据搬运路线系统选择原则确定根据搬运路线系统选择原则确定搬运路线搬运路线（直达、渠道、中心）；（直达、渠道、中心）；根据搬运设备选择原则确定根据搬运设备选择原则确定搬运设备搬运设备类别、类别、规格、型号规格、型号根据物料分类一览表确定根据物料分类一览表确定运输单元。运输单元。第第5章章32搬运方法分析搬运方法分析(1) 确定搬运方法确定搬运方法： 确定搬运路线，确定搬运路线，路线类型

24、：路线类型：直达型直达型：物料从起点到终点经过的路线最：物料从起点到终点经过的路线最短，适合物流量大或特殊要求物料；短，适合物流量大或特殊要求物料；渠道型渠道型：物料在预定路线上移动，与来自：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终点，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离较长的物料。适合布置不规则或搬运距离较长的物料。中心型中心型：物料从起点移动到中心分拣处，：物料从起点移动到中心分拣处，再运到终点，适合物流量小且搬运距离长再运到终点，适合物流量小且搬运距离长的物料。的物料。BCAABDCBA第第5章章33搬运方法分析搬运方法分析(1) 确定搬运方法

25、确定搬运方法： 确定搬运路线，确定搬运路线，路线选择：路线选择：物流量物流量距离距离若物流量大且搬运距离长说明什么？若物流量大且搬运距离长说明什么？直直达达型型渠道型或中心型渠道型或中心型不不合合物流量物流量距离距离理理第第5章章34搬运方法分析搬运方法分析(1) 确定搬运方法确定搬运方法： 搬运设备选择，搬运设备选择，设备类型：设备类型：简单搬运设备简单搬运设备：按快捷方便取放物料设计，价格低但可变费用高；：按快捷方便取放物料设计，价格低但可变费用高；复杂搬运设备复杂搬运设备：按快捷方便取放物料设计，价格高但可变费用低；：按快捷方便取放物料设计，价格高但可变费用低；简单运输设备简单运输设备：

26、按长距离运输设计，装卸不便，价格低可变费高；：按长距离运输设计，装卸不便，价格低可变费高；复杂运输设备复杂运输设备：按长距离运输设计，装卸不便，价格高可变费低；：按长距离运输设计，装卸不便，价格高可变费低；第第5章章35搬运方法分析搬运方法分析(1) 确定搬运方法确定搬运方法： 搬运设备选择，搬运设备选择，考虑因素：考虑因素：物料的特征和运动方式例：物料的特征和运动方式例：设备技术性能：能否胜任工作设备技术性能：能否胜任工作经济因素：成本、性价比经济因素：成本、性价比能耗：是否符合电力供应情况能耗：是否符合电力供应情况备件、维修和存放方式（托盘、箱器）、搬运频率备件、维修和存放方式（托盘、箱器

27、）、搬运频率易燃、易损、重量、形状易燃、易损、重量、形状水平式（滑道、推车）水平式（滑道、推车）垂直式（升降机、卷扬机）垂直式（升降机、卷扬机）倾斜式（连续运输机）倾斜式（连续运输机）多平面式（旋转起重机）多平面式（旋转起重机）第第5章章36搬运方法分析搬运方法分析(1) 确定搬运方法确定搬运方法： 搬运设备选择，搬运设备选择，选择方案：选择方案：简单搬运设备：距离短、物流量小；简单搬运设备：距离短、物流量小；简单运输设备：距离长、物流量小；简单运输设备：距离长、物流量小；复杂搬运设备：距离短、物流量大；复杂搬运设备：距离短、物流量大；复杂运输设备：距离长、物流量大。复杂运输设备：距离长、物流

28、量大。复杂搬运设备复杂搬运设备简单运输设备简单运输设备简单搬运设备简单搬运设备复杂运输设备复杂运输设备距离距离物流量物流量第第5章章37搬运方法分析搬运方法分析(1) 确定搬运方法确定搬运方法： 确定运输单元：确定运输单元：物料搬运时的状态，即搬运物料的单位；一般根物料搬运时的状态，即搬运物料的单位；一般根据物料分类一览表确定运输单元：据物料分类一览表确定运输单元：散装散装：最简单便宜的方法，要求物料数量较大；：最简单便宜的方法，要求物料数量较大；单件单件：用于尺寸大、外形复杂、容易损坏和易于抓取或用架子：用于尺寸大、外形复杂、容易损坏和易于抓取或用架子支起的物料；支起的物料；容器容器/托架托架：单件物料合并、聚集或分批用桶、纸盒、箱子、板：单件物料合并、聚集或分批用桶、纸盒、箱子、板条箱等组成运输单元条箱等组成运输单元。第第5章章38搬运方法分析搬运方法分析(2) 方案确定及方案确定及修改与限制修改与限制：一般，每个搬运方案都是几种搬运方式的结合；一般，每个搬运方案都是几种搬运方式的结合；除考虑搬运路线、设备和运输单元外，还须考虑正确除考虑搬运路线、设备和运输单元外，还须考虑正确有效的设备操作，以及协调、辅助物料搬运正常进行有效的设备操作，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）；的问题（如生产和库存的