物料搬运系统的设计

物料搬运系统设计意义（从数据中看问题）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95%的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上。据统计，搬运费用占总生产费用的30%~40%•解决重点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。重点注意如下：→1理解掌握物料搬运系统的的概念和设计原则→2物料搬运路线的选择与设计→3物料搬运设备分类与选择→4系统搬运分析设计→5其他物料搬运分析技术1第一节：物料搬运系统的基本概念一、概念什么是物料搬运：对物品进行搬上、卸下、移动的活动。搬上、卸下——改变物料的存放状态。移动（搬运）——改变物料的空间位置。什么是物料搬运系统：将一系列的相关设备或装置，用于一个过程或系统中，协调合理地将物料进行移动、储存和控制。

思考：沙钢卸料时为何要往地上甩？物理改变只增加成本该系统的设计取决于物料特性和种类2第一节：物料搬运系统的基本概念二、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）——流动原则（搬运不是为搬运而搬运）搬运动作不连续——连续搬运最经济搬运路线曲折——最短距离原则搬运容器不标准——标准化原则（国际公认标准基础模数尺寸为600mm*400mm）——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——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、运输和消费用户。）搬运设备缺乏柔性——柔性原则（用叉车（堆、卸、搬））搬运系统与生产系统不均衡——尽量使人、机、物合理安排，平衡生产力其他原则——集装原则重力原则安全原则3第二节：物料搬运路线的选择一、搬运路线类型 •直达型——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要求的物料。 •渠道型——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同一终点，适合布置不规则或搬运距离较长的物料。 •中心型——各物料从起点移动到中心分拣处，然后再运到终点，适合物流量小且搬运距离长的物料。BCADCBAAB4第二节：物料搬运路线的选择二、

路线的选择直达型渠道型或中心型物流量距离物流量距离物流量大且搬运距离长说明了什么？？5第三节：物料搬运设备及用具一、物料搬运设备的选择1、选择原则：2、考虑因素•物料的特征和运动方式

例：易燃、易损、重量、形状水平式（滑道、推车）垂直式（升降机、卷扬机）倾斜式（连续运输机）多平面式（旋转起重机）•设备的技术性能：能否胜任工作•经济因素：成本、性价比•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）、搬运频率复杂搬运设备简单运输设备简单搬运设备复杂运输设备距离物流量设备的类型、型号和数量63、搬运设备合理配置方法（案例说明）★案例解析：某企业在厂内新建5座综合性（普通）库房，每座库房面积为60*15=900m2，每座库房年吞吐量为1.9万吨（与库容量和出入库频率有关），存放物品为单件，最大单件重量为5吨，问：如何合理配置搬运装卸机械设备？

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②调整a、每座库房配置一台5吨桥式起重机或两台五吨叉车则可b、根据叉车具有机动性特点，可多库共用，5个库房只需配备1.6*5=8台即可c、叉车若全部用5吨叉车，则既浪费又不方便，需要重新调整叉车载重组合

★根据5座库房机械作业物流量（0.95*1.9*5=9.025） 及平均载重量5*0.45=2.25,同时考虑物品单重分布状况得到叉车配置，见下表:8第三节：物料搬运设备及用具二、传统搬运、储存设备1、传输带——这是一种将物料沿固定路径移动的装置，可以通过电气、重力或手工等方式对其进行操作，特点是连续动作、循环动作、持续载荷、路线固定。常见滚轴式、皮带式、托盘式和高架式。9第三节：物物料搬运设设备及用具具2、起重机机——这是是一种将重重物提升、、降低或传传输的装置置，特点是是间歇动作作、重复循循环、短时时载荷、升升降运动。。常见高架架吊车、堆堆垛机。10第三节：物物料搬运设设备及用具具3、工业车车辆——这这是一种轮轮式无轨运运输装备，，特点是可可独立运行行，进行流流动作业。。11第三节：物物料搬运设设备及用具具4、货架———为解决决“先入先先出”的困困难，提高高货物存放放数量，就就须采用货货架。常见见有悬臂式式、流动式式和货格式式。货架的的选取须注注意货格净净空尺寸、、货架刚度度和牛腿位位置精度。。5、货物载载体——是是指承载货货物的容器器，可以有有托盘、托托板、滑板板、专用集集装箱、专专用堆放架架、硬纸板板箱等。常常用的是托托盘（平式式、箱式、、柱式）。。国际标准准化组织建建议的托盘盘标准尺寸寸为：800mm*1200mm、1000mm*1200mm、1016mm*1219mm、1100mm*1100mm。6、电气、、电子设备备——指为为进行货物物及设备检检测、识别别和控制而而使用的电电气、电子子设备。常常用条形码码、射频技技术、扫描描仪、传感感器和PC机。12第三节：物物料搬运设设备及用具具三、先进物物料搬运设设备1、自动引引导小车（（AGV））——一种种用电池供供电、无人人驾驶的工工业货车，，可以通过过编程进行行路径选择择和定位。。通常与其其他自动化化系统集成成起来使用用（如CNC机床、、工业机器器人），从从而获得集集成、柔性性自动化的的综合效益益。13第三节：物物料搬运设设备及用具具AGV的路路径优化问问题——最初级的方方法是将每每个AGV在缓冲站站的停位点点联接成线线。但生产实际际中，AVG不可能能穿过任何何设施，而而且须考虑虑一定的转弯半径。。一般地，AGV转弯弯半径为车车长的75%取货点AGV轮廓线路示意图AGV优化化路径14第三节：物物料搬运设设备及用具具2、工业机机器人———可沿规划划好的路径径搬运重物物，适合再再柔性装配配中搬运或或从事危险险工况。机器人的选选取指标———净载重量：：确定载重重堆机械手手臂所产生生的最大力力矩。精度：由最最小移动距距离、可重重复性和准准确性三个个因素组成成，其中最最小移动距距离由定位位数据存储储精度决定定，准确性性和可重复复性由机械械齿轮和连连接件的反反弹及变形形决定。速度：由整整个装配操操作完成的的周期决定定。15第三节：物物料搬运设设备及用具具基对象尺寸、形状、重量机器人的任务机器人的需求载荷与机器人尺寸的比较可行的车间层计划区域被处理对象尺寸、形状、重量装配技术载荷与机器人尺寸的比较选择开始选择结束寻找其他更合适的机器人机器人的选择方法16第四节：系系统搬运分分析（SHA）一、搬运运系统分析析的体系结结构1、方法结结构：一种解决问问题的方法法一系列依次次进行的步步骤一整整套套关关于于记记录录、、评评定定等等级级和和图图表表化化的的图图例例符符号号2、、阶阶段段结结构构：：阶段段一一：：外外部部衔衔接接————弄弄清清所所分分析析区区域域的的物物料料进进出出情情况况。。阶段段二二：：总总体体搬搬运运方方案案————确确定定各各主主要要区区域域搬搬运运方方法法，，对搬搬运运路路线线、、设设备备类类型型作作初初步步决决策策。。阶段段三三：：详详细细搬搬运运方方案案————各各主主要要区区域域内内部部各各工工作作地地间间的的搬运运方方法法。。阶段段四四：：方方案案实实施施————订订购购设设备备、、人人员员培培训训、、安安装装计计划划调试试、、验验收收。。173、、程程序序模模式式：：主要输入因素：P、Q、R、S、T1、物料的分类3、各项移动的分析4、各项移动的图表化2、布置5、物料搬运方法的知识和理解6、初步的搬运方案7、修改和限制8、各项需求的计算方案A方案C方案B9、方案的评价选定物料料分分析析移动动分分析析方法法分分析析（（确确定定合合理理经经济济的的搬搬运运方方法法））18第四四节节：：系系统统搬搬运运分分析析（（SHA））二、、移移动动分分析析————设设施施布布置置决决定定了了物物料料搬搬运运的的起起点点和和终终点点的的距距离离，，因因此此，，移移动动分分析析必必须须建建立立相相似似物物料料搬搬运运作作业业与与具具体体布布置置结结合合的的基基础础上上。。1、、收收集集各各种种移移动动分分析析的的资资料料————包包括括：：（1））物物料料的的类类别别和和基基本本特特征征（2））路路线线的的移移动动距距离离和和路路线线的的具具体体情情况况（（弯弯曲曲程程度度、、路路面面情情况况、、气气候与与环环境境、、拥拥挤挤程程度度、、起起止止点点组组织织情情况况））（3）搬运量量：搬运量=物流流量*搬运距距离19第四节：系统统搬运分析（（SHA）2、移动分析析方法（1）流程分分析法——每每次只观察一一类产品或物物料，并跟随随其沿着整个个生产过程收收集资料，最最后编制成流程图。该方法适合合物料品种很很少的情况。。（2）起止点点分析法———分两种做法法一是观察移动动的起止点来来收集资料，，每次分析一一条路线，并并绘制成搬运路线表。适合于路线线数目不太多多的情况。二是对一个区区域进行观察察，收集运进进运出该区域域的一切与物物料有关的资资料，并编制制成物料进出表。适合于路线线数目多是情情况。3、编制搬运活动一览览表，并在布置图图上绘制流程程图——将各各项移动的分分析结果标注注在布置图上上，起到了一一目了然的作作用。20第四节：系统统搬运分析（（SHA）三、搬运方法法分析——就就是将一定类类型的搬运设设备与一定类类型的运输单单元相结合，，并进行一定定模式的搬运运活动，以形形成一定的搬搬运路线系统统。一般地，，每个搬运方方案都是几种种搬运方式的的结合。这一一过程须建立立搬运方法工工作表、需求求计算表和评评价表1、确定搬运运方法：（1）根据搬搬运路线系统统选择原则确确定搬运路线线（直达、渠渠道、中心））（2）根据搬搬运设备选择择原则确定搬搬运设备类别别、规格、型型号（3）根据物物料分类一览览表确定运输输单元2、方案的修修改和限制———除考虑搬搬运路线、设设备和运输单单元外，还须须考虑正确、、有效设备操操作，以及协协调、辅助物物料搬运正常常进行的问题题（如生产和和库存的协调调）。常涉及及的修改和限限制内容有：：已确定同外部部衔接的搬运运方法；物料料存放方式；；空间限制；；投资限制；；现有生产流流程限制………21第四节：系统统搬运分析（（SHA）3、说明和各各项需求的计计算——对修修改后的几个个初步搬运方方案，应逐个个方案进行说说明和计算，，其内容包括括：（1）每条路路线上每种物物料搬运方法法的说明；（2）搬运方方法之外的其其他必要的变变动说明（如如更改布置、、作业计划、、生产流程、道道路等）（3）计算搬搬运设备和人人员需求量（4）计算投投资和预期经经营费用4、方案评价价——常用费费用比较法和和加权因素比比较法5、搬运方案案的详细设计计——在初步步方案确定下下来的基础上上，解决具体体取货、卸货货的搬运方法法22小结：P、Q、R、S、T物料特征表搬运方法指示图物料进出表搬运活动一览表特征表分类表物流图（坐标简图）流程图搬运路线表需求计算表评价表少量物料较多物料23SLP与SHA的相互关关系：1、两者出发发点都是力求求物流合理化化——SHA重点在在于空间的合合理规划，使使得物流路线线最短，在布布置时位置置合理，尽尽可能减少物物流路线的交交叉、迂回现现象。SLP重点在在于搬运方法法和手段的合合理化，既确确定合理的搬搬运方法，选选定合理的搬搬运设备，使使搬运系统最最优。2、两者相互互制约，相辅辅相成——主要是设施布布置时就