设施规划与物流第六章PPT

第6章物料搬运的原则与系统本章的内容：

6.1概述

6.2物料搬运

6.3在现代设施中以物流观点来看待物料嫩运

6.4基于需求的生产中有关MH的案例·

6.5MH的原则

6.6单元载荷原则

6.7物料搬运程式

6.8MH系统设计的若干问题

6.9物料搬运系统分析（SHA）

6.10物料搬运(方案)系统评估的量化分析方法第六章物料搬运的原则与系统（5学时）从大量生产到准时制（在稳定需求情况下JIT），到大规模定制环境下基于需求的体系，再到快速响应制造这样一个广泛的制造范围内，大量生产下的MH问题已经得到了充分研究，而在需求驱动和快速制造环境下，MH问题还研究得不够。事实上在这些系统中MH的研究不仅是MH的最少数量和最小成本问题。然而，研究MH的更困难之处是在到达竞争制造下，在许多方面的支持工厂运作。换句话说，MH也涉及到对制造或服务系统的附加增值。从现代意义上看，MH更适合于将其视作设施内部的物流的组成部分。为了讨论设施内的物流，不能忽视规划之前达到“正确的某某”这一“主题的策划”.6.1概述ghan11@163.com对于快速响应和适当需求的制造系统，应将MH/WH作为重要的后勤功能，并要用新观念和新方法去设计，以满足MH/WH在新世纪应该完成任务的需要。物料搬运(MH)的重要性。

1、辅助生产过程，可充分合理和优化的生产运作环境，以适应新的生产方式；

2、85％的时间消耗；

3、生产费用的30％～40％；

4、安全生产（50%工伤事故产生的根源）；

5、占用大量的人力（25%）和空间（55%）；

6、对制造或服务系统的附加增值。6.1概述ghan11@163.com6.2.1何谓物料搬运

MH是物料移动、存储、保护和控制的科学和艺术。本质上是实现、驱动与能量转换的物流活动。

MH是一个复杂系统。解决MH问题需要经验，必须进行系统的考虑和采用合适的方法学。6.2.2MH的四项主要活动的含义

移动移动物料产生时间和地点效用。任何物料的移动都需对物料的尺寸、形状、重量和条件，以及移动路径和频度进行分析。6.2物料搬运ghan11@163.com

存储存储物料提供缓冲。存储中应考虑物料的尺寸、重量、条件和堆放要求；需要的产出量，以及建筑物的约束。

保护物料保护包括包扎、装箱、信息防范系统。

控制有物料物理和状态两方面的控制。物理控制是指对物料的方位、顺序和相互空隙的控制。状态控制是指对物料的位置、数量、目的地、初始地、所有者、进度安排的实时状态控制。6.2物料搬运ghan11@163.comMH主要是涉及设施内部的物流，或一个组织范围内的物流。现代MH巳受准时制(JIT)哲理较大的影响，准时制生产坚决抵制任何形式的浪费，做到“正确的xx”正是JIT的基本原则。6.3.1正确的数量“正确的数量”是在制造和配送环节中突出JIT哲理，可根除在制品或使在制品最小化。“正确的数量”是最重要的目标，实现了达一目标就可以扫除主要障碍，达到设施合理化，从而实现其他的“正确的xx"。6.3在现代设施中以物流观点来看待物科搬运ghan11@163.com6.3.2正确的物料

"正确的物料"的目标是阐明仓储中的错误堆放问题。要求物料仓库管理系统具有良好的零部件编码系统，贴标签、货物状态信息的维护、物料的跟踪功能，以及具备订货分拣人员使用的分拣文档系统。6.3.3正确的环境“正确的环境”主要是指保持物料质量、避免物料损坏方面的工作。也指物料的状态，即物料的位置，物料已经完成的加工的步骤，物料的物理特性，物料是否便于运输以及是否需要测试或检查。6.3在现代设施中以物流观点来看待物科搬运ghan11@163.com6.3.4正确的顺序“正确的顺序”主要是指物料的搬运应按顺序，避免迂回往返等，以降低成本。6.3.5正确的方位“正确的方位”意味着减少零部件方位的不确定性，这对自动化系统特别重要。6.3.6正确的地点“正确的地点”要求将物料送到或存储到仓库或生产现场的正确地点。

6.3在现代设施中以物流观点来看待物科搬运ghan11@163.com6.3.7正确的时间

MH中的“正确的时间”基于生产和时间引起的竞争提出来的。6.3.8正确的成本提供最大的利润并不意味着MH的成本最低。MH系统必须做到既有效率又有效益。良好的MH可以明显减少花费在库存、空间、检查人员、发送急件和由于物料损坏和被偷盗方面的费用。另外，MH是加强公司内部竞争力的关键要素，MH系统的正确可增加市场份额，从而增加了收益，这正是此系统最吸引人的地方。6.3在现代设施中以物流观点来看待物科搬运ghan11@163.com6.3.9正确的方法从根本上说，只要可行，MH可以采用不同的方法来实现。MH应当瞄准寻找出正确的方法以便支持MH策略的整体优化。

MH不只是简单地搬运物科。物料搬运是一门科学也是艺术，它包含了以时间和空间约有效利用为目标的物料的搬移、储存、保护和控制。6.3在现代设施中以物流观点来看待物科搬运ghan11@163.com

(1)在初步规划之前，必须进行彻底的调查研究。

(2)制定计划包括对所有MH和存储活动的基本要求，期望的目标，及所有可能的考虑方案。

(3)将经济可行的搬运、存储活动集成到一个运作协调系统中，包括收、检查、存储、生产、装配、包装、仓储、装运和运输。

6.4基于需求的生产中有关MH的案例(自学)6.5MH的原则ghan11@163.com

(4)将不同状态和大小的物料集合成一个较大的搬运单元以便于实中搬以接运。

(5)有效利用立体空间。

(6)尽可能使搬运设备和方法标准化。

(7)设计MH设备和程序时，考虑到与使用此系统的人员之间有效的相互作用，意识到人的能力及限制。

(8)评价不同MH系统设计方案时，应考虑能源消耗问题。

(9)利用MH设备和程序时，应使之对环境的负面影响最小。

6.5MH的原则ghan11@163.com

(10)为了提高操作效率和准确性，应实现机械化/自动化。

(11)在不同操作环境下，采用可以完成不同任务的方法和设备。

(12)通过简化、消除或合并不必要的运动和/或设备，简化搬运。

(13)尽可能利用重力移动物料，然而也要考虑安全、产品损坏和丢失方面的条件限制。

(14)提供安全的设备和方法，这些设备和方法符合现行安全规范和制度，也和经验相一致。

(15)在条件允许的情况下考虑在MH和存储系统中充分利用计算机，以改善物料和信息的控制。6.5MH的原则ghan11@163.com(16)将物料搬运和存储中的物料流与数据流集成在一起。

(17)提供所有可行的系统解决方案的运作顺序和设备的布置，从而选择最佳的集成系统方案。

(18)从经济效果出发，衡量单元搬运费用，来比较不同的设备和方法的经济性。

(19)提供所有设备的预防性维修和计划性修理的计划。

(20)在考虑税后寿命周期成本的条件下，制定更新过时设备和方法的长期经济合理的政策。6.5MH的原则ghan11@163.com物料搬运的20条原则的简化

1)规划原则；2)系统化原则；3)物流顺畅原则；

4)精简原则；5)利用重力原则；6)充分利用空间原则；

7)集装单元化原则；8)机械化原则；9)自动化原则；

10)最少设备原则；11)标准化原则；12)灵活性原则；

13)减轻自重原则；14)充分利用原则：15)维修保养原则；

16)摒弃落后原则；17)控制原则；18)生产能力原则；

19)搬运作业效能原则；20)安全原则。6.5MH的原则ghan11@163.com6.6.1单元载荷搬运的概念单元载荷搬运：是指将不同种类、不同状态和不同大小的物品，集装成一个搬运单元，以利于搬运操作。单元载荷通常也称集装单元化。搬运方法和装置：集装箱、托盘、搬运器或支持工具。单元载荷搬运的优点：1）增加了一次搬运更多物品的能力、减少搬运和装卸次数，使装运时间大为缩短，提高装运效率；2）减轻搬运工人的劳动强度；3）提高了搬运质量；4）降低搬运成本；5）减少了物品的破损；6）有利于提高现场管理水平。规模经济显著降低成本。6.6单元载荷原则ghan11@163.com单元载荷搬运的缺点:1)单元化比非单元化增加成本。

2)对设备和空间增加要求。

3)增加了作为单元化介质的包装材料的重量，包装材料的废弃，造成了浪费。

4)有回收空的包装箱和托盘的问题。

5)在搬移场所两端经常设有转运设备，会带来搬移上的不便。

6)与JIT、大规模定制或快速响应这样的制造环境有一定的矛盾。

6.6单元载荷原则ghan11@163.com影响单元载荷搬运因素包括:1)单元化物料的特性

2)在单元化之前单元载荷搬运的搬运次数。

3)单元载荷搬运的环境条件。

4)接收、存储、运输和搬运单元物料的方法(容器和搬运)，以及系统内其他搬运单元的利用。

5)减少同一设施内不同"单元载荷搬运系统"的数量。以上因素都会影响到单元载荷搬运的规模和包装。6.6单元载荷原则ghan11@163.com6.6.2单元载荷搬运的规划与设计主要考虑的因素如下:1)包装材料用得最少，成本低，有足够的机械强度。

2)用后即可丢弃的，多用途的或者多功能的。

3)尺寸优化，便于恢复非单元化的原来状态。

4)可用标准设备运输。

5)有互换性，外形优化，易于储存。

6)可以堆放，单元化成本较低。6.6单元载荷原则ghan11@163.com6.7.1物料搬运中的变量对MH问题的理解和分析，需要有一个对正确解决MH问题的观念与哲理。物料搬运程式在解决MH问题的各个方面都被证明十分有用。需要考虑6个主要的问题，使用5WHI法。“Why为什么”提示设计者彻底评价环境，正确确定问题。“What什么”是关于移动什么物料的问题(特性和数量)。“Wher什么地方”和“When什么时候”是关于移动的。“Who谁”和“How如何”是关于方法的。6·7物料搬运程式ghan11@163.com

这6个变量及其在设计中的作用可见图6-1。What？Where？Who？When？Why？How？Which？喜欢的系统移动物料方法物料搬运系统变量++=图6—1物料搬运程式变量及其在设计中的作用6·7物料搬运程式ghan11@163.com6.7.25WHI的应用（略）5WHI在应用中的要点：1）Why将应该的与已作的分开。2）What和Why明确搬运的正确物料。3）Where、When和Why确定必须执行的移动。4）How和Why确立使用的正确方法。5）Who和Why谁能作出更好的设计。

6·7物料搬运程式ghan11@163.com6.8.1MH系统设计概述

MH系统设计是一个复杂的过程。需要大量的专业知识和对特定问题的深入理解。MH系统设计可通过采用“设计样板”或“标准方案”的经验设计法，得到解决。在MH系统设计时，必须清楚地确定和理解MH问题的基本方面。清楚地确定和理解MH问题的基本方法是应用物料搬运程式，使设计人员去回答5W1H来获得对物料搬运、搬移的地点、搬运的方法与设备的全面理解。设计人员应始终关注MH系统的实际要求。这一节中将提出MH系统设计的框架。这个框架可说明现代MH系统中的设计问题。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com

基于知识的MH系统设计方法相关知识是WH系统设计中最重要的组成部分与资源。相关知识分两类知识。

第一类是大量的清晰直观的知识，它使设计人员对MH系统设计有透彻、独特的理解。包括MH设备、最佳的MH实践经验、最好的实际制造经验(尤其是MH系统设计应体现的精益生产与快速响应制造方面的经验)、实现MH原则的方法等。

第二类是计算机信息处理知识，主要是借助于仿真模型对MH系统进行建模与分析。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com显然，我们迫切需要有一种支持MH系统设计的、有效地组织与管理知识的方法。开发某些形式的计算机化的“基于知识系统”，以便于使用者获得第一类知识。至于第二类知识，相关制造软件或称e—制造方案(e—manufacturing)已经提供了系统模型知识的表述和维护的有效方法。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com

全寿命周期工程(LCE)观点

MH系统设计一方面关注的是操作性、可靠性和维护性方面的问题。另一方面，灵捷和竞争制造环境下的MH系统必须要有有效的可重组的能力，以适应不同要求的物流功能。显然，MH系统设计和再设计可以看作是重复过程，不是一次性过程。理想的MH系统的LCE最适合客户化的e—制造环境，这种环境可以提供必要的集成性、连贯性和知识更新。实施LCE需要：1)完善的知识库。2)需要应用知识的系统分析和设计工具的更加紧密的集成。3)努力不断升级和完善的LCE系统。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com6.8.2物料搬运系统设计框架提出MH系统设计的框架要达到以下目的：

1)鼓励MH系统设计者从一个基本观点看问题(通过MH程式)。

2)引导设计者认识MH是作为设施中一项物流功能的现代观点。

3)强调知识的重要性，为了有效设计MH系统，提出开发管理这些知识的方法。

4)引入全寿命周期工程概念，同时认识到MH系统设计中IT/IS的重要性。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com1.物料搬运原则2.对物流的要求（正确的××）物流分析开发初始流动图形建立物流图型识别移动要求记录成文现有及需要的建筑物特征相关物料特征及搬运要求选择物料搬运设备和MH系统的配置评价变量决定：检查兼容性性能规格技术要求招募人员实施1.对IT/IS的要求2.制造执行系统（MES）设计MH系统设计知识库设计时信息/知识库记录MH分析概要表可送出：MH系统1.实际的MH系统2.控制软件3.制造执行系统4.作业管理（如看板/物料的控制1.信息2.操作策略活动和计划活动规划内部关系空间要求知识支持物料搬运设备物料搬运经验物流分析（如FactoryFlow)离散事件仿真技术分析项目管理方面系统设计评价准则

图6—2设计物料搬运系统的框架ghan11@163.comMH系统设计的框架考虑了设计过程计算机化可能性。现有商用的MH软件，如FactoryFlow，只是强调总物流的分析，仅局限于初始设计阶段。显然，计算机化是进一步研究的难点。理想的MH系统设计框架既要体现MH的重要思想，也要体现MH的一些现代观点。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.comApple提出的方法是为MH设计者提供为完成MH系统设计的指南的方法学。设计中应该将MH原则、MH设备、单元载荷和物流分析这些特定概念、知识和技术结合起来。同时以某种合理化形式使设施规划和MH之间保持一致。也必须包括全寿命周期工程观点、MH系统随机模型，以及从IT/lS方面考虑MH。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com6.8.4对MH系统的要求

概述“正确的XX”实质上体现了MH系统有效施行设施的物流功能的需要。要将“正确的XX”和MH原则转换成更具体要求。对于稳定生产的传统制造，这些要求可明确地表示和定量化。从传统观点意义上说，MH通过物流实现与布置规划的最终连结。据此，可以估计出所使用的输送机械、各种车辆、托盘和容器的种类和数量，以及能提供存储的空间等。

6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com对于强调基于需求和大规模定制的现代制造，这个问题并不直观。原因有：1.由于MH与外部物流功能的紧密集成，设计的MH系统应以能有效提取反映最新实际需求的实际生产信息为目标。这种能力是属于ERP系统的MES部分。2.由于按顾客要求组织的不同模式的生产，需要有效的MH确保零部件按正确的时间、正确的地方、正确无误地和完整可靠地供应。将MH看作物流功能之一的现代观念，对MH系统设计提出了新的要求。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com

工厂布置和MH设计工厂布置和MH系统设计通常是分别考虑和进行的，这主要是因为方便，并非反映设计过程的实际流程。MH系统设计还应包括以后的阶段。除了MH的物流方面，MH系统设计包括实现物流的方法和细节。这必须对物料、移动、方法和从业人员进行详细研究；由MH程式指导和MH概要表中的信息，提供了后一阶段物流分析的必要材料。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com信息技术/信息系统(IT/I5)“正确的xx”是由某种形式的IT/IS基础结构所支持，它可以向MH系统提供准确的信息。假定MH系统运作环境是在像ERP或MRPII系统这样良好的企业信息系统框中。

ERP涉及设施间和设施内的物流活动的计划与协调。ERP执行的功能包括主生产计划

(MPS)、物料需求计划

(MRP)、能力需求计划、车间现场控制、采购、库存控制、产品数据管理、成本控制。设施中物流和生产活动有效结合，突出了执行由ERP生成计划的作用。信息的有效流动是至关重要的。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com

ERP系统是平台软件，其制造执行系统MES实质是与ERP分离的，所以必须建立车间现场控制装置的接口，需要进行系统集成工作。

ERP系统实质上是一个计划软件系统。可为制造活动也就是生产活动，建立宽阔的时间窗口。通过MH装置和人，将物料从一个地方移到另一个地方的准确时序和方式，也就变成MES的任务。在制造计划和控制环境下，ERP是计划层面。MH是装置控制层面。所以，计划层面和装置控制层面之间存在一个所谓的执行层（制造执行系统（MES））。MES定义：为一个将用于完成生产任务的方法和工具综合在一起的、在线计算机集成系统。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com构成MES的各标准模块如下:(1)计划系统接口。这个模块直接与系统间计划信息传递相配合。很多系统需要客户接口。

(2)工作指令管理。它自动或人工接受进人信息，这些信息可确定生产什么、生产数量、微观管理等。

(3)工作地管理。这项功能主要负责实施对工作地的工作指令计划和逻辑构成进行指导。它包括系统对每个工作地的直接控制接口和联接。

通过下列特定任务来完成这些功能：1）给工作单元和工作地指定操作代码。2）优化工作指令。3）利用工艺路线和时间标准数据，确定每项操作和工作地的负荷，从而确定当前车间负荷。4）为车间各种装置检索并下载计算机程序。5）保持工作地设备、工具、物料等按工效学原理的合理位置和保证操作稳定有效。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com

(4)库存跟踪和管理。确定、存储和维持每批或单元库存的当前位置的细节。

(5)物料移动管理。

(6)数据收集。作为MES的“眼与耳”，数据收集可以使系统保持现状。

(7)例外管理。用来响应末预料到的事件。

6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com图6—3所示为包含MES的ERP结构。目标与策略量度与结果通讯与集成公用数据与完整性销售与作业规程商务规划战略规划财务规划战略规划主作业计划战略规划资源管理维修管理质量管理文件管理物料需求与作业计划生产能力与作业计划生产能力与作业计划物料需求与作业计划制造执行系统财务管理战略规划6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com

全寿命周期工程观点

LCE阐述设备的整个生命历程，包括定义原始概念、功能设计、详细设计、实施、操作和最终报废的全过程。所以，LCE涉及由设备和实施MH物流功能的控制软件组成的、复杂系统的处理观点和方法。

MH系统设计方法提倡全寿命周期的工程观点(LCE)。对现代制造设施，它由于全球的竞争，不断重新构造自身以适应变化需求，这种重组包括设施的重新设计，以适应新的顾客需求。这就是LCE的作用和影响。需要对整个寿命周期建立良好的可靠性和维护措施。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com应用LCE思想，在设计MH系统中实现这一概念时，区分下面的不同情况十分有用:

1)设施中MH设备主要是固定的，只有为了改进其功能才可以修改它的操作。

2)MH系统中多数设备是固定的，但对于MH系统的其他部分存在调整的可能。

3)存在灵捷制造这样变革的可能(也区分渐进的变化和重组)。后一种情况，LCE的一些方法特别重要。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com理想的情况，希望主要采用计算机化和集成化的开发方法来实现LCE的思想。

在e-制造解决方案中可以找到制造系统分析和设计的例子。一制造方案由两部分组成：产品知识(或信息或数据)、工艺操作和资源；各种设计与分析工具。将这两个部分在集成环境下有机结合起来。最重要的是：这些知识源是物流的最重要的要素，可推动和支持去实现LCE。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.comLCE观点提倡，有效的重设计和重组需要一致连贯的方法：使用基于计算机工具/技术获取大量知识，以及利用人类专家获取知识。LEC另一个主要概念是MH系统设计需要维护，保存适用的文档、保留正确的设计信息以及这些信息的组织，对于分析和设计都是至关重要的。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com6.8.5HM系统的设计任务和步骤

信息收集所收集的信息必须覆盖工厂布置设计阶段。首先应该收集齐全与物料搬运有关的信息，并记录在有MH程式内容的MH概要表上。

开发初步流程模型物流设计是MH系统设计的主要焦点。在设计初始阶段的观念是开放的。要得到与精益生产思想一致的物流模型，这需要适当的再设计。尽可能考虑的另一个问题是实际存在的约束。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com

信息流在设计现代制造或服务设施时，有效的信息流越来越重要。信息对不同生产工作地或MH的运作状态作清楚描述。

建立物流模式

要应该考虑物流规划的准则，也应对物流在更高水平上考虑得更详细一些。通常要综合数种物流模式并作出评价，确定最佳的流动模式，最后将之画在图纸上。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com

识别移动需要，并用文档记录利用过程图可以用文档记录下各项物料单独的运行路径，转换成流程程序图，并指出执行过程每一步骤的设备。当涉及产品的装配时，用单独过程卡描述的各种物料的流动路线，被组合在一起形成流程程序图。移动的特点也应以文档的形式记录下来，包括利用物料搬运程式决定初始特点(范围、来源和目的地、距离、路径、频率、速度等)。数量、单元体积、单元重量、类别和形式、一致性等物料特点应记录下来，以作分析和存档。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com

确定建筑物的特性当条件允许时，MH系统设计人员可以自由决定与MH有关的建筑物特性，包括载荷水平、空载水平、立柱间距、室内净高和运行面积，而不是给设计人员作硬性的规定。

与MH系统和设备能力有关的物料特性和移动要求进一步丰富物料搬运分析概要表记录的信息，记录中包括物料、移动要求、设备能力(方法)及其关系等。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com

选择物料搬运设备和配置MH系统主要考虑设备的机械化程度、经济合理性、投资回收期问题。机械化程度高的MH设备适合于下面情况:1)产量高。2)需要继续不断的移动。

3)需要重复不断的搬运。4)工人直接完成搬运任务。

5)控制物流速率的需要。6)增加能力。

7)危险性物料的搬运。8)在生产瓶颈部位。

9)单元载荷操作的需要。10)有限的空间。随着制造业设施越来越强调灵捷和快速响应性，MH越来越智能化，机械化和自动化。另一方面搬运信息的自动化，变得更为重要。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com

待选方案评价定性方法；定量方法。0实施需要用项目管理用项目管理方法实施MH系统，主要的过程和环节如下:1)制定项目试验性预算。2)评价报告。3)获得高层管理最终批准。4)挑选合适的供应商。5)设备交付中的问题。6)安装进度计划。7)监督安装。8)定向培训人员。9)系统的调试。10)对系统运行结果的评估。11)正式验收。6.8MH系统设计的若干问题ghan11@163.com6.9.1物流搬运系统的分析过程分析过程分为四个阶段，即外部衔接、总体搬运方案、详细搬运方案和实施，以及施工安装和生产运行。II

、总体搬运方案III、详细搬运设计IV、方案实施物料搬运分析1、物料2、移动3、方法输入数据P、Q、R、S、T1、物料的分析3、移动的分析4、移动图表化6、初步搬运方案7、修改和限制8、各项需求计算多种搬运方案X、Y、Z9、方案的贫家选定搬运方案时间基本内容2布置

5物料搬运方法的知识与理解I

、外部衔接模式图5—5物料搬运分析过程阶段程序运用6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com6.9.2物料和移动分析6.9.3距离与物流指示图1.在布置图上绘制的物流图在实际的布置图上绘制的物流，图上标出了准确的位置，所以能够表明每条路线的距离、物流量和物流方向。可作为选择搬运方法的依据。如下图所示。注：距离总是按水平面上的直线距离计算。当采用直角距离、垂直距离(如楼层之间)或合成的当量距离时，分析人员应该有文字说明。6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com2.物流-距离表如下表所示。其中i表示从作业单位序号、j表示至作业单位序号。表中空格表示两作业单位之间无明显物流。作业单位至j作业单位从i12————n1f11/d11f12/d12————f1n/d1n2f21/d21f22/d22————f2n/d2n————————————————————nfn1/dn1fn2/dn2————fnn/dnn表4—7物流—距离表6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com

3.F-D图(即流量距离图)

忽略不同物料、不同路线上的物料搬运成本的差异，各条路线上物料搬运费与fijdij成正比，则可以将总的物料搬运费用C为假设不同作业单位之间的物料搬运量相互独立。为了使总的搬运费用最小，f大的作业单位之间应该靠近布置；f小的作业以远离可以长一些。从而有写成等式形式其中D、n为常数，且应有n＞0。

6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com

一个良好的布置方案各作业单位之间的物料搬运量与搬运路程成双曲形曲线函数关系，如下图所示，称上式为布置方案的物流-距离基准曲线。为了评价布置方案的优劣，可以应用曲线回归理论求出上式中的常数D和n。6.9物料搬运系统分析（SHA）图4—17F—D的双曲线形曲线(d1,f1)(d2,f2)(dk,fk)(dm,fm)ghan11@163.com

讨论:(1)同一布置方案中，如果作业单位之间存在d大、f也大的情况，图中A，说明两作业单位布置位置不恰当，应靠近布置，且路线应短捷。

(2)同一方案中，如果作业单位之间存在d小且f也不的情况，图中B，说明作业单位之间的相对位置可以远离一些。6.9物料搬运系统分析（SHA）图4—19物流—距离关系（一）ABdfghan11@163.com

(3)不同布置方案之间的物流-距离基准曲线之间存在下列数种情况。图a中方案1的基准曲线I1在方案2的基准曲线I2之下，说明方案1的物流状况更好；图b中I1与I2相交，对于I1来说，d大时f也较大，一般来说方案2更好一些。

根据上述分析，清楚地反映出布置方案物流状况的优劣，并为进一步修正布置方案提供了依据。6.9物料搬运系统分析（SHA）图4—19物流—距离关系（二）dfI1I2dfI1I2a)b)ghan11@163.com6.9.4物料搬运方法的选择

1.搬运路线系统物料搬运系统就是把各项物料移动结合在一起的总的方式。物料搬运路线系统一般分为以下几种类别：

(1)直接型路线系统。各种物料能各从起点移动到终点的称为直接型路线系统。

(2)间接型路线系统。把几个搬运活动组合在一起，在相同的路线上用同样的设备，把物料从一个区域移到其他区域。又可分为渠道型和中心型两种方式。6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com

直接型物料搬运路线系统适合于当物流量大，距离短或距离中等。尤其当物料有一定的特殊性而时间又较紧迫时更为有利。

渠道型物料搬运路线系统适合于一些物料在预定路线上移动，同来自不同地点的其他物料一起运到同一个终点。当物流量为中等或少量，而距离为中等或较长时，采用这种形式是经济的。尤其当布置是不规则的分散时更为有利。中心型物料搬运路线系统来说，各种物料从起点移动到一个中心分拣处或分发地区，然后再运往终点。物流量小，距离中等或较远时，这种形式是非常经济的。尤其当厂区外形基本上是方整的且管理水平较高时更为有利。6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com2.物料搬运设备物料搬运设备适应情况：①简单的搬运设备:距离短，物流量小。②简单的运输设备:距离长，物流量小。③复杂的物流设备:距离短，物流量大。④复杂的运输设备:距离长，物流量大。3.运输单元运输单元是指物料搬运时的状态，就是搬运物料的单位。一般运输单元为标准化的集装单元，能节省在每个搬运终端的费用。而且标准化还能简化物料分类，从而减少搬运设备的数量及种类。6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com4.搬运方法搬运方法就是以一定形式的搬运设备，与一定形式的运输单元相结合，进行一定模式的搬运活动，以形成一定搬运路线的系统。6.9.5初步的搬运方案物料搬运方案是综合各种作业所制定的各种搬运方法的组合。我们把一定的搬运系统、搬运设备和运输单元叫做“方法”。

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制定搬运方案就是：确定系统

(指搬运的路线系统)，确定设备

(装卸或运输设备)及确定运输单元

(单件、单元运输件、容器、托架以及附件等)。搬运方案的表示：

1.SHA方法用的图例符号路线系统的代号：D——直接型路线系统;K——渠道型路线系统；G——中心型路线系统。

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用左图所示的符号或图例来表示设备和运输单元。6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com2.在普通工作表格上表示搬运方法编制搬运方案的方法之一是填写工作表格，列出每条路线上每种(或每类)物料的路线系统、搬运设备和运输单元。见下页的表格。另一种方法是在流程图上记载建议采用的搬运方法。第三种方法是在物流图上记载建议采用的搬运方法。一般说来，这种做法使人看起来更易理解。

6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com直接形——叉车——托盘纸箱c

成品库——发运渠道型——（注）两轮手推车——桶桶a

造粒——制成片剂

只管人接收直接形——叉车——托盘直接形——叉车——托盘直接形——叉车——盒桶a、袋b、贵重金属d

原料库——

造粒重建卸货站台直接形——叉车——托盘直接形——叉车——托盘直接形——叉车——托盘桶a、袋b、贵重金属d

进厂——

原料库备注建议的搬运方法路线系统，搬运设备和运输单元物料类别路线注：建议的渠道型路线系统按照下述路线：

造粒制成片剂装瓶成箱发运表5—10物料搬运方法工作表6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com3.在汇总表上表示搬运方法编制汇总表：每条路线填一横行，每类物料占一竖栏。汇总表填“搬运方法”，适用于项目的路线和物料类别较多的场合。见下页表格。从汇总表上，可以全面了解所有物料搬运的情况，还可以汇总各种搬运方法，可以编合各条路线和各类物料的同类路线的设备及运输单元。这样，就能把全部搬运规划记在一张表上(或粘在一起的几页表上)，并把它连同修改布置的建议，提交审批。6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com

公司：

厂名：

项目：

制表人：

参加人：物流量单位：

日期：

第

页

共

页物料移动方案表5—11系统方案汇总表25——5

——4

——3

——2

——1——S代用S代用S代用S代用TETETETE从——至

双向说明说明说明说明路线类别号类别号类别号类别号物料类别说明1）填写表头2）填写物料或产品类别并加以说明，每类填写一大栏3）列出物料移动的各条路线，每条填写一行，填写起讫点4）填写每条路线上每类物料的搬运方法，在（S栏）填写路线系统型式、（E栏）便运设备、（T栏）运输设备，如有代用方案在小方格内表明字母。在“代用”和“S兰”上面的横格内填写物流量、运输工作量等级和计算数据5）填写搬运方法的代用方案或第二方案6）记载其它有关资料以进一步说明12345备注：6搬运方法的代用方案或第二方案ghan11@163.com6.9.6修改和各项需求的计算1.考虑实际的限制条件进行修改物料搬运方案中常涉及到的一些修改和限制的内容有：(1)在前面各阶段中已确定的同外部衔接的搬运方法。

(2)既满足目前生产需要，又能适应远期的发展和变化。

(3)和生产流程或流程设备保持一致。

(4)可以利用现有公用设施和辅助设施保证搬运计划的实现。6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com

(5)布置方案，以及它们的面积，空间的限制条件。

(6)建筑物及其结构的特征。

(7)库存制度以及存放物料的方法和设备。

(8)投资的限制。

(9)设计进度和允许的期限。

(10)原有搬运设备和容器的数量、适用程度及其价值。

(11)影响工人安全的搬运方法。6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com2.各项需求的计算一般要提出2一5个方案进行比较。对每一个方案需作如下说明:(1)说明每条路线上每种物料的搬运方法。

(2)说明搬运方法以外的其他必要的变动，如更改布置、作业计划、生产流程、建筑物、公用设施、道路等等。

(3)计算搬运设备和人员的需要量。

(4)计算投资数和预期的经营费用。6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com6.9.7方案的评价方案的分析评价常采用以下几种方法法

1.费用比较或财务比较费用是经营管理决策的主要依据。即对每个方案，都要明确其投资和经营费用。

2.优缺点比较法

3.因素加权分析法多方案比较时，因素加权法是评价各种无形因素的最好方法。正确选定搬运方案可以根据费用对比和对无形因素的评价，建议应同时考虑这两方面的问题。6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com6.9.8详细搬运方案的设计搬运方案详细设计是在总体搬运方案基础上制定一个车间内部从工作地到工作地，或从具体取货点到具体卸货点之间的搬运方法。详细搬运方案必须与总体搬运方案协调一致。实际上，SHA在方案初步设计阶段和方案详细设计阶段用的是同样模式，只是在实际运用中，两个阶段的设计区域范围不同，详细程度不同。详细设计阶段需要大量的资料、更具体的指标和更多的实际条件。6.9物料搬运系统分析（SHA）ghan11@163.com6.10物料搬运(方案)系统评估的量化分析方法量化评价实例该实例是要在下图所示的仓库设计的四个设备配置方案中选出最优，系统配置方案中有关设备的经济技术参数如下页表格。该方案是要解决从储货区到出库月台和从出库月台回到托盘堆存区的货物运输问题。从仓库到月台的过道有3%的坡度。方案2和4有必要配备一台叉车进行空托盘的堆码工作。装卸点月台仓储区托盘堆存区方案运输工具备注A1平衡重叉车见表4—10A2牵引车(长度为两个托盘)见表4—10A3无人引导小车见表4—10A4自行式悬挂式输送机见表4—10

图4—22仓库表4—9设备配置方案ghan11@163.com6.10物料搬运(方案)系统评估的量化分析方法分类序号子项序号量化项目单位方案号A1A2A3A4Ⅰ1设备长度mm32609760312017502设备宽度mm17001050105010753设备高度mm25751400120021504设备重量kg41001070025001700Ⅱ5输送货物单元类型托盘货和包装货所有6起升高度mm34007堆垛能力mm23001100110011008爬坡能力%3165159转弯半径mm2800250025001500Ⅲ10设备数量台2013+26080+2Ⅳ11小时运行总费用DM18001545360078012人员数量人220113带载运行时间/总运行时间%0.650.550.70.8314不要其他工具辅助不可能可能表4—10系统配置方案中有关设备的技术经济参数ghan11@163.com1.权重系数首先对方案按设备尺寸、工作参数、数量、投资等四大项定义出相应的权重系数Gj，再确定大项中的各个子项的权重因子Gk，计算各子项的权重系数Gi=Gj

Gk得到下表。6.10物料搬运(方案)系统评估的量化分析方法分类号自相序号量化项目GjGkGi=Gj+GkⅠ运输工具的尺寸0.21长度0.30.062宽度0.40.083高度0.10.024设备重量0.20.04Ⅱ设备性能参数0.35对货物类型的适应能力0.30.096起升高度0.10.037堆垛能力0.30.098爬坡能力0.10.039转弯能力0.20.06Ⅲ必要的运输工具0.110运输工具数量1Ⅳ投资0.411小时运行总费用0.30.1212人员数