物料搬运系统与路线

物料搬运系统设计意义（从数据中看问题）中等批量生产车间里，零件在机床上时间仅占生产时间5%，而95%时间消耗在原材料、工具、零件搬运、等候上。据统计，搬运费用占总生产费用30%~40%•处理重点物料搬运是一个系统工程，牵一发而动全身，所以必须抓住重点。重点注意以下：→1了解掌握物料搬运系统概念和设计标准→2物料搬运路线选择与设计→3物料搬运设备分类与选择→4系统搬运分析设计→5其它物料搬运分析技术1主讲段鹰物料搬运系统与路线第1页第一节：物料搬运系统基本概念一、概念什么是物料搬运：对物品进行搬上、卸下、移动活动。搬上、卸下——改变物料存放状态。移动（搬运）——改变物料空间位置。什么是物料搬运系统：将一系列相关设备或装置，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。

思索：沙钢卸料时为何要往地上甩？物理改变只增加成本该系统设计取决于物料特征和种类2主讲段鹰物料搬运系统与路线第2页第一节：物料搬运系统基本概念二、物料搬运系统设计中常见问题和基本标准：搬运通道不通畅（交叉）——流动标准（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波折——最短距离标准搬运容器不标准——标准化标准（国际公认标准基础模数尺寸为600mm*400mm）——搬运机械应依据标准模数决定其性能参数搬运活动未从系统考虑——系统化标准（把各种搬运活动看成一个整体，其范围包含供货厂商、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——柔性标准（用叉车（堆、卸、搬））搬运系统与生产系统不均衡——尽可能使人、机、物合理安排，平衡生产力其它标准——集装标准重力标准安全标准3主讲段鹰物料搬运系统与路线第3页本资料起源4主讲段鹰物料搬运系统与路线第4页第二节：物料搬运路线选择一、搬运路线类型

•直达型——指物料从起点到终点经过路线最短，适合于物流量大或特殊要求物料。

•渠道型——指物料在预定路线上移动，与来自不一样地点其它物料一起运到同一终点，适合布置不规则或搬运距离较长物料。

•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物料。BCADCBAAB5主讲段鹰物料搬运系统与路线第5页第二节：物料搬运路线选择二、

路线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？？6主讲段鹰物料搬运系统与路线第6页第三节：物料搬运设备及用具一、物料搬运设备选择1、选择标准：2、考虑原因

•物料特征和运动方式

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）

•设备技术性能：能否胜任工作

•经济原因：成本、性价比

•能耗：是否符合电力供给情况

•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类型、型号和数量7主讲段鹰物料搬运系统与路线第7页3、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相关），存放物品为单件，最大单件重量为5吨，问：怎样合理配置搬运装卸机械设备？

8主讲段鹰物料搬运系统与路线第8页

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、依据叉车含有机动性特点，可多库共用，5个库房只需配置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

★依据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情况得到叉车配置，见下表:9主讲段鹰物料搬运系统与路线第9页第三节：物料搬运设备及用具二、传统搬运、储存设备1、传输带——这是一个将物料沿固定路径移动装置，能够经过电气、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、连续载荷、路线固定。常见滚轴式、皮带式、托盘式和高架式。10主讲段鹰物料搬运系统与路线第10页第三节：物料搬运设备及用具

2、起重机——这是一个将重物提升、降低或传输装置，特点是间歇动作、重复循环、短时载荷、升降运动。常见高架吊车、堆垛机。11主讲段鹰物料搬运系统与路线第11页第三节：物料搬运设备及用具3、工业车辆——这是一个轮式无轨运输装备，特点是可独立运行，进行流动作业。12主讲段鹰物料搬运系统与路线第12页第三节：物料搬运设备及用具4、货架——为处理“先入先出”困难，提升货物存放数量，就须采取货架。常见有悬臂式、流动式和货格式。货架选取须注意货格净空尺寸、货架刚度和牛腿位置精度。5、货物载体——是指承载货物容器，能够有托盘、托板、滑板、专用集装箱、专用堆放架、硬纸板箱等。惯用是托盘（平式、箱式、柱式）。国际标准化组织提议托盘标准尺寸为：800mm*1200mm、1000mm*1200mm、1016mm*1219mm、1100mm*1100mm。6、电气、电子设备——指为进行货物及设备检测、识别和控制而使用电气、电子设备。惯用条形码、射频技术、扫描仪、传感器和PC机。13主讲段鹰物料搬运系统与路线第13页第三节：物料搬运设备及用具三、先进物料搬运设备1、自动引导小车（AGV）——一个用电池供电、无人驾驶工业货车，能够经过编程进行路径选择和定位。通常与其它自动化系统集成起来使用（如CNC机床、工业机器人），从而取得集成、柔性自动化综合效益。14主讲段鹰物料搬运系统与路线第14页第三节：物料搬运设备及用具AGV路径优化问题——

最初级方法是将每个AGV在缓冲站停位点联接成线。但生产实际中，AVG不可能穿过任何设施，而且须考虑一定转弯半径。普通地，AGV转弯半径为车长75%取货点AGV轮廓线路示意图AGV优化路径15主讲段鹰物料搬运系统与路线第15页第三节：物料搬运设备及用具2、工业机器人——可沿规划好路径搬运重物，适合再柔性装配中搬运或从事危险工况。机器人选取指标——

净载重量：确定载重堆机械手臂所产生最大力矩。精度：由最小移动距离、可重复性和准确性三个原因组成，其中最小移动距离由定位数据存放精度决定，准确性和可重复性由机械齿轮和连接件反弹及变形决定。速度：由整个装配操作完成周期决定。16主讲段鹰物料搬运系统与路线第16页第三节：物料搬运设备及用具基对象尺寸、形状、重量机器人任务机器人需求载荷与机器人尺寸比较可行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比较选择开始选择结束寻找其它更适当机器人机器人选择方法17主讲段鹰物料搬运系统与路线第17页第四节：系统搬运分析（SHA）一、搬运系统分析体系结构

1、方法结构：一个处理问题方法一系列依次进行步骤一整套关于统计、评定等级和图表化图例符号2、阶段结构：阶段一：外部衔接——搞清所分析区域物料进出情况。阶段二：总体搬运方案——确定各主要区域搬运方法，对搬运路线、设备类型作初步决议。阶段三：详细搬运方案——各主要区域内部各工作地间搬运方法。阶段四：方案实施——订购设备、人员培训、安装计划调试、验收。18主讲段鹰物料搬运系统与路线第18页3、程序模式：主要输入原因：P、Q、R、S、T1、物料分类3、各项移动分析4、各项移动图表化2、布置5、物料搬运方法知识和了解6、初步搬运方案7、修改和限制8、各项需求计算方案A方案C方案B9、方案评价选定物料分析移动分析方法分析（确定合理经济搬运方法）19主讲段鹰物料搬运系统与路线第19页第四节：系统搬运分析（SHA）二、移动分析——设施布置决定了物料搬运起点和终点距离，所以，移动分析必须建立相同物料搬运作业与详细布置结合基础上。1、搜集各种移动分析资料——包含：（1）物料类别和基本特征（2）路线移动距离和路线详细情况（弯曲程度、路面情况、气候与环境、拥挤程度、起止点组织情况）（3）搬运量：搬运量=物流量*搬运距离20主讲段鹰物料搬运系统与路线第20页第四节：系统搬运分析（SHA）2、移动分析方法（1）流程分析法——每次只观察一类产品或物料，并跟随其沿着整个生产过程搜集资料，最终编制成流程图。该方法适合物料品种极少情况。（2）起止点分析法——分两种做法一是观察移动起止点来搜集资料，每次分析一条路线，并绘制成搬运路线表。适合于路线数目不太多情况。二是对一个区域进行观察，搜集运进运出该区域一切与物料相关资料，并编制成物料进出表。适合于路线数目多是情况。3、编制搬运活动一览表，并在布置图上绘制流程图——将各项移动分析结果标注在布置图上，起到了一目了然作用。21主讲段鹰物料搬运系统与路线第21页第四节：系统搬运分析（SHA）三、搬运方法分析——就是将一定类型搬运设备与一定类型运输单元相结合，并进行一定模式搬运活动，以形成一定搬运路线系统。普通地，每个搬运方案都是几个搬运方式结合。这一过程须建立搬运方法工作表、需求计算表和评价表1、确定搬运方法：（1）依据搬运路线系统选择标准确定搬运路线（直达、渠道、中心）（2）依据搬运设备选择标准确定搬运设备类别、规格、型号（3）依据物料分类一览表确定运输单元2、方案修改和限制——除考虑搬运路线、设备和运输单元外，还须考虑正确、有效设备操作，以及协调、辅助物料搬运正常进行问题（如生产和库存协调）。常包括修改和限制内容有：已确定同外部衔接搬运方法；物料存放方式；空间限制；投资限制；现有生产流程限制……22主讲段鹰物料搬运系统与路线第22页第四节：系统搬运分析（SHA）3、说明和各项需求计算——对修改后几个初步搬运方案，应逐一方案进行说明和计算，其内容包含：（1）每条路线上每种物料搬运方法说明；（2）搬运方法之外其它必要变动说明（如更改布置、作业计划、生产流程、道路等）（3）计算搬运设备和人员需求量（4）计算投资和预期经营费用4、方案评价——惯用费用比较法和加权原因比较法5、搬运方案详细设计——在初步方案确定下来基础上，处理详细取货、卸货搬运方法23主讲段鹰物料搬运系统与路线第23页小结：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许物料较多物料24主讲段鹰物料搬运系统与路线第24页SLP与SHA相互关系：1、二者出发点都是力争物流合理化——SHA重点在于空间合理规划，使得物流路线最短，在布置时位置合理，尽可能降低物流路线交叉、迂回现象。

SLP重点在于搬运方法和伎俩合理化，既确定合理搬运方法，选定合理搬运设备，使搬运系统最优。2、二者相互制约，相辅相成——

主要是设施布置时就应同时考虑搬运系统要求。

思索：1、采取传输带为主要搬运伎俩时，设施应怎样分布？

2、采取叉车为主要搬运伎俩时，设施布置应考虑什么问题？

25主讲段鹰物料搬运系统与路线第25页第五节：其它物料搬运分析技术一、搬运活性指数分析1