物料搬運裝備與技術(shù)全第1頁/共66頁2023/4/172第五章物料搬運裝備與技術(shù)5.1概述5.2物料搬運設(shè)備5.3物料運輸設(shè)備5.4物料搬運的集裝單元化技術(shù)5.5自動化倉庫5.6物料搬運信息技術(shù)第2頁/共66頁2023/4/1735.1概述5.1.1物流設(shè)備的發(fā)展5.1.2物流的發(fā)展對設(shè)備的要求5.1.3物流設(shè)備的分類5.1.4物流設(shè)備選用的一般原則第3頁/共66頁2023/4/1745.1.1物流設(shè)備的發(fā)展倉儲設(shè)備和裝卸搬運機械設(shè)備人力化機械化傳送帶、工業(yè)輸送車、起重機、叉車自動化AGV、自動貨架、自動存取機器人、自動識別和分揀、旋轉(zhuǎn)式貨架、移動式貨架、巷道式堆垛機智能化智能型裝卸堆垛機器人第4頁/共66頁2023/4/1755.1.1物流設(shè)備的發(fā)展運輸設(shè)備安全性舒適性快速運輸?shù)?頁/共66頁2023/4/1765.1.2物流的發(fā)展對設(shè)備的要求物流服務(wù)對設(shè)備的要求物流服務(wù)快速化服務(wù)功能集成化服務(wù)技術(shù)現(xiàn)代化服務(wù)組織網(wǎng)絡(luò)化物流服務(wù)綠色化第6頁/共66頁2023/4/1775.1.2物流的發(fā)展對設(shè)備的要求現(xiàn)代物流設(shè)備發(fā)展趨勢大型化和高速化實用化和輕型化專用化和通用化自動化和智能化成套化和系統(tǒng)化“綠色化”第7頁/共66頁2023/4/1785.1.3物流設(shè)備的分類交通運輸工具火車、輪船、汽車、飛機和管道運輸機械裝卸機械：裝/卸船機、裝/卸車機、翻車機、堆料機、堆包機等輸送機械：從牽引構(gòu)件分為：Ⅰ類帶牽引輸送機Ⅱ類鏈（繩）牽引輸送機Ⅲ類刮板輸送機Ⅳ類剛體輸送機Ⅴ類流體輸送機給料機械第8頁/共66頁2023/4/1795.1.3物流設(shè)備的分類倉儲及集裝容器托盤、貨箱、集裝單元第9頁/共66頁2023/4/17105.1.4物流設(shè)備選用的一般原則符合貨物的特性適應(yīng)物流量的需要各物流設(shè)備的相互協(xié)調(diào)物流設(shè)備的經(jīng)濟性和使用性應(yīng)具有超前性和富余量第10頁/共66頁2023/4/17115.2物料搬運設(shè)備

物料搬運設(shè)備及器具分類輸送機物料搬運設(shè)備起重機械搬運用車輛組成單元載荷的設(shè)備和容器空中輸送機地面輸送機垂直升降機單臂吊車橋式起重機龍門起重機堆垛起重機自動導(dǎo)引車電瓶車叉車簡易叉車搬運車手推車第11頁/共66頁2023/4/1712用途：主要用于輸送托盤、箱包件、集裝箱等有固定尺寸的集裝單元貨物。分類：重力式和動力式特點：結(jié)構(gòu)簡單，動作單一，造價低，制造容易，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的較高效率的搬運作業(yè)，由多臺設(shè)備可以組成搬運系統(tǒng)，實現(xiàn)自動化作業(yè)。缺點：占地面積較大，且不宜變更貨物的運輸路線。5.2.1輸送機類第12頁/共66頁2023/4/17135.2.1輸送機類第13頁/共66頁2023/4/1714用途：主要用于連接樓房倉庫或高層建筑各層的樓層面之間的貨物運輸需要，和在不同作業(yè)層面貨物輸送的需要。分類：載貨電梯、液壓升降平臺和板條式垂直提升機。特點：占地空間小，滿足不同層次空間作業(yè)5.2.2垂直提升類第14頁/共66頁2023/4/1715用途：這是一種將重物提升、降低或傳輸?shù)难b置特點：是間歇動作、重復(fù)循環(huán)、短時載荷、升降運動。優(yōu)點：可處理較重物料，節(jié)約地面空間，提升距離大缺點：需加固系統(tǒng)，柔性差，操作慢，安裝費高5.2.3起重類第15頁/共66頁2023/4/17165.2.2垂直提升類第16頁/共66頁2023/4/1717用途：是在高層貨架的巷道內(nèi)來回運行，將位于巷道口入庫站臺上的貨物，自動隨機存入貨位；或者將貨架貨位上的貨物取出，送到巷道口的出庫站臺上。特點：整機的結(jié)構(gòu)高而窄，結(jié)構(gòu)的剛度和精度要求高，堆垛機的運行速度高，啟動、制動快而平穩(wěn)，運行平穩(wěn)性好，?？烤雀?，安全性保護措施完善。5.2.4堆垛機類第17頁/共66頁2023/4/1718

搬運車輛的作業(yè)具有一定的柔性，作業(yè)的范圍大。有手推車、簡易叉式搬運車、電瓶搬運車、叉車、穿梭車、AGV等。手推車手推車是一種以人力為主，一般不帶動力，在路面上搬運貨物的小型搬運車輛的總稱。其特點是輕巧靈便、易操作、轉(zhuǎn)彎半徑小。5.2.5搬運工具類第18頁/共66頁2023/4/1719簡易叉車搬運車

用于搬運裝載于托盤上的貨物，多用于不需要堆垛的場合。其特點是轉(zhuǎn)彎半徑小，適用于搬運3噸下的托盤（或帶托盤結(jié)構(gòu)的容器）的貨物，搬運效率較高，但要求運行的道路平整度好，否則會影響安全提升高度、搬運效率和操作性。

5.2.5搬運工具類第19頁/共66頁2023/4/1720叉車叉車是車站、碼頭、倉庫、貨場、車間之間，廣泛用來承擔裝卸、搬運、堆碼等作業(yè)的一種搬運工具，具有適用性強、機動靈活、效率高等優(yōu)點，它不僅可以將貨物進行水平運輸，還可以叉取貨物進行垂直堆碼。5.2.5搬運工具類第20頁/共66頁2023/4/1721自動導(dǎo)引車AGV

又叫無人搬運車，裝備有自動導(dǎo)引裝置，能夠獨立自動尋址，并具有多重安全防護裝置以及各種功能裝置，通過計算機系統(tǒng)集中控制，自動完成無人駕駛及特定的功能的搬運車輛。特點：具有服務(wù)面廣，運輸路線長，柔性好，運輸路線靈活多變，運行費用少，系統(tǒng)安全可靠及無人操作等特點，廣泛使用于廠內(nèi)運輸、裝備生產(chǎn)線、倉庫、醫(yī)院等場所，特別適用于有噪聲、有污染、有放射性等有害人體健康的地方，以及通道狹窄、光線較暗等不適應(yīng)駕駛車輛的場合。5.2.5搬運工具類第21頁/共66頁2023/4/17225.2.5搬運工具類第22頁/共66頁2023/4/17231、選擇原則：2、考慮因素物料的特征和運動方式例：易燃、易損、重量、形狀水平式（滑道、推車）垂直式（升降機、卷揚機）傾斜式（連續(xù)運輸機）多平面式（旋轉(zhuǎn)起重機）設(shè)備的技術(shù)性能：能否勝任工作經(jīng)濟因素：成本、性價比能耗：是否符合電力供應(yīng)情況備件、維修和存放方式（托盤、箱器）、搬運頻率復(fù)雜搬運設(shè)備簡單運輸設(shè)備簡單搬運設(shè)備復(fù)雜運輸設(shè)備距離物流量5.2.6搬運設(shè)備的選擇物料搬運設(shè)備選擇原則第23頁/共66頁2023/4/1724搬運設(shè)備數(shù)量公式5.2.7搬運設(shè)備數(shù)量

式中：

——每日必需搬運的物料重量，單位為k；

——每臺車輛每日能搬運的物料，單位為kg；

——車輛額定載重量，單位為kg

——機械利用率，根據(jù)具體情況而定；

——裝載系數(shù)。由于種種原因，車輛不可能每次都達到額定載重量，一般是裝不滿的，故通常是在O.5～O.8；

——一次搬運循環(huán)時間，單位為h，；

——每日工作時間，單位為h；

——車輛臺數(shù)；

——運送行走時間，單位為h；

——裝卸時間，單位為h。第24頁/共66頁2023/4/17255.3物料運輸設(shè)備5.3.1鐵路運輸設(shè)備5.3.2水路運輸設(shè)備5.3.3公路運輸工具5.3.4航空運輸工具第25頁/共66頁2023/4/17265.3.1鐵路運輸設(shè)備機車蒸汽、內(nèi)燃、電力機車車輛客車：YZ、RZ、YW、RW、CA、XL、UZ貨車：棚車（P）；敞車（C）；平車（N）；罐車（G）；保溫車（B）四軸車、六軸車、多軸車50t、60t第26頁/共66頁2023/4/17275.3.2水路運輸設(shè)備貨船雜貨船、散貨船、集裝箱船、液貨船、滾裝船、載駁船、冷藏船客船與客貨船駁船其他船舶渡船、工程船、工作船第27頁/共66頁2023/4/17285.3.3公路運輸工具專用車輛按行業(yè)分類基本結(jié)構(gòu)自卸汽車、廂式車、罐式車、集裝箱式車、掛車、作業(yè)車半掛牽引車和半掛車第28頁/共66頁2023/4/17295.3.4航空運輸工具飛機貨機客貨機第29頁/共66頁2023/4/17305.4物料搬運的集裝單元化技術(shù)5.4.1物流標準化5.4.2單元貨載原則5.4.3托盤與托盤標準化5.4.4集裝袋與集裝箱5.4.5集裝技術(shù)第30頁/共66頁2023/4/17315.4.1物流標準化一、物流標準化

1.物流標準化的基點 零星貨物、散裝貨物、集裝貨物

2.物流標準化的重點（1）集裝單位與運輸車輛的載重量、有效空間尺寸的配合（2）集裝單位與包裝環(huán)節(jié)的配合（3）集裝單位與裝卸設(shè)備的配合（4）集裝單位與倉儲設(shè)備的配合第31頁/共66頁2023/4/17325.4.1物流標準化3.物流模數(shù)與物流標準化方法物流基礎(chǔ)模數(shù)：600mm*400mm物流集裝模數(shù)1000mm*1200mm；800mm*1000mm800mm*1200mm第32頁/共66頁2023/4/17335.4.2單元貨載原則一、單元貨載搬運的概念1.單元貨載的定義及觀念導(dǎo)源

觀念導(dǎo)源：單位器量原則，主要是基于以群組方式移動品種和物料要比個別移動更為經(jīng)濟有效。定義：一堆零部件或散裝物料，可安排聚集在一起，當成一次搬運移動標的物的最大負載，該一負載量即是單元負載。2.單元貨載搬運的優(yōu)點增加了一次搬運更多物品的能力減少搬運次數(shù)，降低搬運成本減少裝卸次數(shù)和物品的破損

第33頁/共66頁2023/4/17343.影響單元貨載搬運的因素

(1)需要具有單元化物料的特性(尺寸大小，易破碎性，數(shù)量等)。

(2)在單元化之前單元貨載搬運的搬運次數(shù)(內(nèi)部搬運)。

(3)單元貨載搬運的環(huán)境條件。

(4)接收、存儲、運輸和搬運單元物料的方法(容器和搬運)，以及系統(tǒng)內(nèi)其他搬運單元的利用。

(5)減少同一設(shè)施內(nèi)不同“單元貨載搬運系統(tǒng)”的數(shù)量。5.4.2單元貨載原則第34頁/共66頁2023/4/1735二、實現(xiàn)單元貨載的方法—集裝

1．集裝的由來定義：所謂集裝，簡言之，就是以最有效地實行物料搬運作為基本條件，把若干物品和包裝貨物或者零散貨物恰當?shù)亟M合，達到適合于裝卸搬運設(shè)備和機械操作的程度，對這種貨物的處理過程叫做集裝。限制因素包裝材料：包裝材料強度和材料自重約束了包裝體的大型化：人力裝卸能力：包裝必須限制在人的最大體能范圍之內(nèi)。所以，那時的組合體，重量一般在50kg以下。5.4.2單元貨載原則第35頁/共66頁2023/4/17362．集裝系統(tǒng)的概念集裝單元:

就是采用各種不同的方法和器具，把具有包裝或無包裝的物品，整齊地匯集成為一個擴大了的、便于裝卸搬運的、并在整個物流過程中保持一定形狀的作業(yè)單元。將零散貨物集中成一個單元，稱單元組合，又稱集裝。集裝化、集裝系統(tǒng):用集裝器具或采用捆扎方法，把物品組成標準規(guī)格的單元貨件，以加快裝卸、搬運、儲存、運輸?shù)任锪骰顒?，稱為集裝化。集裝化有時也俗稱為集裝系統(tǒng)，這是許多活動綜合的總稱。集裝貨物載體：托盤、托板、滑板、集裝箱、專用堆放架、硬紙板箱

5.4.2單元貨載原則第36頁/共66頁2023/4/1737集裝的優(yōu)點：①裝卸效率高；②汽車、貨車的使用效率提高；③可以防止物品的破損、污損、丟失；④容易進行物品的數(shù)量檢驗；⑤貨物包裝簡單，可以減少包裝費用；⑥容易高堆積，能充分地靈活地運用空間；⑦物品的移動簡單；⑧裝卸機械的機動性增高；⑨無論對什么物品，都能使作業(yè)標準化；⑩對品種不同的物品進行分類、保管都是便利的；⑩不需要固定的裝卸設(shè)備，因此不干擾其他作業(yè)。集裝的缺點：①作業(yè)有間歇；②需要寬闊的道路；③需要良好的路面；④托盤和集裝箱的管理繁瑣；⑤設(shè)備費一般較高；⑥由于托盤和集裝箱自身的體積及重量的原因，使物品的裝載減少。

5.4.2單元貨載原則第37頁/共66頁2023/4/17383．集裝的方式通常，集裝可通過棧板化、單元化、貨柜化等來完成。

(1)“棧板化”。是將個別品種加以組裝并固定于可由搬運車或起重機移動的“棧板”上：托盤、平臺。

(2)“單元化”。無托盤的貨物集裝“單元化”也是將貨物加以組裝，但是需要額外的材料來包裝該貨物成一個單元：集裝袋和專門設(shè)計的小型傳送車。

(3)“貨柜化”。它是將品種組裝于大型盒子或箱子內(nèi)：集裝箱。5.4.2單元貨載原則第38頁/共66頁2023/4/1739三、單元貨載搬運的規(guī)劃與設(shè)計1．單元貨載設(shè)計應(yīng)遵循的程序

(1)依據(jù)所需搬運物料的特征和搬運作業(yè)的目的，決定單元貨載的選用。

(2)依據(jù)搬運系統(tǒng)的能力和限制、設(shè)備條件和貨載容器的特征，選擇單元貨載的類型。

(3)確定貨載容量的大小以及要到達的區(qū)域和配置特征。

(4)收集一般工業(yè)上實用的貨載容器和其來源資料。

(5)決定單元貨載的尺寸大小。

(6)建立單元貨載的容器外形與特征。

(7)決定制成單元貨載容器的方法。5.4.2單元貨載原則第39頁/共66頁2023/4/17402.在選擇單元貨載系統(tǒng)容器類型時應(yīng)考慮的原則

(1)最低維護費用、最低成本。

(2)容器的可變換性、可展開性、多用途性。

(3)容器在使用上的一致性。

(4)容器的最佳尺寸大小、最佳的形狀設(shè)計。

(5)容易辨別容器類別。

(6)可以傳統(tǒng)搬運設(shè)備載送，不需另外購買搬運設(shè)備。

(7)容易儲存和適合大量堆積。

(8)最小的空重。

(9)機械強度合乎搬運作業(yè)需求。

(10)符合客戶需求。

(11)可重復(fù)使用，丟棄后可環(huán)保處理。5.4.2單元貨載原則第40頁/共66頁2023/4/1741四、單元貨載標準化與租賃化

1．單元貨載標準化單元貨載標準化一個公司在其各個設(shè)施之間的運作都使用同一規(guī)格的容器，其中最常見者為棧板標準化。優(yōu)點：

(1)提升空間使用效率。(2)改善搬運運輸效率。(3)降低容器制造成本。(4)提高數(shù)量的準確性。(5)落實整理整頓工作。(6)提高互換使用性。(7)減少資源浪費。

(8)降低貨品的損壞率。

缺點：(1)各廠的棧板會分配不均。

(2)各廠之間需要有棧板回收制度，且各廠須達成共識，用畢將棧板運回原來工廠。5.4.2單元貨載原則第41頁/共66頁2023/4/17422．單元貨載租賃化為克服實施單元貨載標準化可能產(chǎn)生的上述問題，才有了棧板租賃化的觀念與此行業(yè)的產(chǎn)生，各廠或上下游廠商都協(xié)議向同一家供應(yīng)商采購并使用其所提供的同一規(guī)格棧板。

優(yōu)點：

(1)租賃管理者負責(zé)追蹤棧板的流向。

(2)租用棧板者不用考慮棧板運回原廠的問題。

(3)租用棧板者不需負擔棧板的送返費、修理費、空閑棧板的管理費等。

(4)租用棧板者不需備用棧板，因此可減少廠內(nèi)的棧板數(shù)量。

(5)如能靈活運用國際聯(lián)營系統(tǒng)，物品流通就能達到高速化。

5.4.2單元貨載原則第42頁/共66頁2023/4/17435.4.3托盤與托盤標準化一、托盤的發(fā)展歷程

20世紀30年代：叉車的附屬搬運工具二戰(zhàn)：托盤裝卸二戰(zhàn)后：托盤儲存托盤運輸托盤銷售第43頁/共66頁2023/4/1744二、托盤的種類1.平托盤（FlatPallets）定義:在承載面和支撐面間夾以縱梁，構(gòu)成可集裝物料，可使用叉車或搬運車等進行作業(yè)的貨盤。分類:托盤，一般是指平托盤。按臺面分類：單面型、單面使用型、雙面使用型、翼型按叉車叉入方式：單向叉入型、雙向叉入型、四向叉入型按材質(zhì)：木制、塑制、鋼制、竹制、塑木復(fù)合等。5.4.3托盤與托盤標準化第44頁/共66頁2023/4/1745單面托盤

雙向進叉雙面使用形托盤

5.4.3托盤與托盤標準化第45頁/共66頁2023/4/17465.4.3托盤與托盤標準化第46頁/共66頁2023/4/17472.柱式托盤

PostPallets

柱式托盤是在平托盤基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其特點是在不壓貨物的情況下可進行碼垛(一般為四層)。多用于包裝物料、棒料管材等的集裝。

如圖的柱式托盤，還可以為可移動的貨架、貨位；不用時，還可疊套存放，節(jié)約空間。近年來，在國外推廣迅速。

5.4.3托盤與托盤標準化第47頁/共66頁2023/4/17483.箱式托盤BoxPallets箱式托盤是在平托盤基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，多用于散件或散狀物料的集裝，金屬箱式托盤還用于熱加工車間集裝熱料。一般下部可叉裝，上部可吊裝，并可進行碼垛（一般為四層）。

5.4.3托盤與托盤標準化第48頁/共66頁2023/4/17494.輪式托盤RollPallets

物流臺車是在平托盤、柱式托盤、或網(wǎng)箱托盤的底部裝上腳輪而成，既便于機械化搬運，又宜于短距離的人力移動。適用于企業(yè)工序間的物流搬運；也可在工廠或配送中心裝上貨物運到商店，直接作為商品貨架的一部分。5.4.3托盤與托盤標準化第49頁/共66頁2023/4/1750

5．特種專用托盤

(1)航空托盤。

(2)平板玻璃集裝托盤。

(3)油桶專用托盤。

(4)貨架式托盤。

(5)尺寸物托盤。

(6)輪胎專用托盤。5.4.3托盤與托盤標準化第50頁/共66頁2023/4/1751

二、托盤標準化及規(guī)格尺寸美國標準：48in×40in

ISO世界托盤標準1200系列（1200mm*800mm，1200mm*1000mm）1100系列（1100mm*1100mm）1140系列（1140mm*1140mm）1219系列（1219mm*1016mm）我國標準聯(lián)運通用平托盤（GB/T2934-2007）：

1200×1000和1100×1100兩種

1200×1000為優(yōu)先推薦使用標準5.4.3托盤與托盤標準化第51頁/共66頁2023/4/17525.4.4集裝袋和集裝箱一、集裝袋集裝袋又稱柔性集裝箱，是集裝單元器具的一種，配以起重機或叉車，就可以實現(xiàn)集裝單元化運輸。它適用于裝運大宗散狀粉粒狀物料：水泥、化肥、糧食、飼料、砂糖、鹽、純堿。特點：結(jié)構(gòu)簡單、自重輕、可以折疊、回空所占空間小、價格低廉。

適用型式：重復(fù)使用型／一次使用型形狀：圓桶型／方型／圓錐型／折疊型提升方式：頂面／底面／側(cè)面排料口：有／無

第52頁/共66頁2023/4/1753二、集裝箱1．集裝箱的定義“GB/T1992—1985中1.1條”指出：集裝箱是一種運輸設(shè)備，應(yīng)滿足下列要求：①具有足夠的強度，可長期反復(fù)使用；②適于一種或多種運輸方式運送，途中轉(zhuǎn)運時箱內(nèi)貨物不需換裝；③具有快速裝卸和搬運的裝置，特別便于從一種運輸方式轉(zhuǎn)移到另一種運輸方式；④便于貨物裝滿和卸空；⑤具有6m3及以上的容積。集裝箱這一術(shù)語不包括車輛和一般包裝。根據(jù)貨物特性和運輸需要，集裝箱可以用鋼、鋁、塑料等各種材料制成。它適合于鐵路、水路、公路、航空等多種運輸方式的現(xiàn)代化裝卸和運輸。5.4.4集裝袋和集裝箱第53頁/共66頁2023/4/1754二、集裝箱分類1．普通貨物集裝箱內(nèi)柱式集裝箱。優(yōu)點：外表平滑；受斜向外力不易損傷；印刷標志也比較方便，外板與內(nèi)襯板之間留有空隙，故防熱效果好，并能減少貨物的濕損率；在修理和更換外板時，箱內(nèi)襯不需要取下5.4.4集裝袋和集裝箱第54頁/共66頁2023/4/1755外柱式集裝箱。它的側(cè)柱或端柱是在側(cè)壁或端壁之外，故受外力時，對外板不易損傷，有時可以不要內(nèi)襯板。折疊式集裝箱。它的主要部件(指側(cè)壁、端壁和箱頂)能簡單地折疊或分解。再次使用時可以方便地再組合起來。優(yōu)點是在回收和保管時能縮小箱的體積，提高運輸?shù)慕?jīng)濟效果。但由于各主要部件是用鉸鏈連接的，故其強度受影響。

5.4.4集裝袋和集裝箱第55頁/共66頁2023/4/17562．特種貨物集裝箱

(1)干貨類集裝箱一般也是通用集裝箱。以裝運文化用品、日用百貨、醫(yī)藥、紡織品、工藝品、化工制品、電子機械、儀器、機械零件等雜貨為主。5.4.4集裝袋和集裝箱第56頁/共66頁2023/4/1757(2)保溫類集裝箱。它可分為冷藏集裝箱和保溫集裝箱兩種。冷藏集裝箱是專門為運輸那些要求一定低溫的新鮮水果、肉、水產(chǎn)品等食品的。保溫集裝箱適于裝載對溫度變化十分敏感的貨物，如精密儀器、油漆、石蠟等。也適于裝載在運輸途中不允許溫度上升而需要通風(fēng)的貨物，如水果罐頭、糖果、蔥頭等蔬菜類食品，其特點是能