第四章物料搬運系統(tǒng)設計意義（從數(shù)據(jù)中看問題）

中等批量的生產(chǎn)車間里，零件在機床上的時間僅占生產(chǎn)時間的5%，而95%的時間消耗在原材料、工具、零件的搬運、等待上；據(jù)統(tǒng)計，搬運費用占總生產(chǎn)費用的30%~40%解決重點物料搬運是一個系統(tǒng)工程，牽一發(fā)而動全身，因此必須抓住重點。重點注意如下：→理解掌握物料搬運系統(tǒng)的的概念和設計原則→物料搬運路線的選擇與設計→物料搬運設備分類與選擇→系統(tǒng)搬運分析設計→其他物料搬運分析技術第四章物料搬運系統(tǒng)設計意義（從數(shù)據(jù)中看問題）1第四章物料搬運系統(tǒng)設計第一節(jié)物料搬運系統(tǒng)的基本概念第二節(jié)搬運系統(tǒng)分析與設計第三節(jié)SLP+SHA第四章物料搬運系統(tǒng)設計第一節(jié)物料搬運系統(tǒng)的基本概2一、物料搬運、物料搬運系統(tǒng)的定義二、物料裝卸搬運的活性指數(shù)α三、物料搬運方法及選擇原則第一節(jié)物料搬運系統(tǒng)的基本概念一、物料搬運、物料搬運系統(tǒng)的定義第一節(jié)物料搬運系統(tǒng)的基本3第一節(jié)物料搬運系統(tǒng)的基本概念一、物料搬運及物料搬運系統(tǒng)的定義

1.物料搬運及物料搬運系統(tǒng)的定義

物料搬運（MaterialHandling):在同一場所范圍內(nèi)進行的，以改變物料的存放狀態(tài)和空間位置為主要目的的活動，既對物料、產(chǎn)品、零部件或其他物品進行搬上、卸下、移動的活動。

物料搬運系統(tǒng)是指一系列的相關設備和裝置，用于一個過程或邏輯動作系統(tǒng)中，協(xié)調、合理地將物料進行移動、儲存或控制。物料搬運系統(tǒng)中設備、容器性質取決于物料的特征和流動的種類。第一節(jié)物料搬運系統(tǒng)的基本概念一、物料搬運及物料搬運系統(tǒng)的4第一節(jié)物料搬運系統(tǒng)的基本概念1.物料搬運、物料搬運系統(tǒng)的定義

什么是物料搬運：

對物品進行搬上、卸下、移動的活動。搬上、卸下——改變物料的存放狀態(tài)。移動（搬運）——改變物料的空間位置。

什么是物料搬運系統(tǒng)：

將一系列的相關設備或裝置，用于一個過程或系統(tǒng)中，協(xié)調合理地將物料進行移動、儲存和控制。

物理改變只增加成本該系統(tǒng)的設計取決于物料特性和種類第一節(jié)物料搬運系統(tǒng)的基本概念1.物料搬運、物料搬運系統(tǒng)的52.現(xiàn)代物料搬運作業(yè)的特點裝卸搬運作業(yè)量大:例如：我國機械工廠生產(chǎn)1噸的產(chǎn)品，需要進行252噸次的裝卸搬運。2014年中國22萬億元的工業(yè)總產(chǎn)值，年產(chǎn)煤炭突破40億噸，年產(chǎn)鋼材上億噸……，在這些生產(chǎn)結果的背后和生產(chǎn)過程中，裝卸搬運的作業(yè)量是根本無法計算的。2.現(xiàn)代物料搬運作業(yè)的特點裝卸搬運作業(yè)量大:6裝卸搬運的對象復雜：物流過程中，貨物是多種多樣的。裝卸搬運的對象復雜：物流過程中，貨物是多種多樣的。7裝卸搬運作業(yè)不均衡性：物資進入流通領域后，由于受到物資產(chǎn)需銜接、市場機制的約束，物流量便會出現(xiàn)較大的波動性。那么，從物流領域內(nèi)部觀察，運輸線路上的“限制口”“跑在中間、窩在兩頭”的現(xiàn)象廣泛存在。另一個方面，各種運輸方式由于運量上的差別，運速的不同，使得港口、碼頭、車站等不同的物流節(jié)點也會出現(xiàn)集中到貨或停滯等待的不均衡裝卸運輸。裝卸搬運作業(yè)不均衡性：物資進入流通領域后，由于受到物資產(chǎn)需銜8裝卸搬運對安全性要求高裝卸搬運作業(yè)需要人與機械、貨物、其他勞動工具相結合，工作量大，情況變化多，很多作業(yè)環(huán)境復雜，這些都是導致裝卸作業(yè)中存在著不安全因素和隱患。裝卸搬運對安全性要求高裝卸搬運作業(yè)需要人與機械、貨物、其他勞92.現(xiàn)代物料搬運作業(yè)的特點

1）具有“伴生”和“起訖”性。2）具有“保障”和“服務”性。3）具有“閘門”和“咽喉”的作用。4）具有作業(yè)的均衡性與穩(wěn)定性。

2.現(xiàn)代物料搬運作業(yè)的特點103.物料搬運的20條原則

1、規(guī)劃原則11、標準化原則2、系統(tǒng)化原則12、靈活性原則3、物流順暢原則13、減輕自身原則4、精簡原則14、充分利用原則5、利用重力原則15、維修保養(yǎng)原則6、充分利用空間原則16、摒棄落后原則7、集裝單元化原則17、控制原則8、機械化原則18、生產(chǎn)能力原則9、自動化原則19、搬運作業(yè)效能原則10、最小設備原則20、安全原則3.物料搬運的20條原則1、規(guī)劃原則11充分利用重力和消除重力影響，進行少消耗的裝卸。滑輪充分利用重力和消除重力影響，進行少消耗的裝卸?；?2第一節(jié)物料搬運系統(tǒng)的基本概念物料搬運系統(tǒng)設計中常見問題和基本原則：搬運通道不暢通（交叉）——流動原則（搬運不是為搬運而搬運）搬運動作不連續(xù)——連續(xù)搬運最經(jīng)濟搬運路線曲折——最短距離原則搬運容器不標準——標準化原則（國際公認標準基礎模數(shù)尺寸為600mm*400mm）——搬運機械應根據(jù)標準模數(shù)決定其性能參數(shù)搬運活動未從系統(tǒng)考慮——系統(tǒng)化原則（把各種搬運活動當作一個整體，其范圍包括供貨廠商、收貨、儲存、生產(chǎn)、檢驗、包裝、發(fā)貨、運輸和消費用戶。）搬運設備缺乏柔性——柔性原則（用叉車（堆、卸、搬））搬運系統(tǒng)與生產(chǎn)系統(tǒng)不均衡——盡量使人、機、物合理安排，平衡生產(chǎn)力其他原則——集裝原則重力原則安全原則第一節(jié)物料搬運系統(tǒng)的基本概念物料搬運系統(tǒng)設計中常見問題和13二、物料裝卸搬運的活性指數(shù)α

被裝卸搬運物料的放置處于什么狀態(tài)，對裝卸搬運作業(yè)效率關系甚大。為了便于裝卸搬運，總是期望物料處于最容易被移動的狀態(tài)，物料放置被移動的難易程度，稱為活載程度，亦稱活載性或活性。物料活性指數(shù)α:是一種度量物料流動狀態(tài)的方法，可對物流進行單一流程分析。日本物流專家遠藤健兒教授把物料放置的活載程度分為0、1、2、3、4五個等級，該數(shù)值稱為活載性指數(shù)或活性指數(shù)。各個等級物料放置狀態(tài)如圖所示。

二、物料裝卸搬運的活性指數(shù)α被裝卸搬運物料的放置處于什么狀14物料放置活性狀態(tài)示意圖狀態(tài)散放裝箱支墊裝車移動活性指數(shù)α01234物料放置活性狀態(tài)示意圖狀態(tài)散放裝箱支墊裝車移動活性指數(shù)α15活性指數(shù)裝卸搬運活性與成本的關系活性指數(shù)裝卸搬運活性與成本的關系16α的合理選擇（1）加工精度越高，則需要物料的活性系數(shù)越高?；钚韵禂?shù)越高，所要求的工位器具及其工位器具所消耗的費用水平越高。（2）活性系數(shù)越高，則物流投資費用越高。合理選擇α即為根據(jù)具體情況，充分考慮工藝要求和成本費用等。α的合理選擇（1）加工精度越高，則需要物料的活性系數(shù)越高?；?7活性系數(shù)曲線用于分析某一物流在系統(tǒng)中的平均機動性。將某一物流按其流程及各段的活性系數(shù)繪制在坐標圖上，即得到該物流的活性系數(shù)曲線，并可計算出該物流的平均活性系數(shù)。活性系數(shù)曲線用于分析某一物流在系統(tǒng)中的平均機動性。將某一物流18三、物料搬運方法及選擇原則搬運方法:以一定形式的搬運設備，與一定形式的運輸單元相結合，進行一定的搬運活動，以形成一定的路線系統(tǒng)物料搬運方法是物料搬運路線、搬運設備和搬運單元的總和物料搬運路線搬運設備搬運單元三、物料搬運方法及選擇原則搬運方法:以一定形式的搬運設備，與19（一）物料搬運方法的選擇1.搬運路線系統(tǒng)D——直接型線路系統(tǒng)K——渠道型路線系統(tǒng)C——中心型路線系統(tǒng)

ABCDACBDABCDD—直接型K—渠道型C—中心型（一）物料搬運方法的選擇1.搬運路線系統(tǒng)ABCDACBDAB20（1）搬運路線系統(tǒng)

直達型——指物料從起點到終點經(jīng)過的路線最短，適合于物流量大或特殊要求的物料。

渠道型——指物料在預定路線上移動，與來自不同地點的其他物料一起運到同一終點，適合布置不規(guī)則或搬運距離較長的物料。

中心型——各物料從起點移動到中心分揀處，然后再運到終點，適合物流量小且搬運距離長的物料。（1）搬運路線系統(tǒng)21(2)物料搬運路線的選擇直達型渠道型或中心型物流量距離物流量距離物流量大且搬運距離長說明了什么？？(2)物料搬運路線的選擇直達型渠道型或中心型物流量距離物流量22（1）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（旋轉起重機）?設備的技術性能：能否勝任工作

?經(jīng)濟因素：成本、性價比?能耗：是否符合電力供應情況

?備件、維修和存放方式（托盤、箱器）、搬運頻率復雜搬運設備簡單運輸設備簡單搬運設備復雜運輸設備距離物流量設備的類型、型號和數(shù)量2.物料搬運設備的選擇（1）選擇原則復雜搬運設備簡單運輸設備簡單搬運設備復雜運輸設233.運輸單元運輸單元：即物料搬運時的狀態(tài)，也即搬運物料的單位。（P133）三種可選擇的運輸單元：散裝的單件的裝在容器中的3.運輸單元運輸單元：即物料搬運時的狀態(tài)，也即搬運物料的單位24物料搬運符號

物料搬運符號25一、搬運系統(tǒng)分析體系結構

二、SHA的程序

三、SHA的圖例符號第二節(jié)物料搬運系統(tǒng)分析與設計

一、搬運系統(tǒng)分析體系結構第二節(jié)物料搬運系統(tǒng)分析與設計26第二節(jié)物料搬運系統(tǒng)分析與設計一、搬運系統(tǒng)分析的體系結構1.方法結構

一種解決問題的方法一系列依次進行的步驟一整套關于記錄、評定等級和圖表化的圖例符號2.階段結構

階段一：外部銜接——弄清所分析區(qū)域的物料進出情況。階段二：總體搬運方案——確定各主要區(qū)域搬運方法，對搬運路線、設備類型作初步?jīng)Q策。

階段三：詳細搬運方案——各主要區(qū)域內(nèi)部各工作地間的搬運方法。

階段四：方案實施——訂購設備、人員培訓、安裝計劃、調試、驗收。

第二節(jié)物料搬運系統(tǒng)分析與設計一、搬運系統(tǒng)分析的體系結構27階段結構

1I、外部銜接II、搬運方案III、詳細搬運方案IV、方案的實施時間階段結構1I、外部銜接II、搬運方案III、詳細搬運方案IV28物料搬運分析過程物料搬運分析過程29主要輸入的因素P、Q、R、S、T1、物料的分類2、布置3、各項移動的分析4、各項移動的圖表化5、物料搬運方法的知識和理解6、初步的搬運方案7、修改和限制8、各項需求的計算9、方案的評估確定的搬運方案方案X方案Y方案Z3.程序模式(以物料、移動、方法為基礎)物料分析移動分析方法分析（確定合理經(jīng)濟的搬運方法）主要輸入的因素P、Q、R、S、T1、物料的分類2、布置3、各30物料的分類主要依據(jù):

可運性/物流條件基本分類:

固、液、氣物料的主要特征物理特征：尺寸、重量、形狀、空間、狀態(tài)

其他特征：數(shù)量、時間性、特殊控制例：

產(chǎn)品數(shù)量各種產(chǎn)品的數(shù)量相近，采用相近的設備數(shù)量產(chǎn)品大宗物流采用自動化設備采用機動設備物料的分類主要依據(jù):可運性/物流條件產(chǎn)品數(shù)量各種產(chǎn)31物料特征表物料特征表32從平面布置中知道哪些內(nèi)容：物料移動的起點、終點有哪些路線、路線上有哪些物料搬運方法物料運進運出的作業(yè)單位或建筑物的結構特征各作業(yè)單位內(nèi)的作業(yè)及已有的設備布置平面布置類型對搬運性質的影響物料流程輸入 接收 儲存 生產(chǎn)流程倉儲 輸出 .系統(tǒng)布置分析從平面布置中知道哪些內(nèi)容：.系統(tǒng)布置分析33進貨出貨車間模式1車間道路道路模式2車間道路模式3道路廠內(nèi)搬運與外界運輸?shù)慕玉g進貨出貨車間模式1車間道路道路模式2車間道路模式3道路廠內(nèi)搬34

考慮因素：廠、車間進口、出口的位置，廠房面積、層數(shù)、高度、搬運的輔助設施DACFBE廠內(nèi)搬運流程與生產(chǎn)流程相結合DACFBE廠內(nèi)搬運流程與生產(chǎn)流程相結合35各項移動的分析移動分析的基礎資料：

物料、路線、物流或搬運活動

物料（產(chǎn)品物料類別）

SHA要求在分析各項移動之前，首先對物料進行分類。路線（起點、終點或搬運路徑）

SHA用標注起點和終點的方法表明每條路線，并用“符號語言”標注。每條線路的長度是從起點到終點的距離，單位用mm或m.路線的具體情況：直接程度和直線程度擁擠程度和路面情況氣候和環(huán)境起訖點的具體情況和路面情況

各項移動的分析移動分析的基礎資料：物料、路線、物流或搬運活36物流或搬運活動物流量：在一定時間內(nèi)在一條具體路線上移動（或被移動）的物料數(shù)量。

單位：噸/小時噸/天馬格數(shù)運輸工作量：物流條件：

數(shù)量條件管理條件時間條件物流或搬運活動物流量：在一定時間內(nèi)在一條具體路線上移動（或被37各項移動的分析方法1.流程分析法：

跟蹤一類產(chǎn)品或物料的流動，編制物料流程圖表

適應于物料品種很少或單一品種時2.起訖點分析法：兩種方法：通過觀察每次移動的起訖點收集資料，然后分析各條線路，繪制搬運路線表產(chǎn)品、物料的品種數(shù)目較少時用搬運路線表

對一個區(qū)域進行觀察，收集運進運出該區(qū)域一切物料的有關資料，編制物料進出表

產(chǎn)品、物料品種繁多用物料進出表3.編制物流活動一覽表：各項移動的分析方法1.流程分析法：38編制物料活動一覽表該表要對每條路線、每類物料和每項移動的相對重要性進行標定。

表示如下：——超高物流量（紅色）——特大物流量（黃色）——較大物流量（綠色）——普通物流量（藍色）——不重要的或可忽略的物流量（無色）

編制物料活動一覽表該表要對每條路線、每類物料和每項移動的相對39第四章--物料搬運系統(tǒng)設計要點課件40物料流程圖表物料流程圖表41搬運路線一覽表搬運路線一覽表42搬運路線表搬運路線表43物料進出表物料進出表44搬運活動一覽表搬運活動一覽表45搬運活動一覽表（續(xù)表）搬運活動一覽表（續(xù)表）46各項移動的圖表化各項移動的圖表化是SHA程序模式中的一個重要步驟。

物流圖表化的幾種方法

物流流程簡圖布置圖上的物流圖坐標指示圖各項移動的圖表化各項移動的圖表化是SHA程序模式中的一個重要47物流流程簡圖原料倉庫泡沫塑料生產(chǎn)塊狀泡沫塑料倉庫切料回收區(qū)中間倉庫褥子墊子成品包裝和發(fā)運22128115109136678781313383851273313524678910物流流程簡圖原料倉庫泡沫塑料生產(chǎn)塊狀泡沫塑料倉庫切料回收區(qū)中48布置圖上的物流圖例：某車間生產(chǎn)流程為產(chǎn)品A的工藝流程為：(年產(chǎn)量為3t)產(chǎn)品B的工藝流程為：(年產(chǎn)量為6t)132413410m15m10m10m20m1324A和B9t10mA3t15m10mA3tB6t20m設備1設備3設備2設備4設備5o布置圖上的物流圖例：某車間生產(chǎn)流程為132413449坐標指示圖68m66m5tCDABEF48m75m60m21t16t30m18t5t25t坐標指示圖68m66m5tCDABEF48m75m50物料搬運方法搬運方法:以一定形式的搬運設備，與一定形式的運輸單元相結合，進行一定的搬運活動，以形成一定的路線系統(tǒng)。搬運路線系統(tǒng)物料搬運設備運輸單元物料搬運方法搬運方法:以一定形式的搬運設備，與一定形式的運輸51物料搬運方法的選擇1.搬運路線系統(tǒng)D——直接型線路系統(tǒng)K——渠道型路線系統(tǒng)C——中心型路線系統(tǒng)

ABCDACBDABCDD—直接型K—渠道型C—中心型直達型用于距離短而物流量大的情況；間接型(渠道型或中心型)用于距離長而物流量小的情況物料搬運方法的選擇1.搬運路線系統(tǒng)ABCDACBDABCDD522.物料搬運設備的選擇在進行設備選擇時應考慮的問題：1）明確問題性質2）要有長遠考慮3）牢記系統(tǒng)化的概念4）簡化原則5）選用合適的型號6）考慮多方面的比較2.物料搬運設備的選擇53選擇物料搬運設備應考慮的因素設備的技術性能設備的可靠性工作環(huán)境的配合和適應性經(jīng)濟因素能耗因素備件及維修因素物料的特征物料的運動方式選擇物料搬運設備應考慮的因素設備的技術性能54物料搬運設備選擇原則根據(jù)距離與物流量指示圖，確定設備的類別（見圖）根據(jù)設備的技術指標和物料特點，選擇設備規(guī)模及型號距離物流量復雜搬運設備復雜運輸設備簡單搬運設備簡單運輸設備物料搬運設備選擇原則根據(jù)距離與物流量指示圖，確定設備的類別（553.運輸單元運輸單元：即物料搬運時的狀態(tài)，也即搬運物料的單位。三種可選擇的運輸單元：散裝的單件的裝在容器中的3.運輸單元運輸單元：即物料搬運時的狀態(tài)，也即搬運物料的單位56初步搬運方案初步的搬運方法

方案的修改和限制

說明和各項需求的計算方案評價搬運方案的詳細設計初步搬運方案初步的搬運方法571.搬運方案初步設計物料搬運方案：

指搬運系統(tǒng)（即搬運的路線系統(tǒng)）、搬運設備和運輸單元的結合，一個工廠的搬運活動可以采用同一種搬運方法，也可采用不同的方法。搬運方案初步設計的步驟：收集原始資料：物料的類型、物流量、物流路線和距離、設備設施的布置、機械設備的選用、時間要求、環(huán)境條件等。1.搬運方案初步設計物料搬運方案：58步驟1）確定搬運方法（1）根據(jù)搬運路線系統(tǒng)選擇原則確定搬運路線（2）根據(jù)搬運設備選擇原則確定搬運設備類別、規(guī)格、型號（3）根據(jù)物料一覽表確定運輸單元。2）記錄方法用統(tǒng)一的物料搬運符號表示（1）在普通工作表上表示適合于物料品種單一或很少/各路線上順次流通無折返

流程表

流程圖（2）系統(tǒng)化方法匯總表，在匯總表上表示搬運方法。適合于項目的路線和物料類別較多時具體步驟具體59物料搬運方法工作表物料搬運方法工作表60物流流程表物流流程表61物流流程表（續(xù)表）物流流程表（續(xù)表）62在物流圖上標注搬運方法在物流圖上標注搬運方法63系統(tǒng)化方案匯總表系統(tǒng)化方案匯總表64方案的修改和限制在前一階段中已經(jīng)確定的同外部銜接的搬運方法既滿足目前生產(chǎn)需要，又能適應遠期的發(fā)展和變化與生產(chǎn)流程或流程設備保持一致可以利用現(xiàn)有公用設施和輔助設施保證搬運計劃的實現(xiàn)布置或建議的初步布置方案，以及他們的面積、空間的限制條件建筑物及其結構的特征庫存制度以及存放物料的方法和設備投資的限制影響工人安全的搬運方法

方案的修改和限制65說明和各項需求的計算對修改后的幾個初步搬運方案，要逐個方案進行說明和計算，其內(nèi)容包括：1）每條路線上每種物料搬運方法的說明2）搬運方法以外的其他必要的變動說明，如更改布置、作業(yè)計劃、生產(chǎn)流程、建筑物、公共設施、道路等3）計算搬運設備和人員的需求量4）計算投資數(shù)和預期的經(jīng)營費用說明和各項需求的計算對修改后的幾個初步搬運方案，要逐個方案進66需求計算表需求計算表67方案評價成本費用和財務比較投資費用：基建投資項目費用經(jīng)營費用：物料人員管理費用無形因素比較

優(yōu)缺點比較加權因素比較方案評價成本費用和財務比較68無形因素的比較與生產(chǎn)流程的關系及為其服務的能力產(chǎn)品、產(chǎn)量的交貨時間每天都不一樣時，搬運方法的通用性和適應性靈活性搬運方法是否便于今后擴展布置和建