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物料搬运的原则与系统合肥工业大学工业工程周蓉系统搬运分析（SHA）精品资料网本章及下一章主要是阐明物料搬运（MaterialHandling,简写MH）在现代制造或服务设施中的作用，以及物料搬运系统的分析与设计。制造设施的目标是制造产品并加以销售，物料搬运并不直接增加产品的价值。而在一些服务业中，物料搬运实际上还是为顾客提供了增值服务。例如，像DHL、Fedex等类似的快速包裹、快速邮件、快递货物，顾客要求他们及时将货物运送到要求的地点。为达到这一目标，高效的MH、WH基础设施对完成物流任务是至关重要的。精品资料网目前国内速递市场的市场情况如图所示。从1995年起，FedEx、UPS、DHL等国际速递巨头在国内的营业额增长率都保持在20％以上。10%10%30%40%10%（EMS）（DHL）（UPS）（FedEx）（其它）EMS：中国邮政DHL：敦豪快运UPS：联合包裹服务FedEx：联邦快递精品资料网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%。的重要性在机械制造企业中，一般，从事搬运、储存的工作人员占全部工人的15%~20％，加工1t产品平均搬运量为60t次以上，其成本为加工成本的15.5%；经统计和分析，在工厂生产活动中，从原材料进厂到成品出厂，物料真正处于加工等纯工艺时间只占生产周期的5%~10%，而90%~95%的时间都处于仓储和搬运状态；在我国工业企业中，在制品和库存物料占流动资金的75%左右，所以需合理设计平面布置，优化物流系统；制造业中总经营费用的20%~50%是物料搬运/运输费用，而优良的物流系统设计，可使该费用减少10%~30%。精品资料网产品在搬运、储存过程中，因搬运手段不当，造成磕、碰、伤，从而影响产品质量的现象非常严重；如湖北某汽车制造厂传动轴厂的统计资料表明，机床加工能力能保证质量合格率为98%，运到装配线上合格零件仅剩60%，搬运中损坏35%以上。因此，加强工位器具研制和运送过程管理后，零件达到装配线合格率达95%以上，质量得到大幅度提高。上海某拖拉机制造厂的统计资料表明，直接与搬运有关的工伤事故占总工伤事故的30%以上。所以，MH搬运的合理设计与管理，有利于改善环境和生产组织管理，提高安全生产水平。精品资料网物料搬运系统设计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系统搬运分析设计物料搬运系统的基本概念概念–什么物料搬运–什么是物料搬运系统物料搬运系统设计中常见问题和基本原则什么是物料搬运企业中物料的搬运是制造企业生产过程中的辅助生产过程，它是工序之间、车间之间、工厂之间、仓库内部、仓库与车间之间物流不可缺少的环节。物料搬运是指货物在工厂或仓库内部移动，以及货物在仓库与生产设施之间或仓库与运输车辆之间的转移。物料搬运的主要内容是移动，物流系统的各节点上和节点之间都必须进行物料搬运，如运输、仓储等都要有搬运作业配合才能进行，物料搬运是物料运动的不同阶段之间相互转换的桥梁。物料搬运是物料移动、存储、保护和控制的科学和艺术。是一个复杂系统，与该MH相关的问题十分复杂。为解决问题必须进行系统的考虑和采用合适的方法学，并结合该领域的经验来作相当重要的判断。的四项主要活动的意义移动（Moving）移动物料产生时间和地点效用。否则，移动不但毫无意义，不被视为增值反而是一种浪费。任何物料的移动都需要对物料的尺寸、形状、重量和条件，以及移动路径和频度进行分析。精品资料网存储（Storing）存储物料在操作之间提供缓冲，便于有效利用人和机器，并提供高效的物料组织。物料存储中应考虑的问题包括物料的尺寸、重量、条件和堆放要求；需要的产出量；建筑物的约束，如地面负荷、楼板情况、立柱空间、场地净高。精品资料网控制（Controlling）控制物料是指对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、相互间隙的控制。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。控制物料需要仔细观察，确保不要过度对系统施加控制。控制正确与否取决于组织的文化及管理和施行各种MH功能的人员。精品资料网保护（Protecting）物流保护包括包扎、装箱，这样做是为了保护物料，防止物料损坏或被盗；也包括信息防范系统，用以防止误搬、错放、错误挪用和不按顺序加工。如同一项连续改进项目力求“不是检查产品的质量，而是将产品质量融入设计产品之中”那样，设计MH系统也应该使保护物料所需的检查和昂贵的费用最小化。精品资料网装卸搬运的概念在同一地域范围内（如车站范围、工厂范围、仓库内部等），以改变“物”的存放、支承状态的活动称为装卸，以改变“物”的空间位置的活动称为搬运，两者全称装卸搬运。有时候或在特定场合，单称“装卸”或单称“搬运”也包含了“装卸搬运”的完整涵义。在习惯使用中，物流领域(如铁路运输)常将装卸搬运这一整体活动称做“货物装卸”；在生产领域中常将这一整体活动称做“物料搬运”。实际上，活动内容都是一样的，只是领域不同而已。插讲：装卸与搬运的关系精品资料网在实际操作中，装卸与搬运是密不可分的，两者是伴随在一起发生的。因此，在物流科学中并不过份强调两者差别而是做为一种活动来对待。搬运的“运”与运输的“运”，区别在于，搬运是在同一地域的小范围内发生的，而运输则是在较大范围内发生的，两者是量变到质变的关系，中间并无一个绝对的界限。物理改变只增加成本搬上、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物料搬运系统是指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、存储、保护和控制。该系统的设计取决于物料特性和种类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）搬运动作不连续搬运路线曲折搬运容器不标准搬运活动未从系统考虑搬运设备缺乏柔性搬运系统与生产系统不均衡条原则规划原则系统化原则物流顺畅原则精简(作业简单化)原则集装单元化原则最少设备原则利用重力原则自动化原则机械化原则标准化原则充分利用空间原则充分利用（系统）原则灵活性原则减轻自重原则维修保养原则摒弃落后原则控制原则生产能力原则搬运作业效能原则安全原则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——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在现代设施中以物流观点来看待物料搬运物料搬运是指货物在工厂或仓库内部移动，以及货物在仓库与生产设施之间或仓库与运输车辆之间的转移。MH主要是涉及设施内部的物流，或一个组织范围内的物流。本小节主要从JIT准时制哲理的角度来看待物料搬运，以9个“正确地××”进行详细分析。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，根除在制品或使在制品最小化。理想状态下，供应商交给顾客正确数量的物料，或上游工序给下游工序在需要时交付需要的数量，不多也不少。“正确的数量”是最重要的目标，实现这一目标是实现其他的“正确的××”的前提。实现这一目标，必须要有有效的信息流使其伴随物流控制。例如，看板用于发布运输和生产指令。有效的库存控制策略，防止上游工作地或供应商不能在加工需要时供货到加工工作地。适当的控制库存数量，也是“正确的数量”这一概念的内容。正确的数量（续）此外，在实施JIT过程中，与“正确的数量”相联系的还存在一个问题，此问题与设施内和设施外部物流有关。在正常环境下，生产控制人员决定批量大小，由供应商以批量的方式将货物送到某一设施（存储）；一旦物料送到，这批物料以单元载荷的形式被拆分或配套送到存储和制造活动中，如具体的工位（加工）。存储与加工的数量并非总相匹配，因此，必须努力协调加工数量和存储数量。另外，MH系统设计师要对负荷大小负责。系统中负荷大小对库存水平有很大影响。MH系统设计人员需要考虑如何平衡加工数量与存储数量的问题。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。必须认识到移动、存储、保护和控制何种物料是十分重要的；不同的物料需要使用合适的搬运方法，如直送。采用先进的技术手段，如自动识别系统：条形码或音频识别码标签，便于物料搬运系统对正确物料的移动、存储、保护和控制。出错率低，速度快，精度高，性价比好。“MH过程改进”：将零部件编号，使人们可以对所有零部件作自动识别。正确的环境“正确的环境”主要是指保持物流质量、避免物料损坏方面的工作。MH是产品损坏的一个主要根源，要用全面质量管理的观点来设计和允许MH系统。从使用角度来看，“正确的环境”也说明物料的状态。所谓状态，包括物料的位置、物料已经完成的加工的步骤、物料的物理特征、物料是否便于运输以及是否需要测试或检查。这是JIT思想的体现。如，包装的延迟、零件细小差别加工的延迟，都是降低风险、减少的库存的方法。正确的顺序“正确的顺序”主要是指物料的搬运应按顺序，以降低成本，避免迂回往返等。这体现流程合理化的概念。优良的搬运路线可以减少人工搬运工作量，还可使用一定程度的自动化。然而，在以基于需求、大规模定制和JIT为特点的柔性或易变的生产环境中，“正确的顺序”是一种规律。因为，可以将具有相似工艺和MH的不同作业成组集合在一起按相同顺序进行制造，以减少作业之间的安装和更换工具的时间，减少库存等。但是，实现“正确的顺序”的方法并不十分简单，需要细致规划和多方人们全员参与。合并作业会影响生活率，合并的结果应使物料搬运最小化，而不是搬运时间的最少化。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，使零件按期望的方位移动。这对自动化系统（如FMS、自动化装配系统）特别重要，通常依赖于软件、传感器、机械装置来确保“正确的方位”。振动料斗、棘轮装置等定向、送料、转移等装置，实现连续不断地加工、装配中零部件的正确方位。正确的地点“正确的地点”要求物料送到或存储到仓库或生产现场的正确地点。首先更要关注仓库的运