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《设施规划与物流分析》韩昉-1-第一章设施规划与物流分析的绪论第二章物流网络规划与场址选择第三章设施布置设计第四章系统化布置与物流分析方法第五章仓储系统设计第六章物料搬运系统设计第七章物料搬运设备的选择第八章物流分析案例《设施规划与物流分析》目录-2-授课内容1.物料搬运系统的基本概念2.物料搬运路线的选择3.系统搬运分析（SHA）4.其他物料搬运分析技术-3-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%。-4-物料搬运方程WHY为何搬运WHAT搬运什么WHERE何地WHEN何时HOW怎么做WHO何人做+++物料+方法搬运分析物料搬运问题时需要考虑的因素（1）物理特征（2）数量（3）区域（4）起点与终点（5）路线与距离（7）速度（6）次数（10）人工（9）搬运设备（8）搬运单位-5-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→5其他物料搬运分析技术-6-物料搬运系统的基本概念一、概念什么是物料搬运：对物品进行搬上、卸下、移动的活动。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：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、储存和控制。物理改变只增加成本该系统的设计取决于物料特性和种类物料搬运四项主要活动的含义移动（moving)存储（storing)保护（protecting)控制（controlling)物料搬运使物流增值-7-案例一家制造商生产几种手表表带，表带由若干连接元件组成。简单说来，用冲床冲压这些咬合齿片。当操作工人将生产好的元件装满容器箱后，将容器箱送往装配线进行装配，整个生产周期时间需要48小时。显然这么长的时间在当今竞争环境下是难以接受的，便邀请咨询顾问张教授寻找问题的根源。由于张教授的IE背景，很快就确定了问题的所在。首先是所用容器箱太大，所以要花很长时间来装满这个容器箱。其次，显然冲床成了一个瓶颈，限制了整个系统的出产率。所以张教授给负责生产运作的总经理提出两条建议。第一，用小的容器箱向下游频繁的传送元件。第二，再添购一台冲床，使用更多冲模。如果采纳这些建议，预计周期时间削减到4天。-8-在现代设施中以物流观点来看待物料搬运正确的数量正确的物料正确的环境正确的顺序正确的方位正确的地点正确的时间正确的成本正确的方法-9--10-物料搬运系统的基本概念二、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（国际公认标准基础模数尺寸为600mm*400mm）——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-11-物料搬运路线的选择一、搬运路线类型•直达型——指物料从起点到终点经过的路线最短，适合于物流量大或特殊要求的物料。•渠道型——指物料在预定路线上移动，与来自不同地点的其他物料一起运到同一终点，适合布置不规则或搬运距离较长的物料。•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的物料。BCADCBAAB-12-物料搬运路线的选择二、路线的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？？-13-系统搬运分析（SHA）的体系结构1、方法结构2、阶段结构3、程序模式-14-1、方法结构：一种解决问题的方法一系列依次进行的步骤一整套关于记录、评定等级和图表化的图例符号系统搬运分析（SHA）的体系结构-15-2、阶段结构：阶段一：外部衔接——弄清所分析区域的物料进出情况。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、设备类型作初步决策。阶段三：详细搬运方案——各主要区域内部各工作地间的搬运方法。阶段四：方案实施——订购设备、人员培训、安装计划调试、验收。系统搬运分析（SHA）的体系结构-16-3、程序模式：主要输入因素：P、Q、R、S、T1、物料的分类3、各项移动的分析4、各项移动的图表化2、布置5、物料搬运方法的知识和理解6、初步的搬运方案7、修改和限制8、各项需求的计算方案A方案C方案B9、方案的评价选定物料分析移动分析方法分析（确定合理经济的搬运方法）-17-一、物料分析物料分类：把生产系统所需储运的全部物料按搬运和储存的技术要求进行分类，要特别注意它们的形式、特征和性质，因为这些因素影响搬运和储存的技术要求最大。一般可分为8个基本类型：散装物料——如煤、型砂等；板料、型材——如金属、塑料等；单件物料——如大型机械部件；桶装料——如油、各种粉料；箱盒装料——如各种小零件；袋装料——如各种粉料；装料——如各种气体、液体、粉料；其他。-18-二、移动分析——设施布置决定了物料搬运的起点和终点的距离，因此，移动分析必须建立相似物料搬运作业与具体布置结合的基础上。1、收集各种移动分析的资料——包括：（1）物料的类别和基本特征（2）路线的移动距离和路线的具体情况（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-19-2、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收集资料，最后编制成流程图。该方法适合物料品种很少的情况。（2）起止点分析法——分两种做法一是观察移动的起止点来收集资料，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的情况。二是对一个区域进行观察，收集运进运出该区域的一切与物料有关的资料，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——将各项移动的分析结果标注在布置图上，起到了一目了然的作用。二、移动分析-20-——就是将一定类型的搬运设备与一定类型的运输单元相结合，并进行一定模式的搬运活动，以形成一定的搬运路线系统。一般地，每个搬运方案都是几种搬运方式的结合。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）根据搬运路线系统选择原则确定搬运路线（直达、渠道、中心）（2）根据搬运设备选择原则确定搬运设备类别、规格、型号（3）根据物料分类一览表确定运输单元三、搬运方法分析-21-2、方案的修改和限制——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的问题（如生产和库存的协调）。常涉及的修改和限制内容有：已确定同外部衔接的搬运方法；物料存放方式；空间限制；投资限制；现有生产流程限制……三、搬运方法分析-22-3、说明和各项需求的计算——对修改后的几个初步搬运方案，应逐个方案进行说明和计算，其内容包括：（1）每条路线上每种物料搬运方法的说明；（2）搬运方法之外的其他必要的变动说明（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——常用费用比较法和加权因素比较法5、搬运方案的详细设计——在初步方案确定下来的基础上，解决具体取货、卸货的搬运方法三、搬运方法分析-23-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量物料较多物料-24-SLP与SHA的相互关系：1、两者出发点都是力求物流合理化——SHA重点在于空间的合理规划，使得物流路线最短，在布置时位置合理，尽可能减少物流路线的交叉、迂回现象。SLP重点在于搬运方法和手段的合理化，既确定合理的搬运方法，选定合理的搬运设备，使搬运系统最优。2、两者相互制约，相辅相成——主要是设施布置时就应同时考虑搬运系统的要求。-25-其他物料搬运分析技术一、搬运活性指数分析1、概念：搬运活性——指物料的存放状态对搬运作业的难易程度物料的存放状态——散放、装箱、支垫和装车搬运作业——集中、搬起、升起、运走搬运活性指数——指搬运某种状态下的物料所需要进行的四项作业中已经不需要进行的作业数目。表：活性的区分和活性指数物品状态作业说明已不需要的作业数目活性指数散放在地集中、搬起、升起、运走00集装箱中搬起、升起、运走11托盘中升起、运走22车中运走33思考：在运动中的物料活性指数是多少-26-2、活性指数分析图——是显示物料搬运系统过程中各阶段活性指数变化状况的示意图。该图便于直观地分析和确定改善物料搬运的薄弱环节通过下图分析物料搬运的薄弱环节，提出改善措施。搬运活性指数32101234567讨论左边的活性指数分析图-27-改进搬运的分析方法搬动重量比率分析搬运活性分析空搬运分析-28-改进搬运的分析方法——搬动重量比率分析物料搬运工作量的大小，曾一直是以搬运重量与搬运距离的剩积来衡量的，这种方法在分析和处理有关生产现场物料搬运回问题时暴露出比较突出的缺点，因为生产现场物料搬运中实际花费时间多、劳动强度大的是物料的取放，而不是物料的移动，然而这种方法却把取放所花费时间和劳动量忽略了。针对这种情况，可通过计算搬运重量比率来分析和找出搬运中存在的问题。搬运重量比率的计算公式为：搬运重量比率＝搬运重量累计值/产成品净重量-29-改进搬运的分析方法——搬动重量比率分析上式中的搬运重量累计值，是把由人力每次取放或移动物品的重量累计后的数值。由此可见，通过简化与合并搬运作业、减少搬运环节和搬运次数、实行单元化搬运或提高搬运机械化水平等，都可以降低搬运重量比率。搬运重量比率可以用来分析不同搬运工序的劳动强度与好坏程度，亦可用来分析某工序改善后比改善前减少了多少搬运工作量，尤其是用对比不同部分的搬运工作量最为有效，通过对比分析，便可找出需要改进的重点。-30-改进搬运的分析方法——搬运活性分析法所谓“活性”是指物料从某种放置状态进入搬运状态的难易程度。物料从散放状态进入搬运状态要经过四种基本活动：“聚集、拿起、抬高、运出”。这四种基本状态是否完成和采取什么方式完成就决定了物料进入搬运状态的难易程度。-31-改进搬运的分析方法——搬运活性分析法物料搬运活性指数表是否需要下列活动活性指数状态聚集拿起抬高运出已完成的活动未完成的活动0散放在地上要要要要041放在容器内否要要要132放在托板上否否要要223放在车上否否否要314在移动中否否否要40-32-改进搬运的分析方法——搬运活性分析法通过计算每种物料搬运的平均难易性指数，分析和比较在不同物料搬运上的工作情况，找出需要改进的主要对象。某物料搬运的平均难易性指数计算公式为：的次数带装状态的次数车装状态的次数枕放状态的次数箱放状态的次数平放状态的次数带装状态的次数车装状态的次数枕放状态的次数箱放状态的次数平放状态平均难易性指数43210显然，某种物料搬运的平均难易性指数越低，说明物料流转过程中需要手工搬运和手工操作的作业越多，在该种物料搬运方面所做的工作也就越差，因而应把该种物料的搬运作为需要改进的主要对象。-33-改进搬运的分析方法——搬运活性分析法平均活性指数适用的改善措施0.5①使用容器，②使用手推车，③托板、撬垫及叉车0.5-1.3①全面使用手推车，②使用手动提升机，③使用托板及叉车，④采用简便输送机1.3-2.3①全面使用叉车，②使用输送机（皮带、滚轮、滚筒式等），③采用工业拖车，④节省搬