第四章物料搬运系统设计

第四章物料搬运系统设计第一节概述第二节物料搬运系统分析方法第三节搬运系统分析与设计第四节系统布置设计与搬运系统分析的结合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%。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物料搬运系统设计在对搬运系统分析的基础上，利用有关物流搬运的知识和经验，考虑各种条件和限制，并考虑各项需求，形成最佳的物流搬运方案。搬运作业人员、移动设备与容器、移动路径与设施布置形成最佳的组合，建立一个包括人员、程序和设施布置在内的有效工作体系。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）搬运单位否定一、物料搬运是指在已经设计和建立的物流系统条件下，使系统中的物料按照生产工艺及服务的要求运动，以实现系统设计提出的目标。二、物料搬运系统是指一系列的相关设备和装置，用于一个过程或逻辑动作系统中，协调、合理地将物料进行移动、贮存或控制。第一节概述什么是物料搬运？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活性系数α定义：是一种度量物料搬运难易程度的指标，是物流分析的一个重要参数。选择：活性系数越高，所要求的工位器具及其工位器具所消耗的费用水平越高。合理选择α是指根据具体情况，充分考虑工艺要求和成本费用等因素。活性系数曲线用于分析某一物流在系统中的平均机动性。将某一物流按其流程及各段的活性系数绘制在坐标图上，即得到该物流的活性系数曲线，并可计算出该物流的平均活性系数。关于物料活性系数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物料搬运活性指数表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物料搬运路线的选择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物料搬运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？？一、搬运系统分析概念二、SHA的体系结构三、SHA的图例符号第二节物料搬运系统分析方法一、搬运系统分析概念搬运系统分析(以下简称SHA)是一种条理化的分析方法，适用于一切物料搬运项目。SHA包括三个基本内容：阶段构成、程序模式、图例符号搬运系统设计要素是指进行物料搬运系统分析时所需输入的主要数据，包括：P：产品或物料(部件、零件、商品)Q：数量(销售量或合同订货量)R：路线(操作顺序和加工过程)S：后勤与服务(如库存管理、定货单管理、维修等)T：时间因素(时间要求和操作次数)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。二、系统搬运分析的体系结构三、SHA的图例符号在SHA模式各步骤中运用搬运分析技术时，需要一些图例符号。各种符号、颜色、字母、线条和数码；这些图例符号可用于标志物流的起点和终点，实现各种搬运活动的图表化，评定比较方案等。第三节搬运系统分析与设计一、物料的分类二、布置三、各项移动的分析四、各项移动的图表化五、物料搬运方法的选择六、初步的搬运方案七、修改和限制八、各项需求的计算九、方案的评价十、详细搬运方案的设计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）一、物料的分类固体、液体还是气体；单独件、包装件还是散装物料。在实际分类时，SHA是根据影响物料可运性(即移动的难易程度)的各种特征和影响能否采用同一种搬运方法的其他特征进行分类的。把相同或相似性质的物料归并成类，可大大简化物流分析。可采用两种分类方法：方法一：按物料的基本形态进行分类固体——成箱液体——成桶气体——成瓶方法二：按影响物料可运性的物理特征进行分类；包括：外形尺寸、重量、形状、损坏可能性、状态（热、湿、粘、脏）、数量、时限性（季节性、突发性）。关键：抓住有决定性的影响特征物料分类程序列表标明所有物料名称记录其物理特征、其他特征编制物料特征表每类物料写出分类说明确定各类的主导特征把相似主导特征的归为一类二、布置布置决定了起点与终点之间的距离，这个移动的距离是选择搬运方法的主要因素。当进行某个区域的搬运分析时，应预先取得这个区域的布置草图、蓝图或规划图。如果是分析一个厂区内若干建筑物之间的搬运活动，那就应该取得厂区布置图。如果分析一个加工车间或装配车间内两台机器之间的搬运活动，那就应该取得这两台机器所在区域的布置详图。三、各项移动的分析在分析各项移动时，需要掌握的资料包括：物料(产品物料类别)、路线(起点和终点，或搬运路径)和物流(搬运活动)。(一)物料在分析各项移动之前，首先需要对物料的类别进行分析。(二)路线SHA采用符号、字母或数码来标注起点(即取货地点)和终点(即卸货地点)的方法来表明每条路线。(三)物流物料搬运系统中，每项移动都有其物流量，同时又存在某些影响该物流量的因素。一、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。二、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。适合于路线数目多的情况。移动分析方法四、各项移动的图表化做了各项移动的分析，并取得了具体的区域布置图后，就要把这两部分综合起来，用图表来表示实际作业的情况。(一)物流流程简图(二)在布置图上绘制的物流图(三)坐标指示图五、物料搬运方法的选择（一）搬运路线系统（二）物料搬运设备（三）运输单元（四）物料搬运方法六、初步的搬运方案在对物料进行了分类，对布置方案中的各项搬运活动进行了分析和图表化，并对SHA中所用的各种搬运方法具备了一定的知识和理解之后，就可以初步确定具体的搬运方案。然后，对这些初步方案进行修改并计算各项需求量，把各项初步确定的搬运方法编成几个搬运方案，并设这些搬运方案为“方案X”、，“方案Y”、“方案Z”等等。七、修改和限制各种物料搬运方案中经常涉及到的一些修改和限制的内容有：(1)在前面各阶段中已确定的同外部衔接的搬运方法；(2)既满足目前生产需要，又能适应远期的发展和(或)变化；(3)和生产流程或流程设备保持一致；(4)可以利用现有公用设施和辅助设施保证搬运计划的实现；(5)布置或建议的初步布置方案，以及它们的面积，空间的限制条件(数量、种类和外廓形状)；(6)建筑物及其结构的特征；(7)库存制度以及存放物料的方法和设备；(8)投资的限制；(9)设计进度和允许的期限；(10)原有搬运设备和容器的数量、适用程度及其价值；(11)影响工人安全的搬运方法。八、各项需求的计算对初步搬运方案修改后，就开始逐一说明和计算备选方案。对每一备选方案需做如下说明：(1)说明每条路线上每种物料的搬运方法。(2)说明搬运方法以外的其他必要的变动，如更改布置、作业计划、生产流程、建筑物、公用设施、道路等等。(3)计算搬运设备和人员的需要量。(4)计算投资数和预期的经营费用。九、方案的评价①成本费用或财务比较法；②优缺点比较法；③因素加权分析法。十、详细搬运方案的设计总体搬运方案设计确定了整个工厂的总的搬运路线系统、搬运设备、运输单元。搬运方案详细设计，是在此基础上制定一个车间内部从工作地到工作地，或从具体取货点到具体卸货点之间的搬运方法。详细搬运方案必须与总体搬运方案协调一致。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一、SLP和SHA的相互关系二、SLP+SHA的方法第四节系统布置设计与搬运系统分析的结合一、SLP和SHA的相互关系1、二者出发点都是力求物流合理化；SLP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。SHA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；设施布置时就应同时考虑搬运系统的要求。设施布置设计是物料搬运系统设计的前提，而前者则只有通过完善搬运系统才能显示出其合理性。二、SLP+SHA的方法一般SLP根据产品的工艺设计进行，即根据产品加工工艺流程的顺序，根据所选定的加工设备规格尺寸，进行布置设计。而SHA则以布置设计为前提选择适当的搬运设备，以及确定搬运工艺。由于二者之间的相辅相成关系，这两个步骤不应孤立地进行，必须注意以下两点：(1)进行SLP时，尽可能考虑到SHA的需要；(2)SLP和SHA交叉进行、互相补充。