第五部分(上)物料搬运系统设计

1第五部分（上）物料搬运系统设计2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%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。重点内容：理解掌握物料搬运系统的的概念和设计原则物料搬运路线的选择与设计物料搬运设备分类与选择系统搬运分析设计其他物料搬运分析技术3物料搬运系统设计原则rightamount（数量）rightmaterial（材料）rightcondition（质量）rightplace（地点）righttime（时间）rightposition（位置）rightsequence（顺序）rightcost（成本）rightmethod（方法）4物料搬运系统设计原则——搬运通道不畅通——流动原则——搬运动作不连续——连续搬运最经济——经济性原则——搬运路线曲折——最短距离原则——搬运容器不标准——标准化原则——搬运活动从未系统考虑——系统化原则——搬运设备缺乏柔性——柔性原则——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——均衡原则其他原则——集装原则重力原则安全原则5基本概念一、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。二、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6基本概念三、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。7物料搬运活性指数表：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？82、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9物料搬运路线的类型•中心型——适合物流量小且搬运距离长的物料。ABCDD型DCBAK型BDCAC型•直达型——适合于物流量大或特殊要求的物料。•渠道型——适合布置不规则或搬运距离较长的物料。10物料搬运路线的选择直达型渠道型或中心型物流量大且搬运距离长说明了什么？物流量距离11搬运设备选择的原则依据：距离与物流量的大小思考：距离短，物流量小，选何种类型设备？距离短，物流量大，选何种类型设备？距离长，物流量小，选何种类型设备？距离长，物流量大，选何种类型设备？12搬运设备选择的原则不适宜的观点•为了完成任务，赶快去买一台运输机或增添一排货架（长远目标、标准化）。•这台叉车是属于我们部门的，你们不能随便用（部门利益与整体利益）。•我也不知道还需要什么搬运设备，管他的，先申请了再说（明确问题）。•设备肯定越高级越好了（简化原则）。•这家设备商和我们是老关系了，买他的没错的（比较原则）。物料搬运设备及用具对搬运效果及成本会有直接影响13物料搬运设备选择应考虑的因素考虑因素物料的特征和运动方式易燃、易损、重量、形状水平式（滑道、推车、运输机、索道）垂直式（升降机、起重机、卷扬机）倾斜式（连续运输机、提升机、卷扬机）多平面式（旋转起重机）设备的技术性能：能否胜任工作经济因素：成本、性价比能耗：是否符合电力供应情况备件、维修和存放方式（托盘、箱器）、搬运频率14复杂搬运设备简单运输设备简单搬运设备复杂运输设备距离物流量15物料搬运设备及器皿1.起重搬运设备起重机、起重电梯、叉车、小型搬运车、无人搬运车,工业机器人等2、运输机械卡车、拖车、连续运输机等3.工业车辆叉车、牵引车、单斗装载机等4.专用机械翻车机、堆（取）垛机、分拣机等16搬运的集装单元化、标准化单元化：把不同状态和大小的物品，集装成一个搬运单元，便于搬运作业，也叫集装单元化。物料搬运时的基本装载方式，如散装和用车箱、罐装等。标准化：物品包装与集装单元的尺寸要符合一定的标准模数，仓库货架、运输车辆、搬运机械也要根据标准模数决定起主要性能参数。物流模数：600MM*400MM，1200MM*1000MM17设物流模数尺寸为1600MM*1200MM，试问可以由几个物流基础模数尺寸组成？并绘图表示60060040040040040018★案例解析：某企业在厂内新建5座综合性（普通）库房，每座库房面积为60*15=900m2，每座库房年吞吐量1.9万吨（与库容量和出入库频率有关），存放物品为单件，最大单件重量为5吨，问：如何合理配置搬运装卸机械设备？解：（1）预设库房机械设备配置系数K（案例中预设K=95%）tcQQK仓储过程总物流量年）吨设备能完成的物流量（/衡量仓库作业机械化程度的一个参数。K越大，机械化程度越高）搬运设备合理配置方法19（仓储机械设备能力）万吨，如无两次搬运的选取：万吨仓储物资重复搬运系数仓库年吞吐量)(025.9%95*5.9*)12~1()(5.95*9.1*)(1KQQHQtcnit案例解析20案例解析:（2）机械设备类型选择：★类型选择依据：单件、最大重量5吨、库房面积60*15。★初选两种机械配置方案：主要参数方案机械类型额定起重量(t/Qe)工作运行速度(m/min)_跨度（m）结构特征1桥式起重机57013.5通用双梁2叉车5153.5①内燃平衡重式①为叉车最小外侧转弯半径。21案例解析:（3）确定各类机械工作状况参数：——载重量系数:平均一次吊装或搬运的物资重量与QC的比值——时间利用系数:设备年平均工作小时与t的比值——单位工作小时平均吊装或搬运货物次数（由运行距离、运行速度及所需时间确定）——年日历工作小时（h/年）一班制工作时间t=7*280=1960h/年两班t=14*280=3920h/年nt设备类型βnρt桥式起重机0.4560.71960叉车0.4540.65196022（4）械设备数量配置：①每座库房所需机械台数：Qci——第I类机械承担的物流量（t/年）))((6.1))((96.0)(叉车台桥式起重机台ieciitnQQZ案例解析:23②调整a、每座库房配置一台5吨桥式起重机或两台五吨叉车则可b、根据叉车具有机动性特点，可多库共用，5个库房只需配备1.6*5=8台即可c、叉车若全部用5吨叉车，则既浪费又不方便，需要重新调整叉车载重组合★根据5座库房机械作业物流量（0.95*1.9*5=9.025）及平均载重量5*0.45=2.25,同时考虑物品单重分布状况得到叉车配置，见下表:案例解析:24由上表可知：8台叉车年物流作业量9.22吨9.025吨，满足要求。★叉车配置表：起载重量台数nt520.70.6541960330.80.6541960220.80.6541960110.70.6541960案例解析:25（５）确定机械配置方案：①5座库房各配置1台5吨桥式起重机；②5座库房共配置8台叉车（5t的2台、3t的3台、2t的２台、１t的１台）。★再根据机械设备配置的经济性原则最后确立方案案例解析:26系统化搬运设计方法（SHA）一、搬运系统分析的体系结构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。27物料搬运系统设计方程式Why?What?Where?When?How?Who?Which?MaterialMovesMethodsPreferredsystem=++MHS方案283、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）29二、物料的分类物料分类的依据：物料的可运行物流条件物料分类程序：标注所有物品的名称记录其物理特征分析各类物料的特征确定物料类别编制物料特征表30三、移动分析移动分析的概念：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。移动分析方法：流程分析法：步骤：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31（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2、移动分析流程程序分析法：适用范围：品种少或品种单一时。32起止点分析法：每次分析一条路线，并绘制搬运路线表适用范围：路线数目不太多的情况对一个区域进行观察，收集运进运出该区域的一切与物料关的资料，并编制成物料进出表适用范围：路线数目多是情况。3、编制搬运活动一览表，表中应对每条线路、每类物料和每项移动的物流量及运输工作量进行计算，并按A、E、I、O、U进行等级评定。33示例1：某厂铅笔装配物料流程图（简图）方法动作说明（现有或拟采用的）储存停留检查运输操作距离（m）数量估计时间(min)附注1储存在仓库内○→□D▽12000.252手推车送至开槽开沟机○→□D▽8120010.00削薄的板，每箱包括1200个每伴四件的木版（共2400）3在底部开槽，顶面开四个沟○→□D▽6000.13一次通过串列机械4送往嵌铅机（半批——见9）○→□D▽8600手推车5等待嵌铅机○→□D▽600坯料在批次间等待6在机构的料斗内装料○→□D▽60020.00在机械工作时装料7在木版上嵌铅芯○→□D▽推杆式机械8检验铅芯充填，移动到装上板机○→□D▽由机床照管人在机械工作时于钢平台上检验……34示例2：搬运路线表起点：原料库项目：6—19终点：压力机车间制表人：KRL日期：5月18物料类别路线状况距离280m物流或搬运活动特定等级依据名称代号起点路程终点物流量（即单位时间的数量物流要求（数量要求、管理、时间要求）钢板A用桥式起重机堆放穿过露天场地到达在剪切机旁边，地方有限平均每天60张必须与剪切机计划步调一致托盘货物B物料在托盘上起运生产厂房，电梯至三楼预焊接线，极为拥挤平均每天18托盘与每天的油漆进度密切练习小件E从料架上取下，放在存放区穿过两个门，生产厂房的底层交通拥挤分布在小件所用的3个不同的料架上平均每天30种，共1600个运送时间间隔为1天、2天或1周……联系35示例3：物料进出表区域：******项目：*****日期：******运进操作或区域运出每（单位时间）数量每（单位时间）数量产品过物料名单位平均最大来自去往单位平均最大产品或物料名12345678备注：物料进出表说明：本表用于汇总某一区域全部运进和运出的搬运活动1、列出所有进出物料，包括数量和起止点2、说明给区域内物料所进行的事宜3、把进一步解释以上数据的有关资料写在备注栏内36示例4：搬运活动一览表空桶（a）其他物品（d）从—至线路情况距离物流量物流条件等级运输工作量物流量物流条件等级运输工作量……物流量运输工作量等级铁路车辆至空桶库12502/b,eA/7……27O原料库至化工厂49105/c,d0/91……591A……2.74.3643……8.747.3E