设施规划第5章物料搬运系统设计

第1章绪论第2章设施选址第3章设施布置规划第4章物料搬运与仓储设备第5章物料搬运系统设计第6章仓库运作和规划第7章设施布置问题建模、计算机辅助设计和仿真第8章设施规划综合案例物料搬运系统设计5.1概述5.2物料搬运作业分析和方法选择5.3物料搬运系统分析方法Chapter5FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计5-1概述物料搬运的目标2物料搬运的原则3物料搬运的含义1FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计物料搬运简单地说就是运用各种动力和搬运机械将物料保质、保量、及时、安全、经济、高效地搬离和运到指定地点。物料搬运是设施规划的重要组成部分，物料搬运系统的改变都将影响设施布局，同样，布局的改变也会改变物料搬运系统。物料搬运的五个特点：移动、数量、时间、空间和控制。5-1-1物料搬运的含义FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计物料搬运的主要活动有物料的移动、存储、保护和控制。物料搬运有四个基本量：移动量、空间量、速度率、搬运量。物料搬运的目标：正确的数量、正确的物料、正确的状态、正确的顺序、正确的时间、正确的成本、正确的搬运。5-1-2物料搬运的目标FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计（19）减少皮重（20）控制库存量5-1-3物料搬运的原则FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计1、计划原则以获得系统整体最大工作效益为目标，规划所有的物料搬运和物料存储工作。2、系统化原则尽可能广泛地把各种搬运活动当做一个整体，使之组成相互协调的搬运系统。其范围包括供应厂商、收货、储存、生产、检验、包装、成品储存、发货、运输和消费用户等。3、物流通畅原则在确定生产顺序与设备平面布置时，应力求物流系统的最优化。5-1-3物料搬运的原则FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计4、精简原则减少、取消或合并不必要的运动和设备，简化搬运工作。5、利用重力原则在可能的条件下，尽量利用重力搬运物料，但应注意防止磕碰。6、充分利用空间原则最大可能地充分利用建筑物的整个空间。7、集装单元化原则尽可能采用标准容器与装载工具集装物料搬运，以利搬运过程的标准化、集装化。5-1-3物料搬运的原则FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计8、机械化原则合理采用搬运机械设备和提高搬运机械化程度。9、自动化原则在生产、搬运和储存过程中采用合理的作业自动化。10、最少设备原则考虑被搬运物料各方面的特点，包括运动方式和搬运方法，选择最少设备。11、标准化原则使搬运方法、搬运设备、搬运器具的类型、尺码标准化。5-1-3物料搬运的原则FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计12、灵活性原则在专用设备并非必要的情况下，所采用的搬运方法和搬运设备应能适应各种不同的搬运任务和实际应用的要求。13、减轻自重原则降低移动式设备的自重与载荷的比重。14、充分利用原则力求使人员和设备得到充分利用。15、维修保养原则为全部搬运设备定制预防性保养和计划维修制度。16、摒弃落后原则合理更新陈旧设备和过时方法。5-1-3物料搬运的原则FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计17、控制原则利用物料搬运工作改进对生产、库存和接订单、发货等工作的控制管理18、生产万能原则使用搬运设备促使系统达到所要求的生产能力19、搬运作业效能原则以搬运一件单元或物所消耗成本的指标考核搬运作业的效能。20、安全原则为保证搬运安全，提供适合的方法和设备。5-1-3物料搬运的原则FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计5-2物料搬运作业分析和方法选择物料分析2物料搬运方法及选择3物料搬运程式1FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计What?Where?When?How?Who?Which?Why?物料移动方法++=系统物料料搬运系统变量1）Why?为什么要做这些搬运？搬运作业是否必须的，是否可以消除？可以通过合并操作，操作间的搬运可以被消除；可以通过把机器合并来消除搬运等。2）What？要搬运什么？需要对搬运对象进行分析，了解其类型、大小、性状、质量和搬运数量。3）Where?从哪里取物料？搬运到哪里？如果这些搬运每次都是相同的，可使用固定路径技术（如传送带等）；如果这些搬运从一个地方到另一个地方是变化的，可使用可变路径技术（如搬运车辆等）；如果搬运路径较短，可以使用重力（如滑道、滚轮等）。4）When?什么时候需要搬运？这种搬运是一天一次还是两次？如果这样，需要使用工业卡车。如果是在1min内搬运多次，可以使用传送带。5）How?如何搬运？是用手工？用传送带？还是用叉车搬运等。6）Who？谁来搬运物料？进行这些工作要什么技能？谁应接受培训，以服务和维护物料搬运系统？谁应参与到系统的设计工作中？7）Which？采用什么方案？有很多方案都可实现同样的目的，但是方案的成本效益比最高？5-2-1物料搬运程式FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计5-2-1物料搬运程式6W1H问题可以总结如下：1）“Why”确定系统要完成的任务；2）“What”明确和分析要搬运的正确物料；3）“Where”和“When”确定要执行的移动；4）“Where”、“When”、“Who”和“How”确定合理的搬运方法；5）“Which”评价各搬运系统的设计方案。FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计搬运系统分析设计过程如下：一、物料分类按照物料的物理性能、数量、时间要求或者特殊控制要求进行分类。物料分类的基本方法是：①固体、液体还是气体;②单独件、包装件还是散装物料。但在实际分类时，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。5-2-2物料分析5.2.2.1物料分类分析FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计一、物料分类按照物料的物理性能、数量、时间要求或者特殊控制要求进行分类。2、物料的主要特征区分物料类别的主要特征如下：1)物理特征(1)尺寸，长、宽、高。(2)重量，每次运输单元重量或单位体积重量(密度)。(3)形状，扁平的、弯曲的、紧密的、可叠套的、不规则的等。(4)损伤的可能性，易碎、易爆、易污染、有毒、有腐蚀性等。(5)状态，不稳定的、粘的、热的、湿的、脏的、配对的等。2)其他特征(1)数量，较常用的数量或产量(总产量或批量)。(2)时间性，经常性、紧迫性、季节性。(3)特殊控制，政府法规、工厂标准、操作规程。物理特征通常是影响物料分类的最重要因素，是划分物料的主要依据。。5-2-2物料分析5.2.2.1物料分类分析FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计一、物料分类按照物料的物理性能、数量、时间要求或者特殊控制要求进行分类。物料名称包装单元单元的物理特征类别尺寸（cm）重量/kg形状易损性状态数量特征时间性特征要求长宽高I进厂物料钢带卷直径60252.7-5.4盘状——少——d空纸袋捆70486022矩形易撕破—少——d油料豆袋80402044矩形——中等——c鱼油桶直径4680148圆柱形—有油腻多——b乳酸坛直径606540圆柱怕破碎很少d备件箱各种各种各种部分有很少急d…………………………………II进厂物料肥料20号肥料22号…………………………………5-2-2物料分析5.2.2.1物料分类分析FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计一、物料分类按照物料的物理性能、数量、时间要求或者特殊控制要求进行分类。物料类别分类依据典型例子摘要类别号物理特征（尺寸、重量、形状、易碎性、状态）其他特征（数量）空桶a新的或空的金属桶，直径46cm×高80cm供货者交货时间及频率有很大变化，是中等季节变化标准金属桶实桶b装有油或者化学物品的金属桶、重135kg，直径46cm×高80cm数量相当大的稳定物流，约10种不同物品鱼油由供货单位桶装进厂袋c多层塑料纸袋的矿物、果仁、化学物品等，平均尺寸80cm×40cm×20cm，平均重42kg，数量相当大的稳定物流，约10种不同物品混合料制成品其他物品d盒子、纸箱、捆、麻包装的外购物品，有各种尺寸和形状，重量0.5~23kg每种物料的数量少，时间要求却很高（如维修件）。有些物品需严格管理（如防失窃）浓缩维生素用纸箱装，酒精用桶装5-2-2物料分析5.2.2.1物料分类分析FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计5.2.2.2物料活性系数αα是一种度量物料搬运难易程度的指标，α一般分为5分等级。α值越高，物料流动越容易，所要求的工位器具投资费用及其工位器具所消耗的费用水平越高。5-2-2物料分析物品状态作业说明作业种类还需要的作业数目已不需要的作业数目搬运活性指数集中搬起升起运走散放在地上集中、搬起、升起、运走要要要要400集装箱中搬起、升起、运走（集中）否要要要311托盘上升起、运走（已搬起）否否要要222车中运走（不用升起）否否否要133运动输送中不要（保持运动）否否否否044活性的区分和活性系数FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计5.2.2.2物料活性系数α通过计算每种物料搬运的平均物料活性系数α，分析和比较在不同物料搬运上的工作情况，找出需要改进的项目。某物料搬运的平均物料活性系数α计算公式为：次数运动次数车中次数托盘上次数集装次数散放次数运动次数车中次数托盘上次数集装次数散放平均物料活性系数432105-2-2物料分析FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计5.2.2.2物料活性系数α0123401234567891027散放在地上装入车内移动卸放在地上装入车内移动放置在车架移动放在托盘上用叉车搬运合计系数1692研究：装入容器中，活性系数1放在托盘上，活性系数2作业工序流程顺序平均2.7活性系数例：某车间各作业工序的物流活性系数值如图所示，假设各工序搬运次数相同，则根据式5-1可得平均活性系数为2.7。5-2-2物料分析FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计5.2.2.2物料活性系数α平均物料活性系数α对应的改善措施0.5①使用简易容器；②大量使用手推车0.5-1.3①大量使用手推车；②使用手动提升机，③使用托叉车；1.3-2.3①全面使用叉车；②使用输送机（皮带、滚轮等）；③采用工业拖车或者自动引导车；2.3①全面使用工业拖车，②以输送机与叉车为中心，重点在于节省搬运工表5-2相应α值对应的改善措施5-2-2物料分析FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计物料搬运作业分析和方法选择5.2.3.1物料搬运路线类型及选择原则1、物料搬运路线类型a)直达类b)通渠类c)中心转运类5-2-3图5-1物料搬运路线的类型FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计2、物料搬运路线特点及原则搬运路线选择指示图物料搬运作业分析和方法选择5-2-35.2.3.1物料搬运路线类型及选择原则物流量距离直达类不合理布置通渠类或中心转运类FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计5.2.3.2物料搬运设备选择1、物料搬运设备选择原则根据距离和物流量大小确定设备的类型。搬运设备选择指示图物流量大距离长复杂的搬运设备复杂的运输设备物流量小简单的搬运设备简单的运输设备距离短物料搬运作业分析和方法选择5-2-3FacilitiesPlanning2013第5章物料搬运系统设计5.2.3.2物料搬运设备选择设备分类设备名称简单搬运设备二轮手推车、旋转起重机、人力卷扬