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1、第六章 物料搬运系统 MHS 设计 第一节节 物料搬运系统统的基本概念 第二节节 物料搬运系统统分析SHA 第三节节 单单元负载负载 第一节节 物料搬运系统统的基本概念 一 物料搬运系统统的定义义 物料搬运是指在同一场场所范围围内进进行的 以改 变变物料的存放 支承 状态态 装卸 和空间间位置 搬运 为为主要目的的活动动 即对对物料 产产品 零部件或其它物品进进行搬上 卸下 移动动的活动动 搬运示意图图如图图所示 二 物料搬运系统统的目的 1 通过过有效率的搬运方式以降低物料搬运成本 亦即 降低生产产成本 2 增加物流的效率 确保适时时适地使用物料 3 改善工场场安全和工作状况 4 改善设设施
2、使用效率 5 改善制造程序 6 增加生产产能力 三 物料搬运系统统的原则则 美国物料搬运机构和国际际物料管理协协会所赞赞助的主管物 料搬运教育的学术术工业业委员员会 于20世纪纪60年代开始编编列 20条物料搬运原则则 并持续续修改其内容 物料搬运原则则的运用 四 物料搬运系统统的考虑虑因素 物料搬运方程式是借助于英文中的七个疑问词问词 即何故 why 何物 what 何处处 where 何时时 when 如何 how 何人 who 及何者 which 设设 计计一连连串的问题问题 以质质疑物料搬运系统设计统设计 者的设设 计计理念是否合理或是否有其他更好的方法存在 以 期找出设计设计 缺陷
3、改善系统绩统绩 效 物料搬运系统的三要素 简简要小结结 5WHI在应应用中的要点 1 Why 将应该应该 做的与已做的分开 2 What 和 Why 明确搬运的正确物料 3 Where When 和 Why 确定必须执须执 行 的移动动 4 How 和 Why 确立使用的正确方法 5 Who 和 Why 谁谁能作出更好的设计设计 在考虑虑可能搬运方案时时 应该应该 同时时兼顾顾短 期及长长期的效果并且保持存疑态态度 五 当量物流量 一 当量物流量的意义义 物流量是指一定时间时间 内通过过两物流点间间的物料数量 当量物流量是指物流运动过动过 程中一定时间时间 内按规规定标标 准修正 折算的搬运和
4、运输输量 例如 一台载载重量为为10t的 汽车车 当其运输输10t锻锻件时时 10t锻锻件的当量重量为为10t 而 其运输输2t组组合件时时 则则2t组组合件的当量重量为为10t 在实际实际 系统统中 所提及的物流量均指当量物流量 当量物流量的计计算公式为为 qn 式中 当量物流量 当量吨 年 当量吨 月 当量千克 h q 一个搬运单单元的当量重量 当量吨 当量千克 n 单单位时间时间 内流经经某一区域或路径的单单元数 单单元数 年 月 二 玛玛格数 Magllitude 玛玛格数的定义义 一个玛玛格的物料具有如下特征 1 可以方便地拿在一只手中 2 相当密实实 3 结结构紧紧凑 具有可堆垛垛
5、性 4 不易受损损坏 5 相当清洁洁 坚坚固和稳稳定 通俗地 是一块经过块经过 粗加工的10in 或稍大于 2in 2in 2in 大小的木块块 约约有两包香烟大小 叫做一个玛玛 格 应应用玛玛格数时时 需将系统统中的所有物料换换算成为为相应应 的玛玛格数 玛格数的计算方法 计算物料的体积 查阅玛格曲线图 得到玛格数基本值A 根据修正因素和修正值表 确定修正参数 计算玛格数 M A A B C D E F 玛格曲线 1英寸 25 4mm 修正因素和修正数值 六 物料搬运活性系数 物料活性系数是一种度量物料搬运难难易程度的指标标 由于存放的状态态不同 物料的搬运难难易程度也不一样样 人 们们把物
6、料的存放状态对态对 搬运作业业的方便 难难易 程度 称之 为为搬运活性 a 活性指数 将物料从散放状态态到进进入装卸搬运状态态 这这一过过程 按装卸搬运要求分为为四项项内容 把物料所处处 状态态已经经完成而无须进须进 行的活动动称为为活性指数 散放状 态态的活性 规规定其系数为为零 对对此状态态每增加一次必要 的操作 其物品的搬运活性系数加上1 活性水平最高的 状态态活性系数为为4 活性指数确定原则 七 物料搬运的单单元化与标标准化 一 单单元化 单单元化是将不同状态态和大小的物品 集装成一个搬运 单单元 便于搬运作业业 故也叫做集装单单元化 集装单单元可 以是托盘盘 箱 袋 筒等 其中以托盘
7、应盘应 用最为为广泛 物 品的搬运单单元化 可以缩缩短搬运时间时间 保持搬运的灵活性 和作业业的连贯连贯 性 二 标标准化 标标准化是指物品包装与集装单单元的尺寸 如托盘盘的尺寸 包箱的尺寸等 要符合一定的标标准模数 这这有利于物流系 统统中各个环节环节 的协调协调 配合 在易地中转转等作业时业时 不用换换装 提高通用性 减少搬运作业时间业时间 减轻轻物品的散失 损损 坏 从而节约费节约费 用 1 物流基础础模数 物流基础础模数尺寸是标标准化的基础础 目前ISO中央秘书处书处 及欧洲各国 已基本认认定600mm 400mm为为基础础模数尺寸 2 物流模数 物流模数即集装单单元基础础模数尺寸 即
8、最小的集装尺寸 集装单单元基 础础模数尺寸 可以从600mm 400mm按倍数系列推导导出来 也可以在满满足 600mm 400mm的基础础模数的前提下 从卡车车或大型集装箱的分割系列推 导导出来 物流模数尺寸 以1 200 mm l 000mm为为主 也允许许1200mm 800mm及1 100mm 1 100mm等规规格 物流基础模数尺寸与集装单元基础模数尺寸的配合关系 1000 第二节 物料搬运系统分析SHA 一 物料搬运系统统的分析过过程 物料搬运系统分析SHA System Handling Analysis 物料搬运包括物料 产品 元件或物 品的移动 运输或重新安放 通常需要设备
9、容 器和一个包括人员组成的搬运系统 所以物料搬 运的基本要素是物料 移动及方法 SHA也是一 个系统化 条理化 合乎逻辑顺序 对任何物料 搬运项目都适用的方法 这是和SLP相似的系统 分析和设计方法 一 物流搬运系统统的分析过过程 SHA方法分析过过程可分为为四个阶阶段 每个阶阶段的工作内容如下 第一阶阶段 外部衔衔接 确定位置 搞清对对象系统统 工 厂 物料的输输入 输输出方式及频频率等 使内外衔衔接能够够互 相协调协调 以利于确定设设施的具体布置地点 这这里设设施可 以是设备设备 作业单业单 位 活动动区域等 第二阶阶段 总总体搬运方案与总总体区划设计设计 制定布 置区域的基本物流模式 作
10、业单业单 位 部门门或区域的相互 关系及外形 制定区域间间物料搬运方案 确定移动动系统统 设备设备 型号 运输单输单 元或容器 见见流程示意图图 第三阶阶段 详细详细 搬运方案与详细详细 布置设计设计 确定每 台机器 设备设备 通道 仓库仓库 或服务设计务设计 的位置 确定各 工作地点之间间的移动动系统统 设备设备 和容器 以及对对每项项移 动动的分析 完成详细详细 的物料搬运系统设计统设计 第四阶阶段 实实施 施工安装及生产产运行 SHA 流程示意图 二 物料和移动动分析 一 外部衔衔接分析 外部衔接是指对已确定系统边界的物流系统 研究物 料输入与输出系统的情况 包括物料输入输出工厂系统的
11、方式 运输车辆 装载容器 路线人口等 频率以及输入 输出系统的条件 如时间 道路以及工厂周围环境 等的统 计资料 必要时应以统计图 表表达 二 输输入搬运系统设计统设计 要素P Q R S T 此步骤是系统调研 资料与数据搜集工作 包含P Q R S T共5项 分别代表物料的品种 product 数量 quantity 路径 routing 支持服务 support 流程 timing 等资料输入 各要素的说明如下表所示 物料搬运系统设计因素 三 当量物流量计计算及物料分类类 对于搜集到的资料 数据 必须进行适当的 分析与处理才能使用 系统中的物料很多 并且千 差万别 需要根据其重要性 价值和
12、数量 进行分类 一般采用A B C分类 分类步骤如下 物料的当量物流量计算 绘制P Q图 其中P代表物料种类 Q代表物 流量 当量物流量 根据每一种物料Pi i l 2 n 及其对应点Qi 即可画出由直方图表示的P Q图 P Q图 4 物流流程分析 物流流程分析的工具有物流路径图 物流 流程图 相关分析图 5 搬运活动一览表 为了把所收集的资料进行汇总 达到全 面了解情况的目的 编制搬运活动一览表是一 种实用的方法 在搬运活动一览表中 需要对每条路线 每类物料和每项移动的相对重要性进行标 定 一般是用五个英文元音字母来划分等级即 A E I O U 五 搬运活动一览表 1 2 5 4a4b 6
13、 7 3 三 距离与物流指示图图 一 在布置图图上绘绘制的物流图图 在布置图上绘制的物流图是画在实际的 布置图上的 图上标出了准确的位置 所以能 够表明每条路线的距离 物流量和物流方向 可作为选择 搬运方法的依据 虽然流向线可按物料移动的实际路线来 画 但一般仍画成直线 除非有特别的说明 距离总是按水平上的直线距离计算 当采用直 角距离 垂直距离 如楼层之间 或合成的当量 距离时 分析人员应该 有文字说明 在布置图上绘制的物流图 二 座标标指示图图 座标指示图就是距离与物流量指示图 图 上的横座标表示距离 纵座标表示物流量 每 一项搬运活动按其距离和物流量用一个具体的 点标明在座标图上 制图时
14、 可以绘制单独的 搬运活动 即每条路线上的每类物料 也可绘 制每条路线上所有各类物料的总的搬运活动 或者把这两者画在同 张图表上 物流量 t 距离 m 座标指示图 距离与物流量指示图 在布置图上绘制的物流图和距离与物流 量指示图往往要同时使用 但是对比较简 单的问题 采用物流图就够了 当设计项 目的面积较大 各种问题的费用较高时 就需要使用距离与物流量指示图 因为在 这种情况下 物流图上的数据会显得太零 乱 不易看清楚 三 物流 距离表 在布置方案图上 确定各作业单位之间的物料搬运路线 同时 测出各条路线的距离 编制成物流 距离表 如下 表所示 表中每一框格中同时注出物料搬运发送作业单位 从
15、至物料搬运接收作业单位 至 的物料搬运量 物流强度 fij及物料 搬运路线长度 距离 dij 其中i表示从作业单位序号 j表示至 作业单位序号 表中空格表示两作业单位之间无明显物流 四 F D图图 即流量距离图图 当忽略不同物料 不同路线上的物料搬运成本差异 各 条路线上物料搬运费用与 ijdij成正比 则可以将总的物料搬 运费用C记为 C 6 3 假设不同作业单位之间的物料搬运量相互独立 为了 使总的搬运费用C最小 则当 ij大时 dij应尽可能小 当 ij 小时 dij可以大一些 即 ij与dij应遵循反比规律 从而有 1 d 6 4 写成等式形式 D dn 6 5 其中D n为常数 且应
16、有n 0 式 6 5 说明 一个良好的布置方案的各作业单位之 间的物料搬运量与搬运路程成双曲线形曲线函数关系 F D图 即流量距离图 F dm fm dk fk d2 f2 d1 f1 D F D的双曲形曲线 l 由于F D图反映了布置方案的物料搬运路程与搬 运量之间总体趋势 因此 称式 D dn为布置方案的 物流 距离基准曲线线 根据分析的需要 按照确定的物流 量和距离 可将流量距离图划分为若干 部分 如图4 9中划分为 四个部分 划分的目的 是为了发现 不 合理的物流 从图4 9中可以看出 部 分的物流不合理 因为物流量大且距离 远 某车间F D图 根据分析的需要 按照确定的物流量和距离 可将流量 距离图划分为若干部分 如图中划分为 四个 部分 划分的目的 是为了发现不合理的物流 从图中可以 看出 部分的物流不合理 因为物流量大且距离远 讨论 1 同一布置方案中 如果作业单位之间存在dij 大 ij也大的情况 说明作业单位i与j位置布 置不恰当 应靠近布置 且路线应短捷 反之 如果dij小 ij也小 说明作业单位i与j相对 位置可以远离 道路可以长一些 d f A B 物流 距离关
