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1、第7章物料搬运系统设计 7 1概述7 2物料搬运设备选择与集装单元设计7 3物料搬运系统分析方法 SHA 7 1概述 一 物料搬运的概念 MaterialHandling MH 物料搬运 在同一场所范围内进行的 以改变物料的存放状态和空间位置为主要目的的活动 即对物料 产品 零部件或其它物品 进行装上 卸下 移动 分类 拣选等活动的总称 实现生产领域各个生产环节之间的相互衔接 物料搬运 物料装卸 物料移动 体现 流 实现联结与转换作用 物料搬运系统 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 储存 保护和控制的有机整体 二 四个功能活动 搬运系统 移动 控
2、制 保护 存储 产生时间和空间效用 防止物料损坏防止误搬 错放 错误挪用和不按顺序加工 缓冲作用 物理控制 方位 顺序和相互间隙状态控制 位置 数量 目的地 初始地 进度安排 三 四个维度 搬运系统 运动 时间 空间 数量 装上卸下移动 手段路线 运动时间频次 物料形状 装载单元堆放空间搬运设备运转空间 运量 高效竞争力 四 九个目标 正确的数量根除在制品或使在制品最小化 协调加工数量与存储数量 正确的物料实现移动 存储 保护和控制正确运作正确的环境避免损坏 保持物料良好的状态管理 正确的顺序搬运应按顺序 以降低成本 避免迂回往返等 正确的方位零件空间一致性 尤其在自动化装配系统中 正确的地点
3、将物料送到或存储到仓库或生产现场的正确地点 集中存储和分散存储的决策 正确的时间保证生产的连续性 以达到缩短生产周期 达到面向工艺的设施合理化或均衡生产正确的成本MHS系统的投资成本 竞争力 运作水平成本的决策正确的方法根据系统实际 决定最优的搬运方法 五 物料搬运方法 物料搬运方法是指物料搬运路线 搬运设备和搬运单元的总和 A B A B C D A B C D E D 直达型适用于物流量大 距离短或中等 时间较紧迫时 K 渠道型适用于物流量中等或少量 而距离中等或较长 尤其布置是不规则的分散布置时 C 中心型适用于物流量小 距离中等或较远 尤其是运输外形基本是正方形的而管理水平较高时 1
4、搬运路线类型及选择 搬运路线选择 2 搬运设备选择原则 简单的搬运设备 SHE 小推车 手动葫芦 简单的运输设备 STE 机动小货车 拖车 复杂的搬运设备 CHE 叉车 连续输送机 复杂的运输设备 CTE 电子控制的无人驾驶车辆 3 搬运单元 指物料搬运时的基本装载方式 应根据物料特点和设备选择运输与搬运单元 六 物料搬运程式 Why What Where When How Who Which 物料 移动 方法 喜欢的系统 物料搬运系统变量 七 物料搬运系统设计的基本原则 1 规划原则 2 系统化原则 3 物流顺畅原则 4 精简原则 5 利用重力原则 6 充分利用空间原则 7 集装单元化原则
5、8 机械化原则 9 自动化原则 10 设备选择原则 11 标准化原则 12 通用性原则 13 减轻自重原则 14 充分利用原则 15 维修保养原则 16 摒弃落后原则 17 控制原则 18 生产能力原则 19 搬运作业效能原则 20 安全原则 7 2物料搬运设备及集装单元设计 一 物料搬运设备选择应考虑的因素 1 设备选择的基本思路 明确问题性质 应有长远考虑 牢记系统化的概念 简化原则 选用合适的规格型号 应考虑多方案比较 设备的技术性能 设备的可靠性 工作环境的适配性 经济因素 包括投资回收期及性价比等 可操作性和使用性 能耗因素 备件及维修因素 与物料的适配程度 物料的运动方式 2 应考
6、虑的因素 水平式 卡车 连续运输机 小推车 滑道 缆索 索道垂直式 各种提升机 起重机 卷扬机倾斜式 连续运输机 提升机 料斗卷扬机 滑道 索道垂直及水平 叉车 起重机 升降机 提升机多平面式 旋转起重机 物料运动方式与搬运装备选择 二 集装单元设计 集装单元标准化问题 要考虑的因素 物料特性 尺寸 易碎性 单位搬运量及搬运次数 搬运环境条件 接收 存储和移动的要求 同设施内不同 集装单元 的种类数量 集装容器的成本 多功能性 堆放性 空间需求 回收问题等 尽量确定企业内部合理的标准模数 基础模数 7 3物料搬运系统分析方法 SystemHandingAnalysis SHA 一 搬运系统分析
7、SHA方法概述 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 1 阶段结构 时间 阶段 外部衔接 阶段 总体搬运方案 阶段 详细搬运方案 阶段 方案的实施 弄清整个所分析区域的全部物料进出搬运活动 定出各主要区域之间搬运物料的方法 对物料搬运的路线 搬运设备及容器做出初步决策 考虑每个主要区域内部各工作地之间的物料搬运 要确定详细的物料搬运方法 如拟采用的具体方式 设备及容器等 进行必要的准备工作 订购设备 完成人员培训 安排进度调试 2 程序模式 输入P Q R S T 物料的分类 各项移动的分析各项移动的图表化 初步的搬运设计修改和限制各项需求的计算
8、 方案的评价 满意 选定搬运方案 方案实施 N Y 物料 移动和方法三项为基础 二 物料分类 1 物料分类的主要依据 物料的可运性 物流条件 物料自身的物理化学特性 外界的因素 包括生产工艺方面的要求 质量保证体系方面的要求 生产管理方面的要求 环保要求以及一些特殊要求和法律管制品等 2 物料分类程序 根据物料的主要特征 分类依据 对所调查物品进行经验判断 编制物料特征表 物料分类表 列表标明所有物品或分组归并物品的名称 记录其物理特征及其他特征 分析各类物料的各项特征 并在主导 起决定作用的特征下面划出标记线 确定物料类别 将具有相似主导特征或特殊影响特征的物料归并为一类 对每类物料进行分类
9、说明 如用a b c d表示 并编制物料分类表 步骤如下 表xx物料特征表厂名 诺迪克混合料公司项目 3687制表人 CR参加人 PS日期 7月19日第1页共1页 注 1in 0 025m 1lb 0 454kg 1加仑 gall 4 5461升 物料特征表示例 表xx物料分类表厂名 诺迪克混合料公司项目 3687制表人 CR参加人 PS日期 7月19日第1页共1页 三 移动分析 设施布置决定物料搬运的起点与终点之间的距离 物流量 是选择搬运方法的主要因素 因此 选择的方案必须建立在物料搬运作业与具体布置相结合的基础之上 1 收集各种移动分析的资料 1 物料分类 物理化学特征 其他特征和物流条
10、件 2 路线 起点 终点和搬运路径 移动距离 路线的具体情况 如水平程度和弯曲程度 拥挤程度和路面情况等 3 物流或搬运活动 物流量 单位时间内在一条路线上移动的物料数量 I nP 式中 I 物流量 即当量物流量 有时也用玛格数表示 n 单位时间内流经某区域或路径上产品或物料的单元数 P 产品或物料的计量单位 运输工作量 TW 物流量 I 搬运距离 D 物料品种很少或单一品种时 2 移动分析方法 目前常用的方法有两种 1 流程分析法 每次仅观察一类产品或物料 并跟随其沿整个生产过程收集资料 必要时跟随从原料库到成品库的全过程 然后编制出流程表 特点 流程表 2 起讫点分析法 物料品种数目不太多
11、时 搬运路线分析法 首先通过观察每次移动的起迄点收集资料 然后分析各条搬运路线 绘制出搬运路线表 物料品种数目多 区域进出分析法 对一个区域进行观察 收集运进运出这个区域的一切物料的有关资料 编制物料进出表 3 编制搬运活动一览表 汇总表 表中应对每条路线 每类物料和每项移动的物流量和运输工作量进行计算 并按A E I O U进行等级评定 若各物料性质不同 搬运的工作量不一样 应折算为统一的当量 一般A类只占线路的10 以内 物流条件可用a b c d e表示 a表示良好 稳定 物流变化小 b表示间歇搬运 随外界条件而变 c表示物流波动 小批量 有些搬运时间紧 d表示物流波动 有污染问题 e表
12、示物流波动很大 根据库存进货 注 4 各项移动的图表化 物流流程简图 平面布置图上绘制的物流图 座标指示图 图表化主要有三种形式 1 物流流程简图 注 只有物流没有距离 2 平面布置图上绘制的物流图 注 具有距离与物流量 3 坐标指示图 距离与物流量的指示图 四 搬运方法分析 1 初步的搬运方法 根据搬运路线选择原则及移动分析结果确定搬运路线 根据搬运设备选择原则及移动分析结果确定搬运设备类别 规格 型号 根据移动分析的结果确定运输单元 1 确定搬运方法 2 记录方法 物料品种很少或单一品种时 流程表 反映平面布置的物流图 物料搬运方法工作表等 流程表 反映平面布置的物流图 物料品种和路线较多
13、时 2 方案的修改和限制 搬运方案修改和限制内容 已确定的同外部衔接的搬运方法 既满足目前生产需要 又适应远期发展或变化 与生产流程或设备保持一致 可以利用的现有公用设施和辅助设施 面积 空间对搬运方案的限制条件 建筑物及其结构特征 库存制度以及存放物料的方法和设备 投资的限制 影响工人安全的搬运方法等 每条路线上每种物料搬运方法的说明 搬运方法以外其他必要的变动说明 如更改布置 作业计划 生产流程 建筑物 公用设施 道路等 计算搬运设备和人员的需求量 计算投资费用和预期的经营费用 3 说明和各项需求的计算 对修改后的初步搬运方案 应逐一进行说明和计算 其内容包括 4 方案的评价方法 1 成本
14、费用或财务比较 投资费用包括基建投资和项目费用等 经营费用包括物料 人员 管理费用等 无形因素主要有 与生产流程的关系及其服务的能力 搬运方法的通用性和适应性 灵活性和柔性 布置和建筑物扩充的灵活性是否受到搬运方法的限制 面积和空间的利用 安全和建筑物管理 是否便于管理和控制 可能发生故障的频率及对生产造成的中断 破坏和混乱的程度 能否适应生产周期时间的要求和对生产流程时间的影响 与仓库设施是否协调和与外部运输是否适应等 2 无形因素比较 优缺点比较法和加权因素比较法 示例 拟定的比较方案有 甲 牵引车 拖车和叉车 新布置 乙 螺母利用重力输送 余同 甲 丙 牵引车 拖车和叉车 现有布置 丁
15、只用叉车 新布置 戊 只用叉车 现有布置 在搬运方案初步设计的总体方案基础上 制定从工作地到工作地 或从具体取货点到具体缺货点之间的搬运方法 SHA的方案初步设计阶段和方案详细设计阶段使用的模式相同 仅在实际运用中两个阶段存在不同的设计区域范围和不同的详细程度 详细设计阶段需要大量的资料 更具体的指标和更多的实际条件 5 搬运方案的详细设计 SHA模式程序图 SLP和SHA的相互关系 1 二者具有共同的目标 其出发点都是力求物流合理化 SLP的重点在于空间的合理规划 使物流路线最短 尽可能减少物流交叉 迂回 往复现象 SHA的重点在于搬运方法和手段的合理化 2 SLP和SHA具有相互制约 相辅相成的关系 进行SLP时 尽可能考虑到SHA的需要 SLP和SHA交叉进行 互相补足
