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1、在线教务辅导网 http 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ 349134187或者直接输入下面地址 第5章工厂与服务设施的物流分析 5 1物流分析在布置设计中的关键问题5 2当量物流量计算的新方法5 3工厂与服务设施物流分析的方法5 4基于当量物流量的设备系统平面布置设计 Contents 设施规划与物料搬运 课程之 一般情况下 物流状况的优劣是布置方案优劣的最重要的评定指标 为此 系统布置设计首先从物流分析入手进行布置 特别是选择不同的物流系统 不同的道路布置方案 会产生不同的平面布置方案 各种不同的布置方案各有其优缺点 显然人们希望得到一个物流最合理的生产系统 引言 5 1
2、物流分析在布置设计中的关键问题 5 1 1物流分析在布置设计中的作用 物流分析 布置设计 作用 2 物流系统中物料的费用直接影响到企业资金周转速度 1 物流系统直接关系到生产系统效益 4 物流系统化可以创造顾客价值 3 通过物流合理化提高企业管理水平 5 1物流分析在布置设计中的关键问题 5 1 2物流分析涉及的关键概念 5 1 2 1当量物流量 物流量是指一定时间内通过两物流点间的物料数量 在一个给定的物流系统中 物料从几何形状到物化状态都有很大差别 其可运性或搬运的难易程度相差很大 简单地用重量作为物流量计算单位并不合理 因此 在系统分析 规划 设计过程中 必须找出一个标准 把系统中所有的
3、物料通过修正 折算为一个统一量 即当量物流量 才能进行比较 分析和运算 当量物流量是指物流运动过程中一定时间内按规定标准修正 折算的搬运和运输量 例如 一台载重量为10 的汽车 当其运输10 锻件时 10 锻件的当量重量为10 而其运输2 组合件时 则2 组合件的当量重量为10 在实际系统中 所提及的物流量均指当量物流量 当量物流量的计算公式为 f q 5 1 式中 当量物流量 当量吨 年 当量吨 月 当量千克 h q 一个搬运单元的当量重量 当量吨 当量千克 n 单位时间内流经某一区域或路径的单元数 单元数 年 月 1 玛格数 Magllitude 玛格数起源于美国 是一种不十分成熟的当量物
4、流量计算方法 是为度量各种不同物料可运性而设计的一种当量物流量的度量单位 可以衡量物料搬运难易的特征 玛格数对各种不同的物理 化学状态的物料和搬运方法不能十分准确地描述和度量 因而是一种近似描述物流量的标准值 在一些特性相差不大的物料搬运中 玛格数比较适用 物流系统越大 越复杂 玛格数的使用精度越低 5 1 2 2确定当量物流量的方法 1 玛格数的定义 一个玛格的物料具有如下特征 可以方便地拿在一只手中 相当密实 结构紧凑 具有可堆垛性 不易受损坏 相当清洁 坚固和稳定 通俗地 是一块经过粗加工的10in3 或稍大于2in 2in 2in 大小的木块 约有两包香烟大小 叫做一个玛格 应用玛格数
5、时 需将系统中的所有物料换算成为相应的玛格数 2 玛格数的计算方法 首先 按照物料几何尺寸的大小计算出基本值 计算物料的体积 度量体积时 采用外部轮廓尺寸 不要减去内部空穴或不规则的轮廓 查阅图5 1 得到玛格数基本值 如图5 1反映了部分体积与玛格数基本值的对应关系 曲线反映了体积大小与基本值的关系 物料体积越大 运输单位体积越容易 玛格曲线变化越缓 根据表5 1 确定修正参数 计算玛格数 根据式 5 2 计算 得到玛格数M M A A B C D E F 基本值 密度 形状 损伤危险程度 状态 化学状态 物理状态 价值因素 如不考虑则F 0 图5 1玛格曲线 1in 25 4mm 2 经验
6、估算法 这种方法首先从确定制造系统中的工位器具标准化入手 考虑物料的几何形状 物化性质 表面状况及易损程度来确定生产系统中的标准工位器具 例如 汽车制造企业中的标准料箱 料架 标准工位器具的设计要考虑物料的几何形状 生产系统设备种类 运输车辆的选择 搬运方式等因素 5 1 2 2确定当量物流量的方法 2 经验估算法 这种方法的关键在于考虑系统物料分类条件 确定标准工位器具即标准搬运容器 如定义1的某种标准工位器具 其运载质量为1当量t 若一次共运载10个或5个单元的物料 则每个单元物料的当量质量为0 1t或0 2t 这样每种物料的年当量物流量即可计算 在此基础上可用下面的方法进行系统设备平面布
7、置设计 经验估算法的优点在于简便 易操作 具有广泛的应用价值 5 1 2 2确定当量物流量的方法 f qn 经验估算法的计算模型为 在一次物料搬运作业中 要完成装货 移动 卸货作业 这三种作业在多数情况下以一个整体出现 由此看出 装和卸的次数之和与移动次数之间是2 1的关系 通常 装货卸货的劳动强度大 费的时间也多 因此在改善搬运系统的过程中 更应重视次数多 劳动强度大 耗时多的装卸环节 重视装卸 是现代搬运管理的基本论点 如使用叉车 机器人就是减轻装卸的劳动强度 5 1 2 3物料搬运的活性理论 良好的搬运状态 首先是装卸花费时间少的状态 良好的搬运 就是装卸次数少的搬运 物料平时存放的状态
8、各式各样 可以散放在地上 也可以装箱放在地上 或放在托盘上等 由于存放的状态不同 物料的搬运难易程度也不一样 人们把物料的存放状态对搬运作业的方便 难易 程度 称之为搬运活性 装卸次数少 工时少的货物搬运活性高 从经济上看 搬运活性高的搬运方法是一种好方法 1 搬运活性 搬运活性系数用于表示各种状态下的物品的搬运活性 其组成如下 活性系数为零 最基本的活性是水平最低的散放状态的活性 规定其系数为零 活性系数为4 对此状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活性系数为4 散放在地的物品要运走 需要经过集中 搬起 升起 运走四次作业 需要进行的作业次数最多最不方便
9、即活性水平最低 而集装在箱中的物品 只要进行后三次作业就可以运走 物料搬运作业较为方便 活性水平高一等级 装载于正在运行的车上的物品 因为它已经在运送的过程中 不需要再进行其他作业就可以运走 活性水平最高 活性指数定为4 1 2 2 物料活性系数 物料活性系数是一种度量物料搬运难易程度的指标 是物流分析的又一重要参数 图5 2搬运活性指数之间的关系 散放 集中0 搬起1 升起2 装箱 支垫 运走3 装车 移动 启动4 问题 按搬运顺序作出活性指数变化图 3 装卸搬运平均活性指数 问题 改进装卸搬运 计算活性指数 5 1 2 4物料搬运的单元化与标准化 实现单元化和标准化对物料搬运的意义非常重大
10、 一方面 物料实行单元化后 改变了物料散放状态 提高了搬运活性指数 易于搬运 同时也改变了堆放条件 能更好地利用仓库面积和空间 另一方面 实现标准化 能合理 充分地利用搬运设备 设施 提高生产率和经济效益 1 单元化 单元化是将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 故也叫做集装单元化 集装单元可以是托盘 箱 袋 筒等 其中以托盘应用最为广泛 2 标准化 标准化是指物品包装与集装单元的尺寸 如托盘的尺寸 包箱的尺寸等 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其主要性能参数 这有利于物流系统中各个环节的协调配合 在易地中转等作业时不用换装 提高通用性
11、 减少搬运作业时间 减轻物品的散失 损坏 从而节约费用 1 物流基础模数物流基础模数尺寸是标准化的基础 它的作用和建筑模数尺寸的作用大体相同 其考虑的基点主要是简单化 基础模数尺寸一旦确定 设备的制造 设施的建设 物流系统中各个环节的配合协调 物流系统与其他系统的配合 就有了依据 目前ISO中央秘书处及欧洲各国已基本认定600mm 400mm为基础模数尺寸 2 物流模数 物流模数即集装单元基础模数尺寸 即最小的集装尺寸 集装单元基础模数尺寸 可以从600mm 400mm按倍数系列推导出来 也可以在满足600mm 400mm的基础模数的前提下 从卡车或大型集装箱的分割系列推导出来 物流模数尺寸以
12、1200mm 1000mm为主 也允许1200mm 800mm及1100mm 1100mm等规格 2 标准化 5 1 2 5物料搬运系统分析 SHA 阶段构成 程序模式 图例符号 SHA包括三个基本内容 在对当量物流量的影响因素中重量是最根本的因素 也是当量物流量的基础 而其它影响因素是影响当量物流量的重要因素 因此 以重量为基础 其它因素作为调整因素得到当量物流量的计算公式 5 2当量物流量计算的新方法 5 2 1计算公式 F K G 5 2 式中 F 所计算物料的当量物流量 K 由影响当量物流量的其它因素决定的调整系数 G 所计算物料的重量 在参考 玛格数法 的基础上查找资料 确定了六个除
13、重量外对当量物流量有重要影响的因素 体积 密度 形状 状态 危险性及价值 于是确定影响当量物流量的影响因素集 X 体积 密度 形状 状态 危险性 价值 5 2当量物流量计算的新方法 5 2 2系数K的计算 5 2 2 1确定K值的影响因素 5 2当量物流量计算的新方法 5 2 2系数K的计算 5 2 2 2确定影响因素的等级划分 易搬运 较易搬运 1 2 一般 3 较难搬运 4 很难搬运 6 难搬运 5 赋值向量B 2 1 1 2 3 4 R rll r12 r13 r14 r15 r16 r21 r22 r23 r24 r25 r26 r31 r32 r33 r34 r35 r36 r41
14、r42 r43 r44 r45 r46 r51 r52 r53 r54 r55 r56 r61 r62 r63 r64 r65 r66 5 2当量物流量计算的新方法 5 2 2系数K的计算 5 2 2 3确定因素集与评语集的隶属度矩阵 根据将要搬运的物料情况打分 确定因素集与评语集的隶属度矩阵 根据将要搬运的物料情况 应用逐对比较法 确定各因素的权重分配 A a1 a2 a3 a4 a5 a6 5 2当量物流量计算的新方法 5 2 2系数K的计算 5 2 2 4确定各影响因素的权重分配 设向量S A R 则 K S BT A R BT 5 3 5 2当量物流量计算的新方法 5 2 2系数K的计
15、算 5 2 2 5计算得出K值 表5 3求调整系数K值表 以17英寸电脑纯平显示器作为实例来计算它的当量物流量 经过对17英寸电脑纯平显示器称重 得知其重量G为13千克 于是计算它的当量物流量为 F K G 2 089 13 27 157 27 当量千克 5 2当量物流量计算的新方法 5 2 3当量物流量的应用实例 由建立的当量物流量的计算方法可以得知 如果要减小搬运物料的当量物流量 就要来改善影响物料当量物流量的这些因素 例如 当要搬运的物料形状特别复杂的时候 其搬运难度加大 其相应的当量物流量也比较大 此时若将其装入形状规范的容器中 搬运难度相应降低 物料的当量物流量减小 仍以显示器为例
16、将显示器装入安全的有泡沫保护的纸箱中 其形状和损伤危险性等影响因素的搬运难度等级将会减小 这样就可降低显示器的当量物流量 5 2当量物流量计算的新方法 5 2 4当量物流量的应用实例 5 3工厂与服务设施物流分析的方法 物流分析的方法 从至表 相关图 物流图 1 2 3 当物料移动是工艺过程的主要部分时 物流分析就是工厂与服务设施布置设计的核心问题 当针对不同的生产和服务类型 应采用不同的物流分析方法 技术工具 从至表 工艺过程图 多种产品工艺过程表 物流路径图 成组方法 5 3 1物流图 相关图 5 3 1物流图 5 3 1 1物流路径图 用圆圈来表示设备装置 而圆圈间的连线则用来表示流程 图5 3和图5 4 相邻圆圈间的连线是从一个圆的中心指向另一个圆的中心的 如果我们要跳过某一个环节 就将线画在圆圈的上方 如果流程是回运的 就叫做 回流 向 方向流 流程线则在圆圈下方 5 3工厂与服务设施物流分析的方法 图5 3物流路径图 图5 4物流路径图 物流路径图指出由某些因素引起的问题 如交叉交通 回运和途经距离 1 交叉交通 交叉交通是指物流路径是交叉的 交叉交通是不符合需要的 并且一
