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1、Ch6 物料搬运 系统设计Materials Handling， MH6.1 基本概念 6.2 物料搬运系统分析SHA 6.3 搬运作业改善 现代搬运管理基本论点重视搬运 高效的MH和WH对有效完成物流任务至关重要。6.1 基本概念一、物料搬运系统定义v 物料搬运 在同一区域范围内改变物的存放、支承状态的活动（装卸 ），改变物的空间位置的活动（搬运）。 装车、卸车、堆垛、入库、出库、连接上述运动的短程运输2.物料搬运系统装卸搬运 Material Handling移动 Moving存储 Storing保护 Protecting控制 Controlling 时间 地点 物料 路径 频率物料 堆放
2、要求 产出量 建筑物要求实体保护 信息防范物理 方位、顺序、间隙状态 位置、数量、目的地 、初始地、所有者、 进度安排物料移动、存储、保护和控制的科学与艺术的结合。 在适当的成本下，采用正确的方法、顺序、方向、时机在正确的位置提 供正确的数量、正确条件的正确物料。 包含于企业的某特定范围，通过机械来移动大量、未包装或固态的产品 的所有基本作业。物料搬运系统的构成v 设备、容器和路线结构共同组成物料搬运系统。 设备：决定了路线是固定的（如传送带），还是变动的（如叉 车）。 路线结构： 直达型 间接型：分为渠道型和中心型。 容器：集纳并保护产品， 大容器可满足设备生产能力的需要，采用直达型路线（如
3、叉车）。 小容器不能满足设备生产能力的需要，采用渠道型和中心型间接路线。 v 物料搬运系统中设备、容器性质取决于物料的特性和流动的 种类。二、物料搬运系统的目的v 通过有效率的搬运方式以降低搬运成本，即降低生产成本 v 增加物流效率，以确保适时地使用物料 v 改善工场安全和工作状况 v 改善设施使用效率 v 改善制造程序 v 改善生产能力三、MH原则（20条物料搬运原则）（一）系统整合方面 指导原则 计划原则 系统原则 流程原则(二） 搬运作业与设备方面 单元负载原则 空间利用原则 标准化原则 人因化原则 机械化原则 弹性化原则 简单化原则 电脑化原则 能源原则 生态原则 重力原则 安全原则
4、布局原则 成本原则 维护原则 汰旧原则国际物料管理协会下属的物料搬运研究所物料搬运的10条原则则v (1) 规规划原则则。 v (2) 标标准化原则则。 v (3) 工作原则则。 v (4) 人机工效原则则。 v (5) 集装单单元化原则则。v (6) 充分利用空间间原则则。 v (7) 系统统化原则则。 v (8) 自动动化原则则。 v (9) 环环境原则则。 v (10) 全生命周期成本原则则。美国物料搬运教育大学与产业联系理事会(CICMHE)将物料搬运的20条原则 浓缩为10条原则四、物料搬运系统设计统设计 的基本原则则v 减少装卸搬运环节，降低装卸搬运次数原则 v 移动距离（时间）最
5、小化原则 v 人身、设备、物品三安全原则 v 单元化载荷原则 v 机械化原则 v 标准化原则 v 系统化原则五、物料搬运系统的考虑要素7W物料搬运方程式6.2 物料搬运系统分析 SHA 物料搬运系统分析 （ System Handling Analysis，SHA ）v 分析所要搬运的物料，分析所要进行的移动和确定经济实 用的物料搬运方法。 v 物料搬运基本要素：物料、移动和方法 v Richard.Muther 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一、物料搬运系统分析的过程二 、物料和移动分析v 外部衔接分析（方式、频率、条件等） v 输入搬运
6、系统设计要素PQRST设计要素影响特征 P产品（物料、零件 、物品）可运行取决于物品特征和所用 容器特征 Q数量（产量、用量 ）单位时间的数量（物流量）； 单独一次数量（最大负荷量） 。 R路线（起点至终点 ）每次搬运都包含一项固定的终 端费用和一项可变的行程费用 S辅助服务（周边环 境）传送过程、维修人员、发货、 文书、工厂布置、建筑物特征 、储存设施等 T时间（时间性、规 律性、紧迫性、持续 性）时间性；时间的持续长度3.当量物流量计算及物料分类v 物料分类 列出所有物品 记录物理等特征 确定主导特征 将具有相似主导特征的归为一类 写每类物料的分类说明 v 根据重要性（价值和数量）分类，一
7、般采用ABC分类物料分类类示例4.物流流程分析v 分析物流路径图、物流流程图、相关分析图 v 各项移动分析 物料 路线 起讫点符号标注 标注每条路线距离（mm或m） 了解路线情况（直接程度和直线程度；拥挤程度和路面情况；气候环境； 起讫点情况与组织管理） 物流 物流量 物流条件（数量、管理、时间条件）分析各项移动的方法v 流程分析法（物料品种很少或单单一品种） 一次只观察一类物料，按生产过程 v 起讫点分析法 搬运路线分析法 每次分析一条路线（搬运路线表） 区域进进出分析法 每次分析一个区域（物料进出表）流 程 分 析 法流程分析法中的流程线线路图图v 某零件接收和检查的物流流程线 路分析 搬
8、运路线线分析法v 是通过观 察每项移动的起迄点来收集资料，编制搬运路线一览表，每次分析一条路 线，收集这条路线上移动的各类物料或各种产品的有关资料，每条路线要编制一个 搬运路线表，如下表。区域进进出分析法v 每次对一个区域进行观察，收集这个区域运进运出的所有物料的资料，每 个区域要编制一个物料进出表，如下表。v 把所收集的 资资料汇总汇总 ， 编编制搬运活 动动一览览表。 v 其中，需要 对对每条路线线 、每类类物料 和每项项移动动 的相对对重要 性进进行标标定 ，即用A、E 、I、O、U划 分等级级。5. 物料活动一览表 P134表6-5三、物流图表化（距离与物流指示图）FBPTsLAa 6
9、60Kg aa 500kg aa 160 kg aa 500kg aa 160 kg a a 500kg a在布置图上绘制物流图ABCDE60m25t68m18t30m8t66m18t48m18t75m18t坐标指示图物流距离表12n 1f11/d 11f12/d1 2f1n/d 1n 2f21/d 21f22/d2 2f2n/d 2n nfn1/d n1fn2/dn 2fnn/d nnFD图（流量距离图）df物流流程简图、平面布置图上绘制的物流图、坐标指示图。FD图（流量距离图）dfAB(忽略物料差异、搬运成本差异)讨论dfI1I2dfI1I2dfI1I2四、物料搬运方法的选择v 搬运路线系
10、统 D直接型路线系统（物流量大、距离短或中等，特殊物料时间紧迫时） K渠道型路线系统（物流量中等或少量、距离中等或较长，布置分散） C中心型路线系统（物流量小、距离中等或较远，布置规则，管理水平高）v 物料搬运设备 简单的搬运设备：距离短，物流量小 如二轮手推车 简单的运输设备：距离长，物流量小 如机动货车 复杂的物流设备：距离短，物流量大 如狭通道带夹具的叉车 复杂的运输设备：距离长，物流量长 如电子控制的无人驾驶车辆AGV v 运输单元 v 搬运方法：以一定形式的搬运设备，与一定形式的运输单元相结合，进行 一定规模的搬运活动，以形成一定搬运路线的系统。搬运路线搬运设备五、系统布置设计与系统
11、搬运分析相结合SLP+SHAv SLP根据产品工艺流程顺序和设备设施的规格尺寸进行布置，重点在 空间的合理规划。 v SHA以布置设计为前提选择适当的搬运设备、确定搬运工艺，重点 在于搬运方法和手段合理化。 v 二者相互制约、相辅相成。进行SLP时，尽可能考虑SHA的需要， SLP和SHA交叉进行，互相补足。6.3 搬运作业改善 6.3.1 生产现场产现场 的搬运改善v 在生产现场 的物料搬运中还大量存在着原始的搬运动作，如： 抓取 捆扎 提升 摆上 放下 垒高 挪动 重新取向 翻转等， v 人们分析这些搬运动作，然后以机器来模拟、取代人工作业。仿生 带给 我们改进的启迪。 v 在人工搬运还大
12、量存在时，物料搬运系统的设计和改善必需考虑人机工程 学的因素。 v 例如，站立搬运操作时，操作者腰部附近20%高度的区域，即手臂自然下垂 时前臂的区域是黄金区域，在这个区域内操作时，操作者不需弯腰或翘脚 、登高。 v 因此可考虑工作台面、手推车、搁架高度尽量在此区域；若是以人手进行 搬运作业时，腰部以下的高度用于大重物品，腰部以上的高度用于轻小物品 ，以利于工作效率和人货的双重安全。 v 没有实现全自动化的物料搬运系统有许多重复性的手工作业，在系统设计 和改善时要考虑动作经济原则，尽量降低人体的动作等级、劳动强度。 v 这方面的详细内容请参见工效学方面的书籍。 v 下表所示的是根据生产现场 的
13、物料流程的合理化程度而大致区分的。 v 可以说，类型不同，改进搬运的可能性及着眼点就不同。 6.4.2 改进进搬运的着眼点v1首先是整理整顿顿 v2注意操作环节环节 v3重视视放置方法 v4减少不合理搬运 v5安全轻轻松的搬运 v6应应重视视搬运的连连接点 v有了上述六项着眼点，我们就会发现问题 ，然后分析 问题 、解决问题 ，即用作业分析、工序分析等方法找 到问题 的症结所在，再用ECRS原则来改进搬运系统 。搬运改善示例1v 操作小行车的步骤 去取挂钩钩起吊用的挂兜索 拿着挂兜索，直到行车车的放置场场所 操作按钮钮使行车车开到想要的操作地点 挂好挂钩钩起吊 把物料移到下一个位置去 将物料卸
14、下，解开挂兜索 将解开的挂兜索还还回规规定的地点 回到自己的工作岗岗位。 问题： 只有第项行车搬运着物料，不是空载运。 第项明显是空载运。 、项中虽然行车处于停止状态，但工作人员中断 了其他作业。 第、项行车处于运动状态，但不是简单平移，而是上下运 动。 所以可以得出除第项外，其余全是不合理搬运，应当设法用 取消、合并、重排和简化（ECRS）原则来改善。v 金师傅所在的车间是重机加工车间，因为物料 重，靠人力无法搬运，所以只有利用起重机和手 推车来进行作业。 金师傅通过学习工业工程，观察工艺的眼力就 得敏锐起来，他分析了以往的加工工艺和作业 时间，注意到可以进一步进行详细分析。 在“准备定位固
15、定加工拆卸”五道工序中 ，真正的加工只有第四项一项，其余的都属于 物料搬运。 为了减少物料搬运作业，金师傅研究设计出了 一种工位器具，大大提高了效率。 v 其实在实际生产中，常有物料搬运所用时间远 远大于真正加工所用时间，要解决这类问题 ， 开发专用的工位器具不失为一个好方法。 搬运改善示例2搬运改善示例3改善前改善后习题习题 1v 一啤酒公司的某种啤酒的包装和搬运过程如下：先将6瓶 啤酒一起装入纸箱中，然后纸箱以三层每层20箱堆码在 托盘上，采用叉车作业。但是因为啤酒太重，叉车作业 时，顶部的啤酒箱子容易滑倒。公司的搬运工程师想出 了以下方法来解决问题： a. 顶部箱子用框架固定 b. 用绳子捆扎箱子 c. 用塑料胶带缠绕 箱子 d. 采用箱式托盘。 v 试讨论 分析上述各方法的优缺点，还有其他的方法可以 解决这个问题吗 ？习题习题 2v飞泽饮 料公司一小仓库 天花板高4.8米，但因上部有 蒸汽管道、通风和照明设施，实际 可用的高度只有 3.5米。该公司的产品多层堆码在托盘上，连托盘 总高度为1.8米。在仓库 中堆垛以托盘为单 位，这 时托盘货 物无法叠放。该如何解决这个问题 呢？习题习题 3v一仓库 要存放一批6米长直径为80mm的捆装的不锈 钢管。该仓库 原来没有处理过这 种货物，叉车工用 叉车的货叉插入两捆钢管之间，慢慢推进来取出一 捆钢管搬起。但最后货主检查发现钢
