物料搬运系统设计全解

物料搬运系统设计授课内容1.物料搬运系统的基本概念2.物料搬运路线的选择3.系统搬运分析（SHA）4.改进搬运的分析方法物料搬运系统设计意义（从数据中看问题）中等批量的生产车间里，零件在机床上的时间仅占生产时间的10%，而90%的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上。据统计，搬运费用占总生产费用的30%～40%。物料搬运方程WHY为何搬运WHAT搬运什么WHERE何地WHEN何时HOW怎么做WHO何人做+++物料+方法搬运分析物料搬运问题时需要考虑的因素（1）物理特征（2）数量（3）区域（4）起点与终点（5）路线与距离（7）速度（6）次数（10）人工（9）搬运设备（8）搬运单位否定物料搬运系统的基本概念一、概念什么是物料搬运：对物品进行搬上、卸下、移动的活动。搬上、卸下——改变物料的存放状态。移动（搬运）——改变物料的空间位置。什么是物料搬运系统：将一系列的相关设备或装置，用于一个过程或系统中，协调合理地将物料进行移动、储存和控制。物理改变只增加成本该系统的设计取决于物料特性和种类物料搬运系统中常见问题和基本原则基本原则1.流动原则2.连续搬运最经济3.最短距离原则4.标准化原则——搬运机械应根据标准模数决定其性能参数5.系统化原则（把各种搬运活动当作一个整体，包括供货厂商、收货、储存、生产、检验、包装、发货、运输和消费用户。）6.柔性原则（用叉车（堆、卸、搬））7.尽量使人、机、物合理安排，平衡生产力8.安全原则9.其他原则——集装原则重力原则常见问题1.搬运通道不畅通（交叉）2.搬运动作不连续3.搬运路线曲折4.搬运容器不标准5.搬运活动未从系统考虑6.搬运设备缺乏柔性7.搬运系统与生产系统不均衡8.搬运过程经常出现安全事故物料搬运路线的选择一、搬运路线类型（3种）•直达型——指物料从起点到终点经过的路线最短，适合于物流量大或特殊要求的物料。•渠道型——指物料在预定路线上移动，与来自不同地点的其他物料一起运到同一终点，适合布置不规则或搬运距离较长的物料。•中心型——各物料从起点移动到中心分拣处，然后再运到终点，适合物流量小且搬运距离长的物料。BCAABDCBAKCD物料搬运路线的选择因素物流量距离物流量大且搬运距离长说明了什么？1.物流量2.距离直达型渠道型或中心型系统搬运分析（SHA）的体系结构1、方法结构2、阶段结构3、程序模式1、方法结构：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系统搬运分析（SHA）的体系结构2、阶段结构：阶段一：外部衔接——弄清所分析区域的物料进出情况。阶段二：总体搬运方案——确定各主要区域搬运方法，对搬运路线、设备类型作初步决策。阶段三：详细搬运方案——各主要区域内部各工作地间的搬运方法。阶段四：方案实施——订购设备、人员培训、安装计划调试、验收。系统搬运分析（SHA）的体系结构3、程序模式：主要输入因素：P、Q、R、S、T1、物料的分类3、各项移动的分析4、各项移动的图表化2、布置5、物料搬运方法的知识和理解6、初步的搬运方案7、修改和限制8、各项需求的计算方案A方案C方案B9、方案的评价选定物料分析移动分析方法分析（确定合理经济的搬运方法）影响物料搬运费用的五个要素分析输入数据（P、Q、R、S、T）？影响布置设计的因素众多，基本要素可以归纳为5项：P产品(或材料或服务)、Q数量、R生产路线(工艺过程)、S助服务部门、T时间(或时间安排)。物品（物料）单位费用特殊正常恒定一、物料分析物料分类：把生产系统所需储运的全部物料按搬运和储存的技术要求进行分类，要特别注意它们的形式、特征和性质，因为这些因素影响搬运和储存的技术要求最大。一般可分为8个基本类型：散装物料——如煤、型砂等；板料、型材——如金属、塑料等；单件物料——如大型机械部件；桶装料——如油、各种粉料；箱盒装料——如各种小零件；袋装料——如各种粉料；瓶装料——如各种气体、液体、粉料；其他。产品与物料名称物品的实际最小单元单元物品的物理特征其它特征尺寸(单位：)重量单位：形状损伤的可能性(对物料、人员、设施）状态(温度，稳定性、刚度)数量(产量)成批量时间性特殊控制类别长宽高填写表头各项；列出所有物品或成组物品；填写每项物品的特征；在起主导作用的特征地下划线；在确定物料类别后，填明类别代号；备注供记载附加事项或补充说明物料分类及产品—产量分析1、物流量的计算（1）定义：在一定时间内（一年或一个月）通过两设施间的物料数量。可以用重量、体积、托盘或货箱来表示。（2）计算方法：方法一：当量物流量——用物料的某一特征（重量、几何形状、装载和包装形式等）来估算物流量。可用下式表示：f=q.n其中：f——当量物流量q——每个标准搬运单元的当量吨数n——单位时间内两设施间流动的标准单元数例：载重为两吨的标准载重箱，载一箱锻件为2当量吨，载一箱壳体也为2当量吨。方法二：马格（magnitude）——用可运性衡量当量物流量。标准的1玛格：一块干燥的木块，体积为5*5*5立方厘米，可以方便地用手拿住。一包香烟=0.5mag一个电话亭=50mag一个低堆垛的托盘（1200cm*1200cm）=38mag马格的计算：M=A+A（B+C+D+E+F）/4其中：A——基本值，通过计算物料体积后查玛格曲线得出。B——密度修整系数C——形状修整系数D——损伤危险程度修整系数E——状态（物理、化学）修整系数F——价值因素（若不考虑，则F=0）B，C，D，E，F为各级的数值（取值范围－3～＋4之间）马格计量法的适用场合？二、移动分析——设施布置决定了物料搬运的起点和终点的距离，因此，移动分析必须建立相似物料搬运作业与具体布置结合的基础上。1、收集各种移动分析的资料——包括：（1）物料的类别和基本特征（2）路线的移动距离和路线的具体情况（弯曲程度、路面情况、气候与环境、拥挤程度、起止点组织情况）（3）搬运量：搬运量=物流量*搬运距离2、移动分析方法（1）流程分析法——每次只观察一类产品或物料，并跟随其沿着整个生产过程收集资料，最后编制成流程图。该方法适合物料品种很少的情况。（2）起止点分析法——分两种做法一是观察移动的起止点来收集资料，每次分析一条路线，并绘制成搬运路线表。适合于路线数目不太多的情况。二是对一个区域进行观察，收集运进运出该区域的一切与物料有关的资料，并编制成物料进出表。适合于路线数目太多的情况。3、编制搬运活动一览表，并在布置图上绘制流程图——将各项移动的分析结果标注在布置图上，起到了一目了然的作用。二、移动分析流程图对于A类物料，每种物料进行一次，适合没有频繁和重要的装配或拆卸工序的产品或零件存在重要装配的零件要将装配过程表示清楚物料类别名称类别代号路线状况物流或搬运活动标定等级依据起点路程终点物流量-单位时间内的数量物流要求-数量、管理、时间要求搬运路线表每一行填写一类物料或物品，写明物料名称和类别代号填写路线状况填写物流或搬运活动情况适用于B、C种类的物料，每条路线都要记录运进操作或区域运出产品或物料名称（品种或大类）类别每（单位时间）数量来自去往每（单位时间）数量类别产品或物料名称（品种或大类）单位平均最大单位平均最大含油干果c袋供货者地面堆放榨油厂袋890900c含油干果化学品C袋8905000供货者地面堆放化工厂袋8451000c化学品区域：原材料和成品库—物料进出表搬运活动一览表各条线路每类物料搬运活动一览表：每个单元的情况物流量（t/天）物流量的等级（A、E、I、O、U）物流条件代码运输工作量（t×ft/天）各项移动的图表化作了各项移动的分析，并取得了具体的区域布置图后，就要把这两部分综合起来，SHA是用图表来进行这项工作的。一张清晰的图表比各种文字说明更容易表达清楚，而且看图和图表比看数据资料和表格更容易理解物流流程简图在布置图上绘制的物流图坐标指示图物流流程简图原料仓库泡沫塑料生产2块状泡沫塑料仓库2212813帮助了解流程，但是没有联系到布置，因此不能表达出每个工作区域的正确位置，没有标明距离在布置图上绘制的物流图—距离按照水平方向上的直线距离计算，路线可以画成直线SHA的物流图表示方法距离与物流量指示图—坐标指示图各起迄点坐标位置用点或圆圈标在图上，起迄点联线以箭头表明物流流向，相应的流量和起迄点之间的距离用数字标在联线上。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；对比较简单的问题，采用物流图就够；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，物流图上的数据太凌乱，不易看清。物流—距离表:同时注出物料搬运量（物流强度）fij与物料搬运路线长度dij（距离）作业单位至j作业单位从i12…n1F11/d11F12/d12…F1n/d1n2F21/d21F22/d22…F2n/d2n……………nFn1/dn1Fn2/dn2…Fnn/dnnF-D图（流量距离图）当忽略不同物料、不同路线上的物料搬运成本的差异，各条路线上物料搬运费用与fijdij成正比，则可以将总的物料搬运费C记为：11nnijijijCfd为了使总的搬运费用C最小，则当fij大时，dij应尽可能小，即fij与dij应遵循反比规律。从而有：0nDfdDnn、为常数，且F-D图（流量距离图）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函数关系，为了评价布置方案的优劣，可以应用曲线回归理论求出其中的常数D和n。不合理调整F-D图的应用A点的布置不合理，作业单位i与j应该靠近。B点的作业单位i与j之间的相对位置可以远离一些。I1方案优于I2方案对于I1来说，d大时，f也大，所以I2可能更好一些——就是将一定类型的搬运设备与一定类型的运输单元相结合，并进行一定模式的搬运活动，以形成一定的搬运路线系统。一般地，每个搬运方案都是几种搬运方式的结合。这一过程须建立搬运方法工作表、需求计算表和评价表。1、确定搬运方法—初步的搬运方案（1）根据搬运路线系统选择原则确定搬运路线（直达、渠道、中心）（2）根据搬运设备选择原则确定搬运设备类别、规格、型号（3）根据物料分类一览表确定运输单元三、搬运方法分析用该图所示的符号或图例来表示设备和运输单元，图例中的通用部件也是标准化了的，必要时还可以加注其他字母或符号来说明a、SHA方法用的图例符号初步的搬运方案b、在普通工作表各上表示搬运方法列出每条路线上每种（或每类）物料的路线系统、搬运设备和运输单元。如果物料品种单一或较少，而且在各条路线上是顺次流通而无折返，这种表格非常实用。直接在以前编制的流程图上记载建议采用的搬运方法。把每项建议的方法标注在以前编制的物流图上，这样更容易使人理解。c、在汇总表上表示搬运方法路线系统搬运设备搬运单元2、方案的修改和限制——除考虑搬运路线、设备和运输单元外，还须考虑正确、有效设备操作，以及协调、辅助物料搬运正常进行的问题（如生产和库存的协调）。常涉及的修改和限制内容有：已确定同外部衔接的搬运方法；物料存放方式；空间限制；投资限制；现有生产流程限制……三、搬运方法分析3、说明和各项需求的计算——对修改后的几个初步搬运方案，应逐个方案进行说明和计算，其内容包括：（1）每条路线上每种物料搬运方法的说明；（2）搬运方法之外的其他必要的变动说明（如更改布置、作业计划、生产流程、道路等）（3）计算搬运设备和人员需求量（4）计算投资和预期经营费用4、方案评价——常用费用比较法和加权因素比较法5、搬运方案的详细设计——在初步方案确定下来的基础上，解决具体取货、卸货的搬运方法三、搬运方法分析•小结：P、Q、R、S、T物料特征表搬运方法指示图物料进出表搬运活动一览表特征表分类表物流图（坐标简图）流程图搬运路线表需求计算表评价表少量物料较多物料1、两者出发点都是力求物流合理化——SLP重点在于空间的合理规划，使得物流路线最短，在