物料搬运系统设计.ppt

Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三1可编辑 物料搬运系统设计Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三2可编辑物料搬运系统设计 意义（从数据中看问题）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的5%5%，而，而95%95%的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上。待上。据统计，搬运费用占总生产费用的据统计，搬运费用占总生产费用的30%40%30%40%解决重点解决重点物料搬运是一个系统工程，牵一发而动全身，因此必须抓住重点。物料搬运是一个系统工程，牵一发而动全身，因此必须抓住重点。重点内容：重点内容：理解掌握物料搬运系统的的概念和设计原则理解掌握物料搬运系统的的概念和设计原则 物料搬运路线的选择与设计物料搬运路线的选择与设计 物料搬运设备分类与选择物料搬运设备分类与选择 系统搬运分析设计系统搬运分析设计其他物料搬运分析技术其他物料搬运分析技术Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三3可编辑物料搬运系统设计原则n nright amount right amount（数量数量）n n right material right material（材料材料）n n right condition right condition（质量）（质量）n n right place right place （地点）（地点）n n right time right time （时间时间）n n right position right position （位置）（位置）n n right sequence right sequence（顺序顺序）n n right cost right cost（成本成本）n n right method right method（方法方法）Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三4可编辑物料搬运系统设计原则n n搬运通道不畅通搬运通道不畅通流动原则流动原则n n搬运动作不连续搬运动作不连续连续搬运最经济连续搬运最经济经济性经济性原则原则n n搬运路线曲折搬运路线曲折最短距离原则最短距离原则n n搬运容器不标准搬运容器不标准标准化原则标准化原则n n搬运活动从未系统考虑搬运活动从未系统考虑系统化原则系统化原则n n搬运设备缺乏柔性搬运设备缺乏柔性柔性原则柔性原则n n搬运系统与生产系统不均衡搬运系统与生产系统不均衡尽量使人、机、尽量使人、机、物合理安排，平衡生产力物合理安排，平衡生产力均衡原则均衡原则n n其他原则其他原则集装原则集装原则 重力原则重力原则 安全原则安全原则Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三5可编辑Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三6可编辑基本概念基本概念一、一、什么是物料搬运：什么是物料搬运：对物品进行搬上、卸下、移动的活动。对物品进行搬上、卸下、移动的活动。搬上、卸下搬上、卸下改变物料的存放状态。改变物料的存放状态。移动（搬运）移动（搬运）改变物料的空间位置。改变物料的空间位置。二、二、什么是物料搬运系统：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，协调合理地或系统中，协调合理地 将物料进行移动、储将物料进行移动、储 存和控制。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Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三7可编辑基本概念基本概念三、搬运活性指数分析三、搬运活性指数分析1 1、概念：、概念：搬运活性搬运活性指物料的存放状态对搬运作业的难易程指物料的存放状态对搬运作业的难易程度度 物料的存放状态物料的存放状态散放、装箱、支垫和装车散放、装箱、支垫和装车 搬运作业搬运作业集中、搬起、升起、运走集中、搬起、升起、运走 搬运活性指数搬运活性指数指搬运某种状态下的物料所需要进指搬运某种状态下的物料所需要进行的四项作业中已经不需要进行的作业数目。行的四项作业中已经不需要进行的作业数目。Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三8可编辑物料搬运活性指数思考：在运动中的物料活性指数是多少？Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三9可编辑2 2、活性指数分析图、活性指数分析图是显示物料搬运系统过程中各阶是显示物料搬运系统过程中各阶段活性指数变化状况的示意图。该图便于直观地分析段活性指数变化状况的示意图。该图便于直观地分析和确定改善物料搬运的薄弱环节和确定改善物料搬运的薄弱环节讨论左边的活性指数分析图Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三10可编辑 物料搬运路线的类型 中心型中心型 适合物流量小且搬运距离长的物料。适合物流量小且搬运距离长的物料。ABCDD型DCBAK型BDCAC型直达型 适合于物流量大或特殊要求的物料。渠道型渠道型 适合布置不规则或搬运距离较长的物料适合布置不规则或搬运距离较长的物料。Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三11可编辑物料搬运路线的选择直达型渠道型或中心型物流量大且搬运距离长说明了什么？物流量距离Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三12可编辑搬运设备选择的原则 依据依据：距离与物流量的大小：距离与物流量的大小 思考：思考：n n距离短，物流量小，选何种类型设备？距离短，物流量小，选何种类型设备？n n距离短，物流量大，选何种类型设备？距离短，物流量大，选何种类型设备？n n距离长，物流量小，选何种类型设备？距离长，物流量小，选何种类型设备？n n距离长，物流量大，选何种类型设备？距离长，物流量大，选何种类型设备？Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三13可编辑搬运设备选择的原则不适宜的观点为了完成任务，赶快去买一台运输机或 增添一排货架（长远目标、标准化）。这台叉车是属于我们部门的，你们不能 随便用（部门利益与整体利益）。我也不知道还需要什么搬运设备，管他 的，先申请了再说（明确问题）。设备肯定越高级越好了（简化原则）。这家设备商和我们是老关系了，买他的 没错的（比较原则）。物料搬运设备及用具对搬运效果及成本会有直接影响Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三14可编辑物料搬运设备选择应考虑的因素物料搬运设备选择应考虑的因素考虑因素考虑因素n n物料的特征和运动方式物料的特征和运动方式 易燃、易损、重量、形状易燃、易损、重量、形状 水平式（滑道、推车、运输机、索道）水平式（滑道、推车、运输机、索道）垂直式（升降机、起重机、卷扬机）垂直式（升降机、起重机、卷扬机）倾斜式（连续运输机、提升机、卷扬机）倾斜式（连续运输机、提升机、卷扬机）多平面式（旋转起重机）多平面式（旋转起重机）n n设备的技术性能：设备的技术性能：能否胜任工作能否胜任工作n n经济因素：经济因素：成本、性价比成本、性价比n n能耗能耗：是否符合电力供应情况：是否符合电力供应情况n n 备件、维修和存放方式（托盘、箱器）、搬运频率备件、维修和存放方式（托盘、箱器）、搬运频率Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三15可编辑复杂搬运设备简单运输设备简单搬运设备复杂运输设备距离物流量Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三16可编辑物料搬运设备及器皿物料搬运设备及器皿1.1.起重搬运设备起重搬运设备起重机、起重电梯、叉车、小型搬运车、无人搬运车起重机、起重电梯、叉车、小型搬运车、无人搬运车,工业机器人等工业机器人等2 2、运输机械、运输机械卡车、拖车、连续运输机等卡车、拖车、连续运输机等3.3.工业车辆工业车辆叉车、牵引车、单斗装载机等叉车、牵引车、单斗装载机等4.4.专用机械专用机械翻车机、堆（取）垛机、分拣机等翻车机、堆（取）垛机、分拣机等Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三17可编辑搬运的集装单元化、标准化搬运的集装单元化、标准化n n单元化：n n把不同状态和大小的物品，集装成一个搬运单元，把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，也叫集装单元化。便于搬运作业，也叫集装单元化。物料搬运时的基本装载方式，如散装和用车箱、物料搬运时的基本装载方式，如散装和用车箱、罐装等。罐装等。n n标准化：n n物品包装与集装单元的尺寸要符合一定的标准模物品包装与集装单元的尺寸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数，仓库货架、运输车辆、搬运机械也要根据标准模数决定起主要性能参数。准模数决定起主要性能参数。n n物流模数：物流模数：600MM*400MM600MM*400MM，1200MM*1000MM1200MM*1000MMPlant Layout and Material Handling2024/5/22 周三18可编辑n n设物流模数尺寸为1600MM*1200MM，试问可以由几个物流基础模数尺寸组成？n n并绘图表示600600400400400400Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三19可编辑案例解析：某企业在厂内新建5座综合性（普通）库房，每座库房面积为60*15=900m2，每座库房年吞吐量1.9万吨（与库容量和出入库频率有关），存放物品为单件，最大单件重量为5吨，问：如何合理配置搬运装卸机械设备？解：（1）预设库房机械设备配置系数K（案例中预设K=95%）衡量仓库作业机械化程度的一个参数。K越大，机械化程度越高）搬运设备合理配置方法Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三20可编辑案例解析Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三21可编辑案例解析案例解析:（2 2）机械设备类型选择：）机械设备类型选择：类类型型选选择择依依据据：单单件件、最最大大重重量量5 5吨吨、库库房房面面积积60*1560*15。初选两种机械配置方案：初选两种机械配置方案：Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三22可编辑案例解析案例解析:（3 3）确定各类机械工作状况参数：）确定各类机械工作状况参数：载重量系数载重量系数:平均一次吊装或搬运的物资重量与平均一次吊装或搬运的物资重量与 QQC C的比值的比值 时间利用系数时间利用系数:设备年平均工作小时与设备年平均工作小时与t t的比值的比值单位工作小时平均吊装或搬运货物次数单位工作小时平均吊装或搬运货物次数（由运行距离、运行速度及所需时间确定）（由运行距离、运行速度及所需时间确定）年日历工作小时（年日历工作小时（h/h/年）年）一班制工作时间一班制工作时间t=7*280=1960h/t=7*280=1960h/年年 两班两班t=14*280=3920h/t=14*280=3920h/年年 设备类型设备类型 n n t t桥式起重机桥式起重机0.450.456 60.70.719601960叉车叉车0.450.454 40.650.6519601960Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三23可编辑（4 4）械设备数量配置械设备数量配置 ：每座库房所需机械台数：每座库房所需机械台数：QQcici第第I I类机械承担的物流量（类机械承担的物流量（t/t/年）年）案 例 解 析:Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三24可编辑调整调整 a a、每座库房配置一台、每座库房配置一台5 5吨桥式起重机或两台五吨叉车则可吨桥式起重机或两台五吨叉车则可 b b、根根据据叉叉车车具具有有机机动动性性特特点点，可可多多库库共共用用，5 5个个库库房房只只需需配配备备1.6*5=81.6*5=8台即可台即可 c c、叉叉车车若若全全部部用用5 5吨吨叉叉车车，则则既既浪浪费费又又不不方方便便，需需要要重重新新调调整叉车载重组合整叉车载重组合 根据根据5 5座库房机械作业物流量（座库房机械作业物流量（0.95*1.9*5=9.0250.95*1.9*5=9.025）及及平平均均载载重重量量 5*0.45=2.25,5*0.45=2.25,同同时时考考虑虑物物品品单单重重分分布布状状况况得得到叉车配置，见下表到叉车配置，见下表:案 例 解 析:Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三25可编辑 由由上上表表可可知知：8 8台台叉叉车车年年物物流流作作业业量量9.229.22吨吨9.0259.025吨，满足要求。吨，满足要求。叉车配置表：案 例 解 析:Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三26可编辑（）确定机械配置方案：5 5座库房各配置座库房各配置1 1台台5 5吨桥式起重机；吨桥式起重机；5 5座座库库房房共共配配置置8 8台台叉叉车车（5t5t的的2 2台台、3t3t的的3 3台、台、2t2t的台、的台、t t的台）。的台）。再根据机械设备配置的经济性原则最后再根据机械设备配置的经济性原则最后 确立方案确立方案案 例 解 析:Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三27可编辑系统化搬运设计方法（系统化搬运设计方法（SHASHA）一、一、搬运系统分析的体系结构搬运系统分析的体系结构 1 1、方法结构：、方法结构：一种解决问题的方法一种解决问题的方法 一系列依次进行的步骤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整套关于记录、评定等级和图表化的图例符号2 2、阶段结构：、阶段结构：阶段一：外部衔接阶段一：外部衔接弄清所分析区域的物料进出情况。弄清所分析区域的物料进出情况。阶段二：总体搬运方案阶段二：总体搬运方案确定各主要区域搬运方法，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。对搬运路线、设备类型作初步决策。阶段三：详细搬运方案阶段三：详细搬运方案各主要区域内部各工作地间的各主要区域内部各工作地间的 搬运方法。搬运方法。阶段四：方案实施阶段四：方案实施订购设备、人员培训、安装计划订购设备、人员培训、安装计划 调试、验收。调试、验收。Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三28可编辑物料搬运系统设计方程式MHS 方案Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三29可编辑3 3、程序模式：、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）Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三30可编辑二、物料的分类二、物料的分类n n物料分类的依据：物料分类的依据：物料的可运行物料的可运行物流条件物流条件n n物料分类程序：物料分类程序：标注所有物品的名称标注所有物品的名称记录其物理特征记录其物理特征分析各类物料的特征分析各类物料的特征确定物料类别确定物料类别编制物料特征表编制物料特征表Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三31可编辑三、移动分析三、移动分析n n移动分析的概念：移动分析的概念：设施布置决定了物料搬运的起点和终点的距离，因此，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。基础上。n n移动分析方法：移动分析方法：流程分析法：流程分析法：步骤：步骤：1 1、收集各种移动分析的资料、收集各种移动分析的资料包括：包括：（1 1）物料的类别和基本特征）物料的类别和基本特征Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三32可编辑（2 2）路线的移动距离和路线的具体情况（弯曲程度、路）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）面情况、气候与环境、拥挤程度、起止点组织情况）（3 3）搬运量：）搬运量：搬运量搬运量=物流量物流量*搬运距离搬运距离2 2、移动分析、移动分析流程程序分析法：流程程序分析法：适用范围：品种少或品种单一时。适用范围：品种少或品种单一时。Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三33可编辑起止点分析法：起止点分析法：每次分析一条路线，并绘制搬运路线表每次分析一条路线，并绘制搬运路线表适用范围：路线数目不太多的情况适用范围：路线数目不太多的情况对一个区域进行观察，收集运进运出该区域的一切与物对一个区域进行观察，收集运进运出该区域的一切与物料关的资料，并编制成料关的资料，并编制成物料进出表物料进出表适用范围：路线数目多是情况。适用范围：路线数目多是情况。3 3、编制搬运活动一览表，编制搬运活动一览表，表中应对每条线路、每类物料表中应对每条线路、每类物料和每项移动的物流量及运输工作量进行计算，并按和每项移动的物流量及运输工作量进行计算，并按A A、E E、I I、OO、U U进行等级评定。进行等级评定。Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三34可编辑Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三35可编辑联 系Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三36可编辑Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三37可编辑Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三38可编辑物流流程简图Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三39可编辑平面布置图上的物流Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三40可编辑Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三41可编辑系统搬运方案分析系统搬运方案分析系统搬运方案分析：系统搬运方案分析：1 1、确定搬运方法：、确定搬运方法：（1 1）根据搬运路线系统选择原则确定搬运路线（直达、）根据搬运路线系统选择原则确定搬运路线（直达、渠道、中心）渠道、中心）（2 2）根据搬运设备选择原则确定搬运设备类别、规格、）根据搬运设备选择原则确定搬运设备类别、规格、型号型号（3 3）根据物料分类一览表确定运输单元）根据物料分类一览表确定运输单元l搬运方法分析：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Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三42可编辑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；现有生产流程限制系统搬运方案分析系统搬运方案分析Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三43可编辑3 3、说明和各项需求的计算、说明和各项需求的计算对修改后的几个初步搬运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：方案，应逐个方案进行说明和计算，其内容包括：（1 1）每条路线上每种物料搬运方法的说明；）每条路线上每种物料搬运方法的说明；（2 2）搬运方法之外的其他必要的变动说明（如更改布置、）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、作业计划、生产流程、道路等）生产流程、道路等）（3 3）计算搬运设备和人员需求量）计算搬运设备和人员需求量（4 4）计算投资和预期经营费用，见附图）计算投资和预期经营费用，见附图4 4、方案评价、方案评价常用费用比较法和加权因素比较法常用费用比较法和加权因素比较法5 5、搬运方案的详细设计、搬运方案的详细设计在初步方案确定下来的基础在初步方案确定下来的基础上，解决具体取货、卸货的搬运方法上，解决具体取货、卸货的搬运方法系统搬运方案分析系统搬运方案分析Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三44可编辑Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三45可编辑物料搬运检核表法物料搬运检核表法 是一种基本的创造性技法。该方法首先找出物料搬运是一种基本的创造性技法。该方法首先找出物料搬运系统的现存问题（如采用系统的现存问题（如采用6 63 35 5方法），然后逐项方法），然后逐项提出处理意见和改进措施，以期达到通过改善搬运来提出处理意见和改进措施，以期达到通过改善搬运来提高生产率的目的。提高生产率的目的。讨论：用635方法讨论本厂物料搬运系统的问题和解决方案，并以物料搬运检核表的形式提交一种系统搬运方案分析法一种系统搬运方案分析法Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三46可编辑Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三47可编辑思考：1、采用传输带为主要搬运手段时，设施应如何分布？2、采用叉车为主要搬运手段时，设施布置应考虑什么问题？Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三48可编辑小结：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Plant Layout and Material Handling2024/5/22 周三49可编辑SLPSLP与与SHASHA的相互关系：的相互关系：1 1、两者出发点都是力求物流合理化、两者出发点都是力求物流合理化 SLP SLP重点在于空间的合理规划，使得物流路线最短，重点在于空间的合理规划，使得物流路线最短，在布置时位在布置时位 置合理，尽可能减少物流路线的交叉、迂置合理，尽可能减少物流路线的交叉、迂回现象。回现象。SHASHA重点在于搬运方法和手段的合理化，既确定合理重点在于搬运方法和手段的合理化，既确定合理的搬运方法，选定合理的搬运设备，使搬运系统最优。的搬运方法，选定合理的搬运设备，使搬运系统最优。2 2、两者相互制约，相辅相成、两者相互制约，相辅相成 主要是设施布置时就应同时考虑搬运系统的要求。主要是设施布置时就应同时考虑搬运系统的要求。The End2024/5/22 周三主讲 陈晓慧 重庆大学工业工程系50