物料搬运系统设计.ppt

物料搬运系统设计,授课内容,物料搬运系统的基本概念物料搬运路线的选择系统搬运分析（SHA）改进搬运的分析方法,物流系统质量？当量物流量与马格数？物料搬运系统设计的基本原则？,Question,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,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,基本原则流动原则连续搬运最经济最短距离原则标准化原则搬运机械应根据标准模数决定其性能参数系统化原则（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。）柔性原则（用叉车（堆、卸、搬）尽量使人、机、物合理安排，平衡生产力安全原则其他原则集装原则 重力原则,常见问题搬运通道不畅通（交叉）搬运动作不连续搬运路线曲折搬运容器不标准搬运活动未从系统考虑搬运设备缺乏柔性搬运系统与生产系统不均衡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。,K,C,D,物料搬运路线的选择因素,物流量大且搬运距离长说明了什么？,物流量距离,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：,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)。,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。,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=0.5 mag 一个电话亭=50 mag 一个低堆垛的托盘（1200 cm*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34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,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,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,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,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）,F-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：,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：,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：,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，在布置时位置合理，尽可能减少物流路线的交叉、迂回现象。SHA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。2、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。,SLP与SHA的相互关系,改进搬运的分析方法,图表法（程序分析）搬运活性分析 搬动重量比率分析 空搬运分析,物料搬运分析技术,一、搬运活性指数分析1、概念：活性（Liveliness)指物料的存放状态对搬运作业的难易程度 物料的存放状态散放、装箱、支垫和装车 搬运作业集中、搬起、升起、运走 搬运活性指数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。,在运动中的物料活性指数是多少?,改进搬运的分析方法1搬运活性分析法,搬运活性分析法,通过计算每种物料搬运的平均难易性指数，分析和比较在不同物料搬运上的工作情况，找出需要改进的主要对象。某物料搬运的平均活性指数计算公式为：,某种物料搬运的平均活性指数越低，说明物料流转过程中需要手工搬运和手工操作的作业越多，在该种物料搬运方面所做的工作也就越差，因而应把该种物料的搬运作为需要改进的主要对象。,搬运活性分析法,改进搬运的分析方法2搬动重量比率分析,因为生产现场物料搬运中实际花费时间多、劳动强度大的是物料的取放，而不是物料的移动，忽略了取放所花费时间和劳动量。通过计算搬运重量比率来分析和找出搬运中存在的问题。搬运重量比率的计算公式为：搬运重量累计值，是把由人力每次取放或移动物品的重量累计后的数值。搬运重量比率搬运重量累计值/产成品净重量,以搬运重量与搬运距离的乘积来衡量物料搬运的缺点？,改进搬运的分析方法2搬动重量比率分析,通过简化与合并搬运作业、减少搬运环节和搬运次数、实行单元化搬运或提高搬运机械化水平等，都可以降低搬运重量比率。搬运重量比率可以用来分析不同搬运工序的劳动强度与好坏程度，以及分析某工序改善后比改善前减少了多少搬运工作量。,改进搬运的分析方法3空搬运分析,实搬运：使对象物产生移动的搬运。空搬运：没有对象物的搬运，只是作业者或者搬运设备产生移动。,改进搬运的分析方法3空搬运分析,对从事搬运作业的人员（包括基本生产工人）。测定其它搬运距离（满载搬运距离）和空搬运距离，计算出空搬运系数，进行比较分析。,一般情况，作业者的空搬运系数为多少？例如加工、包装等作业，一般等于1；专职搬运工来说，空搬运系数小于1。如果大于1的空搬运系数有多个，则把其中最大者作为重点改进对象。,现场物料搬运的改进流程,现场物料搬运的改进,步骤一:物料搬运现状调查，发现存在的问题有无只重视物料的移动而轻视物料取放的现象有无过多的空搬运或无效搬运的现象有无基本生产工人参与搬运作业过多的现象有无只注重节省搬运工人而导致生产效率下降有无因将物料平地散放而多花费劳动力的现象有无因将物料散乱放置致使取放物料时出现费时费工的现象是否注意到了搬运阻力有无为了实现直线型布置而造成过多的无效搬运有无因搞先进先出而在搬运上造成费时费工的现象,现场物料搬运的改进,各生产环节和工序之间有无重复取放等浪费劳力的现象搬运作业之间的衔接处有无重复取放等浪费劳力的现象物料搬运流程中有无不安全之处有无因布局不合理造成搬运距离较长的情况有无因布局不合理造成搬运费用高的情况,现场物料搬运的改进,步骤二:找出主要问题，确定改进目标偏重物料的移动相当于忽视物料的取放偏重搬运的重量相当于不注重搬运阻力和劳动力消耗偏重实载运往等于忽视空搬运忽视搬运工以外的搬运等于轻视由于基本生产工人负担搬运给生产带来的不利忽视地面放置和散装放置将带来劳动力的浪费偏重搞先进先出将带来仓库作业困难和空间利用不充分偏重搞直线布置将带来设备布局不合理，无效搬运过多,现场物料搬运的改进,由问题和错误得到以下改进线索 由于基本生产工人参与搬运而影响生产效率和产品质量无效取放。表现为物料放置不良，再次整理，重复取放无效移动。表现为布置不合理，空搬运使用人力过多。表现为人力移动、人力操作和浪费劳力过多,现场物料搬运的改进,从以上改进线索，便可导出如下改进目标,现场物料搬运的改进,步骤三:测定分析问题的原因，制定改进措施如果空搬运较多，可通过绘制布局图式的搬运工序分析图来进行空搬运分析，找出产生空搬运的原因和需要改进的地方，制定改进措施。如果是搬运劳力浪费大，可进行搬运重量比率分析，找出搬运作业量最集中的环节，把分析与改进的重点放在该处。如果在搬运中手工作业和时间浪费较多，则应进行搬运活性分析和搬运高度分析，查出搬运活性指数较低的环节和搬运时吃力的姿势，设法改进。,现场物料搬运的改进,步骤四:组织实施改进措施步骤五:从定性与定量两方面对改进效果进行评价。,下次课内容,设施规划的经验交流物料搬运设备,