物流装卸搬运作业与技术.ppt

第4章 装卸搬运作业与技术,主讲：刘永伟,【教学目标和要求】,掌握装卸搬运的概念与特点，熟悉各种装卸搬运方法；了解装卸搬运的方式与组织原则和条件；了解装卸搬运设备及其配置，熟悉装卸搬运合理化措施；熟悉装卸搬运的特征与相关技术，了解集装箱装卸搬运系统的功能与结构；了解自动导引搬运技术的工作过程和系统的技术组成。,4.1.1 装卸搬运的概念*装卸（loading and unloading）指物品在指定地点以人力或机械载入或卸出运输工具的作业过程；搬运（handling）是指在同一场所内对物品进行空间移动的作业过程；装卸搬运就是在某一物流节点范围内进行的，以改变物料的存放状态和空间位置为主要内容和目的活动，频率比其他物流环节要高，费用比重也较大。,4.1 装卸搬运作业概述,与运输有何不同?,装卸搬运的特点*紧密衔接物流各个功能（如从原料到成品过程）1.起止节点分散-可以是仓库、车站、码头等，节点分散，需要不同的作业方法；2.作业对象繁多；-有原材料、零部件、半成品、成品等（在性质上、形态上、重量上、体积上等有重大区别）；,4.1 装卸搬运作业概述,装卸搬运的特点*3.辅助设备多样；-根据货物的特性、场所要求而不同，如各种叉车、起重设备等 4.作业不均衡-运输路线上“跑中间，窝两头”；运输方式、运量的差别结点出现停滞或集中不均。5.存在很多不安全因素,4.1 装卸搬运作业概述,装卸搬运方式 1.按作业设施设备分：（1)铁路装卸对火车车皮装进、卸出；一次作业实现一车皮的装进或卸出；无整装零卸或零装整卸情况。,4.1 装卸搬运作业概述,（2)港口装卸 包括码头前沿装船，后方支持性装卸搬运：有的还用小船在码头与大船之间“过驳”，装卸流程复杂，需经多次装卸及搬运作业实现船与陆地之间货物过渡。,4.1 装卸搬运作业概述,（3)仓库装卸 配合出库、入库、维护保养等活动进行，并且以堆垛、上架、取货等操作为主。,4.1 装卸搬运作业概述,（4)机场装卸 对人员技能素质要求较高；作业要和机型、货舱分布及航班结合起来。,4.1 装卸搬运作业概述,2.按作业方式分:（1）吊上吊下式 用起重机械吊起货物，垂直移动实现装卸，在吊车运行、回转范围内实现搬运。,4.1 装卸搬运作业概述,（2）叉上叉下式 用叉车从货物底部托起货物，并运动，移动货物，直接将货物放置到目的地。这种方式主要是水平运动，属水平装卸方式,4.1 装卸搬运作业概述,（3）滚上滚下式 指港口利用叉车或半挂车、汽车承载货物，连同车辆一起开上船，到达目的地后再从船上开下，称“滚上滚下”方式。滚上滚下方式需要专门的“滚装船”船舶，对码头也有要求。如下图：,4.1 装卸搬运作业概述,（4）移上移下式 两车(如火车及汽车)靠接，然后货物靠水平移动，从一个车辆推移到另一车辆，称移上移下方式。*需要两种车辆水平靠接，改变站台或车辆货台，并配合移动工具实现。,4.1 装卸搬运作业概述,3、按被装物的主要运动形式分类：(1)垂直装卸采取提升和降落的方式进行装卸，需要消耗较大的能量，采用比较多？。所用机具通用性较强，应用领域较广，如吊车、叉车等。,4.1 装卸搬运作业概述,(2)水平装卸平移装卸物实现装卸不改变被装物的势能，比较节能，需有专门设施。例如：和汽车水平接靠的高站台、汽车与火车车皮之间的平移工具等。,4.1 装卸搬运作业概述,4按作业对象（1）单件作业法 单件货物，通常由人力逐件作业完成，对于一些零散货物，长、大、笨重货物、不宜集装的危险货物等仍然采用单件作业法。,4.1 装卸搬运作业概述,(2)集装货物装卸货物集零为整，再进行装卸搬运。有集装箱作业法、托盘作业法、货捆作业法、网装作业法及挂车作业法等。可以提高装卸搬运效率、减少损失、节省包装费用、提高服务水平。便于达到储存、装卸搬运、运输、包装一体化，实现物流作业机械化、标准化,4.1 装卸搬运作业概述,（3）散装作业法 对块、粒、粉状货物从装货点直到卸货点，中间不落地的方式，集装卸与搬运于一体。重力法作业（依靠自身重力搬运）倾翻法作业（将运载工具的载货部分倾翻，从而将货物卸出）机械作业法（直接作用于货物达到装卸目的方法）气力输送法（如利用压缩空气或真空泵产生压力或吸力将液体排出）,装卸搬运的组织原则与条件 1装卸搬运组织原则1）有效作业原则（本身不产生价值，还会增加费用和损害机会）2）集中作业原则：场地集中、对象集中3）合理设计流程原则-作业流程连续；提高货物放置的活载程度。4）安全作业原则（物资、人身）5）系统优化原则-系统整体优化，充分发挥各要素功能,4.1 装卸搬运作业概述,2装卸搬运的组织条件（运输、保管、装卸）1）决定装卸方法的外在条件（1）货物特征（经过包装后形成的形态、质量、尺寸）（2）作业内容（堆码、拆垛、分拣等影响作业方法和设备选择）（3）运输设备（设备不同运输能力不同）（4）运输及仓储设施 影响到作业设备、场地、方法,4.1 装卸搬运作业概述,影响到方法的选择,2）决定装卸方法的内在条件（1）货物状态：主要指货物在装卸搬运前后状态。（2）装卸动作：指在货物装卸搬运各项具体作业中的单个动作及组合。（3）装卸机械：装卸机械所能实现的动作方式、能力大小、状态尺寸、使用条件、配套工具等以及与其他机械的组合也成为影响装卸方法选择的因素。（4）作业组织：参加装卸搬运作业的人员素质、工作业负荷、时间要求、技能要求、对装卸搬运方法的选择有重要的影响。,4.1 装卸搬运作业概述,3）货车装卸一般条件 货车装卸的固定设施主要有货物装卸场、货物仓库、货物通道、货物装卸线等。这些形式决定怎样装卸：（1）零担货物装卸，较多地使用人力和手推车、台车和输送机等作业工具。使用笼式托盘、箱式托盘为集装单元，这样可以提高货车装卸、分拣及配货等作业的效率。（2）整车货物装卸，较多采用托盘及叉车进行装卸搬运作业。（3）专用货车装卸，往往需要适合不同货物的固定设施、装卸设备，以满足装卸时需要的特殊技术要求。,4.1 装卸搬运作业概述,4）货运汽车装卸时间构成 完成货物装卸作业所占用的时间，主要由以下几部分组成：（1）车辆到达作业地点后，等待货物装卸作业的时间。取决于作业点的装卸能力、需要进行装卸作业的车辆数量以及组织管理水平。（2）车辆在装卸货物前后，完成调车、摘挂作业时间。取决于装卸场地及设施设计、布局的合理性，装卸作业线的排列与长度，车辆运行组织方式、进出口通道的完善程度等因素。(3)直接装卸货物的作业时间。取决于货物的特性、形态，机械化程度，装卸组织工作水平等因素。(4)与运输有关商务等作业的时间。,4.1 装卸搬运作业概述,常用的装卸搬运设备,4.2 装卸搬运设备,1.概念 实现装卸搬运机械化、自动化的物质技术基础，是实现装卸搬运合理化、效率化、省力化的重要手段。2.作用：增加效率缩短时间提高质量降低成本加速周转,3.常用的装卸搬运设备,4.2 装卸搬运设备,例：汽车起重机,例：塔式起重机,例：桥式起重机结构,例：龙门起重机,4.2 装卸搬运设备,臂架类起重机,叉车(又名铲车、装卸车),集装箱叉车,移动式液压登车桥,集装箱吊运机工作示意图,4.2 装卸搬运设备,起重电梯 无人搬运车 小型搬运车,手拉葫芦,我们的家族很庞大哦！,4.2 装卸搬运设备,4.装卸搬运容器 较常见的有：包装纸箱：瓦楞纸板 塑料箱 托盘,4.2.2 装卸搬运设备的配置 1装卸搬运机械设备的数量配置 仓库有较高的设备配置系数。配置系数可按下式计算:,4.2 装卸搬运设备,式中：K一一-仓储设备配置系数,一般取K=0.50.8;,一一仓储机械设备能力,即设备能完成的物流量;,一一仓储过程总物流量。通常情况下,当K0.7时,表明机械化作业程度高;K=0.50.7时,表明机械化作业程度中等;K0.5时,表明机化作业程度低。,在为仓库等配置机械设备时,可以根据仓库的要求预先规定一个K值(即要求达到的机械化作业程度),来计算设备需完成物流量,从而进行设备的配置计算。机械设备数量配置,可用下列公式计算:,式中：,Z仓库内机械设备总台数；m机械设备类型数；Zi第I类机械设备数.,2.装卸搬运机械的合理选择 合理选择和使用装卸搬运机具，是提高装卸效率、降低装卸搬运成本的重要环节。装卸搬运机械化程度可分为3个等级：一级是用简单的装卸器具。如下图所示。,4.2 装卸搬运设备,二级是使用专用的高效率机具。如图所示。,二级高效率机具,三级是依靠电脑控制实行自动化、无人化操作。如图所示。,图三级自动化无人化操作,3.选择装卸搬运机械应考虑的基本因素：(1)装卸搬运机械的选择要与物流量相吻合。应力求做到机械作业能力与现场作业量之间形成最佳的配合状态（机械作业能力大于现场作业量，会造成生产能力过剩及经济损失；而机械作业能力小于现场作业会使物流受阻）。影响物流现场装卸作业量的因素很多，主要有：吞吐量，堆码、搬倒作业量（非一次，越少越好），装卸作业量等。,4.2 装卸搬运设备,(2)装卸搬运机械的选择要考虑其配套性。装卸机械的合理配套，是提高装卸效率、降低装卸费用的重要因素。（要考虑的是装卸机械在生产作业区的衔接，即各种装卸机械在作业区的配套、在吨位上的配套，以及在作业时间上的衔接以穿衣比较）。(3)机械的选择要考虑其购置费用和运营费用。另外，还应根据不同类物品的装卸搬运要求，合理选择具有相应技术特征的装卸搬运设备。,装卸搬运作业合理化措施,装卸搬运作业合理化 装卸搬运作业合理化是以提高作业系统效率、协调人和工作环境定为目的,综合利用人员、物品、设备和信息等资源,设计、改善和管理生产物流作业系统的一种综合技术。日本物流界从工业工程的观点出发,总结出改善物流作业效率的“六不”改善法，具体的内容如下：（1）不让等闲置时间为零 即通过正确安排作业流程和作业量使作业人员和作业机械能连续工作，不发生闲置现象。,4.2 装卸搬运设备,（2）不让碰与物品接触为零 即通过利用机械化、自动化机物流设备进行物流装卸、搬运、分拣等作业，使作业人员在从事物流装卸、搬运、分拣等作业尽量不直接接触物品,以减轻劳动强度。（3）不让动缩短移动距离和次数 即通过优化仓库内的物品放置位置和采用自动化搬运工具，减少物品和人员的移动距离和次数。（4）不让想操作简便 即按照专业化(Specialization)、简单化(Simplification)和标准化(Standardization),原则进行分解作业活动和作业流程,并应用计算机等现代化手段,使物流作业的操作简便化。（5）不让找整理整顿即通过作业现场管理,使作业现场的工具和物品放置在一目了然的地方。（6）不让写无纸化即通过应用条形码技术、信息技术等,使作业记录自动化。,怎样做到装卸搬运合理化？1防止无效装卸 无效装卸货物必要装卸劳动之外的多余装卸劳动消耗。反映在：(1)过多的装卸次数（要减少）装卸次数过多导致损失增加（装卸货损发生频数超过任何其他物流活动）。增加装卸，会增加费用（一次装卸的费用相当于几十公里的运输费用）。,装卸阻缓整个物流的速度，是降低物流速度重要因素。防止办法 采用集装方式、多式联运，避免单件货物反复装卸搬运。(2)过大的包装装卸 包装过大过重，在装卸时消耗较大，形成无效劳动。,(3)无效物质的影响无效物质物流过程中混杂的没有使用价值或使用价值不对路的各种掺杂物。如：煤炭中的矸石、矿石中的水分等消耗装卸劳动，形成无效装卸（所以要提高纯度）。防止上述无效装卸，可大大节约装卸劳动，使装卸合理化。,2.消除和利用重力影响，减少装卸消耗利用货物本身重量，进行落差装卸，减少或不消耗装卸动力，是合理化装卸重要方式。例如：利用卡车、铁路货车与地面或小搬运车之间高度差，使用溜槽、溜板等简单工具，依靠货物本身重量，从高处自动滑到低处。,3充分利用机械，实现“规模装卸”（1）装卸规模效益含义：装卸量达到一定规模，装卸机械能力才会有最优效果。可降低单位装卸工作量成本（2）要求 一次装卸量或连续装卸量要达到充分发挥机械最优效率的水准。,（3）方法通过集装，实现间断装卸时，一次操作最合理装卸量，使单位装卸成本降低。实现散装连续装卸。,4提高“物”的装卸搬运活性（1）装卸搬运活性 从物的静止状态转变为装卸搬运运动状态的难易程度。活性高很容易转变为下一步的装卸搬运而不需过多做装卸搬运前的准备工作。活性低难于转变为下一步的装卸搬运。,（2）“活性指数”背景 区别活性，并对每一步装卸搬运划定活性要求，进行操作，对于不同放置状态的货物做不同的活性规定。“活性指数”衡量活性的一种指标，分为04共5个等级，如下表所示：,货物的活性指数如表所示。,货物的活性指数,右图为活性指数示意图,提高装卸搬运活性意义 装卸搬运在物流过程中反复进行，其速度决定整个物流速度。缩短每次装卸搬运时间，累计效果十分可观。提高装卸搬运活性对装卸搬运合理化很重要。,活性越高合理化越明显！,集装化是将货物装入具有一定规格尺寸的集装箱、集装袋等容器，或按一定排列方式堆放在标准托盘上，形成货物的储运单元，并以单元方式成组进行运输和装卸搬运等物流作业。货物集装后还要注意防止在运输过程中散架，需要采取必要的捆束等措施。常见的集装化装卸搬运系统是集装箱装卸搬运系统。,4.3 集装化装卸搬运技术,集装化物流的基本特征 集装化的优势主要在于装卸效率高；汽车、货车的使用效率提高；可以防止物品的破损、污损、丢失；容易进行物品的数量检验；货物包装简单，可以减少包装费用；容易高堆积，能充分地运用空间；物品的移动简单；装卸机械的机动性增高；无论对什么物品，都能使作业标准化；对品种不同的物品进行分类、保管都是便利的；不需要固定的装卸设备，因此不干扰其他作业。,4.3 集装化装卸搬运技术,集装化的劣势有作业有间歇；需要的宽阔的道路；需要良好的路面；托盘和集装箱的管理繁琐；设备费一般较高；由于托盘和集装箱自身的体积及重要的原因，使物品的装载减少。,4.3 集装化装卸搬运技术,集装技术（包装中已涉及）1包装货物 以包装货物的物流合理化为目的的包装，度量标准尺寸已经有所规定（参见GB48921985）。我国的硬质直方体运输包装的模数尺寸与ISO及德国、法国等相同，均为600mm400mm，以能有效地装载为前提。在托盘上进行数层堆积时，要考虑把堆积形式交叉重合，以防止货物散乱。另外，关于集装的高度，以1900mm高度为基准。2袋装货物 化学工业原料及制品、饲料、粮食等，适合于袋装包装的场合较多。为了对此进行集装，把袋装货物按包装货物作为参考，进行平托盘的堆积。限堆两层,4.3 集装化装卸搬运技术,4.3.3 防止散架技术（堆码技术中已说过）1码货模型,4.3 集装化装卸搬运技术,2集装的捆束 常有以下几种模型,4.3 集装化装卸搬运技术,如果在集装过程中，还要考虑长距离输送和中继装卸等发生散货，针对此情况可考虑以下方法：（1）在每个上部接触面，喷上稀薄橡胶糊防滑（2）单件中间部分垫块薄布以增加个装摩擦；（3）增高货架外围高度，降低中心部位，使堆积的个装向中心部位倾斜；（4）把接触部位用塑料或金属钩结合起来；（5）用经过延伸加工的热收缩性塑料膨胀薄膜做成摩擦外套，裹紧堆装部件。,4.3 集装化装卸搬运技术,3零散货物的集装 在少数场合，把用袋子之类容纳不了的块状零散物进行集装时，必须在充分地研究各种形状、物性的基础上，设计出恰当的方法。如：对精密机械部件，可用相互不接触的呈排状的辅导器具（附件或者支撑件），并把托盘同时回收，但需要具有与托盘同等的使用寿命，要尽量减少使用可能成为废弃物的填充材料。再比如一些农产品的装卸搬运，为了方便搬运挑选会大量使用托盘。,4.3 集装化装卸搬运技术,4.3 集装化装卸搬运技术,4.3.4 集装箱装卸搬运系统构成,集装箱起重机,水平运输机械,大型集装箱码头直接用集卡运到堆场,堆场机械完成堆码和拆垛,龙门起重机进行装卸、堆码、拆垛,集装箱叉车,3集装箱装卸搬运设备主要类型1）集装箱前沿码头机械 主要有以下4种机型：（1）岸边集装箱起重机，又称集装箱装卸桥（岸桥），是集装箱码头前沿机械，承担集装箱装卸船作业，适用于吞吐量较大的集装箱码头。,4.3 集装化装卸搬运技术,（2）多用途桥式起重机，又称多用途装卸桥，既可装卸集装箱，又可装卸重件、成组物品及其他货物，适用于中小港口的多用途码头。,（3）多用途门座起重机，适用于在多用途码头进行集装箱和重件的装卸作业，对于年箱量在5万箱以下的中小港口多用途码头更为适用。,（4）高架轮胎式起重机，该类机型类似于普通的轮胎起重机，机动性较大、通用性好，可任意行走，配备专用吊具和属具，适用于集装箱、件杂货装卸作业的多用途码头。,2）集装箱水平运输机械主要有以下几种机型：（1）集装箱跨运车。专用于集装箱短途搬运和堆码的机械。作业时，以门形车架跨在集装箱上，并由装有集装箱吊具的液压升降系统起吊集装箱搬运和堆码。既可作水平运输，也可作堆场堆码、搬运和装卸作业。,4.3 集装化装卸搬运技术,（2）集装箱牵引车拖挂车（又称集卡）。专门用于牵引集装箱底盘车的运输车辆。其本身没有装货平台，不能装载集装箱，通过连接器与底盘车连接，牵引底盘车运行，达到实现搬运作业的目的。运行速度快、抛运量大、设备价格较低，是一种广泛使用的集装箱运输设备。,（3）自动导引车（AGV）。指装备有电磁或光学自动导引装置，能沿规定的导引行驶，具有小车编程与停车选择装置、安全保护和各种移载功能的运输小车。以电池为动力，装有非触导向装置、独立寻址系统的无人驾驶自动运输车。目前在欧洲国家一些现代化集装箱大港，这种AGV系统与大型高效的岸边集装箱起重机联合作用构成一种新型高效的集装化装卸搬运系统。,4.集装箱堆场主要作业机械（1）轨道式集装箱门式起重机 集装箱码头的专用机械，固定在钢轨上行走，可跨多列集装箱及跨一个车道，堆存能力大，堆场面积利用率高，适用于吞吐量大，前沿港域不足，后方堆场较大的码头。,4.3 集装化装卸搬运技术,（2)轮胎式集装箱门式起重机 主要用于集装箱堆场上集装箱的装卸、搬运与堆高作业，有轮胎式运行结构没有专门轨道，所以比较灵活，可以从一个堆场移动到另一个堆场，堆高3-4层,（3)集装箱跨运车（前面提到）（4)集装箱叉车：重箱作业成为重载叉车，空箱作业称为堆高叉车,（5)集装箱正面吊运起重机 设置可伸缩臂架和左右旋转120的吊具,4.4.1 自动引导搬运车概述 自动搬运车在英、美等国称为自动导向车(Automatic Guided Vehicle,简称AGV)，在日本称为无人搬运车，我国一般称为自动搬运车。AGV能自动地和不受机械约束地从一地点把载荷移送到一个指定地点，这个系统采用先进电子控制系统或计算机运行系统管理并形成一个功能网络，具有一定的柔性程度。自动搬运车根据日本工业标准被分为无人搬运车、无人牵引车和无人叉车三类。自动搬运车的载重量在5020000公斤，但以中小型占多数。,4.4 自动导引搬运技术,4.4.2 自动搬运车的工作过程 控制台通过计算机网络接受立体仓库管理系统下达的AGV输送任务，通过无线局域网通讯系统实时采集各AGV、拆箱机器人的状态信息。根据需求情况和当前AGV运行情况，将调度命令传递给选定的AGV。AGV完成一次运输任务，在托盘回收站待命，等待下次任务。,4.4 自动导引搬运技术,4.4.3 自动搬运车系统的技术组成AGVS通常具有4个子系统 1自动导向系统目前有9种导向方法，有电磁感应导向、惯性导向、红外线导向、激光导向、光学导向、示教型导向、磁性式导向、直线感应电机导向、反射式导向。它们改变路径方便，其中电磁导向系统被认为是可靠的和令人满意的。,4.4 自动导引搬运技术,2动力系统 小车由电机驱动，以铅酸蓄电池作为动力源，小车有自动电源状况报告装置，通过与主控计算机通讯，使电源用完以前由主控计算机指定到维修区充电或更换电源。由于需要实现连续生产方式，AGV充电可以采用在线自动快速充电方式。AGV根据电池容量表的数据，在需要充电时报告控制台执行充电任务。AGV进入充电站自动完成充电。,4.4 自动导引搬运技术,3控制与通讯系统（1）控制台：是AGV系统的核心，与自动立体仓库管理的计算机一起共同接受调度任务；（2）控制台与AGV间的通讯：采用定点光导通信和无线局域网通信两种方式。4安全系统 在AGV的前面设置红外光非接触式防碰传感器和接触式防碰传感器保险杠，前者在预测范围内检测障碍物，并控制AGV减速至停止，如红外未检测到障碍物，则保险杠受压制停。看视频演示,4.4 自动导引搬运技术,