物流工程（第5版） 課件 9物料搬運系統(tǒng)設(shè)計

2004-11-81第9章物料搬運系統(tǒng)設(shè)計

Chapter9DesignoftheMaterialHandlingSystem2引導(dǎo)案例一家手表帶廠生產(chǎn)幾種金屬表帶，表帶由若干咬合齒片組成。它的工藝是，用沖床沖壓出這些齒片，然后操作工人將生產(chǎn)好的元件裝滿容器箱后，將容器箱送往裝配線進(jìn)行裝配。工廠原來整個生產(chǎn)周期需要48天。顯然這么長的時間在激烈的競爭環(huán)境下是難以接受的，于是工廠請張教授尋找問題根源。由于張教授的工業(yè)工程背景，很快就確定了問題的所在。首先是所用容器箱太大，需要花很多時間才能裝滿這種容器箱，其次沖床成為一個瓶頸，限制了整個系統(tǒng)的生產(chǎn)率。張教授提出的建議是：第一，用小得多的容器箱向下游頻繁地傳送元件；第二，增加一臺沖床。這樣可將生產(chǎn)周期降到4天。本章主要內(nèi)容

物料搬運概述物料搬運的概念、物料搬運的原則、物料搬運活性分析。

物料搬運系統(tǒng)物料控制系統(tǒng)、物料搬運方程式。

搬運系統(tǒng)分析方法SHA物料的分類、布置、移動分析、搬運方案分析。

搬運系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化與改善搬運設(shè)備數(shù)量的確定、搬運成本優(yōu)化、提高搬運安全性、搬運系統(tǒng)及作業(yè)的改善。49.1物料搬運概述物料搬運（MaterialHandling）是制造企業(yè)生產(chǎn)過程中的輔助生產(chǎn)過程，它是工序之間、車間之間、工廠之間物流不可缺少的重要環(huán)節(jié)。據(jù)國外統(tǒng)計：在中等批量的生產(chǎn)車間里，零件在機床上的時間僅占生產(chǎn)時間的5%，而95%的時間消耗在原材料、工具、零件的搬運、等待上，物料搬運的費用占全部生產(chǎn)費用的30~40%。為此，設(shè)計合理、高效、柔性的物料搬運系統(tǒng)，對壓縮庫存資金占用、縮短物流搬運所占時間，是十分必要的。59.1.1物料搬運的概念物料搬運是指在同一場所范圍內(nèi)進(jìn)行的、以改變物料的存放（支承）狀態(tài)（即狹義的裝卸）和空間位置（即狹義的搬運）為主要目的的活動，即對物料、產(chǎn)品、零部件或其他物品進(jìn)行搬上、卸下、移動的活動，如裝卸、移動、分類、堆碼、理貨和取貨等作業(yè)都屬于物料搬運活動。6裝卸搬運是物料裝卸和物料搬運兩項作業(yè)的統(tǒng)稱。這兩項作業(yè)又密不可分，習(xí)慣上常常以“裝卸”或“搬運”代替“裝卸搬運”的完整涵義。流通領(lǐng)域：裝卸搬運=“貨物裝卸”；生產(chǎn)領(lǐng)域：“物料搬運”。一般，在強調(diào)物料存放狀態(tài)的改變時，使用“裝卸”一詞，在強調(diào)物料空間位置的改變時，使用“搬運”這個詞。因此在本書中統(tǒng)一使用“物料搬運”一詞概括物料的裝卸搬運活動。物料搬運的基本內(nèi)容有三項：即物料，移動和方法。這三項內(nèi)容是進(jìn)行任何搬運分析的基礎(chǔ)。基本概念物料搬運的范圍具體的物料搬運作業(yè)：水平或斜面運動——搬運作業(yè)；垂直運動——裝卸作業(yè)（LoadingandUnloading）；提升或下降運動——碼垛（Stacking）或取貨（PickingorRetrieval）作業(yè)；繞垂直軸線轉(zhuǎn)動——轉(zhuǎn)向（Turning）作業(yè)繞水平軸線轉(zhuǎn)動——翻轉(zhuǎn)（Reversal）作業(yè)搬運還是所有作業(yè)中附加的動作，包括搬運、倒退讓路、排除路障、堆碼、清點、整列、尋找、停下與返回等。99.1.2物料搬運的原則美國物料搬運教育大學(xué)與產(chǎn)業(yè)聯(lián)系理事會(CICMHE)的10條原則：(1)規(guī)劃原則。全面考慮需求、作業(yè)目標(biāo)和功能要求來規(guī)劃所有的物料搬運和物料存儲工作。(2)標(biāo)準(zhǔn)化原則。物料搬運方法、設(shè)備、器具、控制和軟件應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，以達(dá)到系統(tǒng)總體作業(yè)目標(biāo)，且不犧牲靈活性、模塊化和吞吐量的要求。(3)工作原則。物料搬運工作應(yīng)當(dāng)盡可能最少，且達(dá)到作業(yè)所需的生產(chǎn)率和服務(wù)水平。工作的衡量可以用運量乘以運距來衡量，即W=F*D。(4)人機工效原則。在設(shè)計物料搬運作業(yè)和選擇設(shè)備時，要考慮人的作業(yè)能力和局限性，以保證安全和有效的作業(yè)。(5)集裝單元化原則。盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)容器與裝載工具集裝物料，以利搬運過程的標(biāo)準(zhǔn)化、集裝化。規(guī)劃原則標(biāo)準(zhǔn)化原則工作原則人機工效原則集裝單元化原則充分利用空間原則環(huán)境原則全生命周期成本原則自動化原則系統(tǒng)化原則10Principles109.1.2物料搬運的原則(1)規(guī)劃原則。全面考慮需求、作業(yè)目標(biāo)和功能要求來規(guī)劃所有的物料搬運和物料存儲工作。PLANNINGPRINCIPLE:Allmaterialhandlingshouldbetheresultofadeliberateplanwheretheneeds,performanceobjectivesandfunctionalspecificationoftheproposedmethodsarecompletelydefinedattheoutset.規(guī)劃原則標(biāo)準(zhǔn)化原則工作原則人機工效原則集裝單元化原則充分利用空間原則環(huán)境原則全生命周期成本原則自動化原則系統(tǒng)化原則10Principles美國物料搬運教育大學(xué)與產(chǎn)業(yè)聯(lián)系理事會(CICMHE)119.1.2物料搬運的原則(2)標(biāo)準(zhǔn)化原則。物料搬運方法、設(shè)備、器具、控制和軟件應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，以達(dá)到系統(tǒng)總體作業(yè)目標(biāo)，且不犧牲靈活性、模塊化和吞吐量的要求。STANDARDIZATIONPRINCIPLE:Materialhandlingmethods,equipment,controlsandsoftwareshouldbestandardizedwithinthelimitsofachievingoverallperformanceobjectivesandwithoutsacrificingneededflexibility,modularityandthroughput.規(guī)劃原則標(biāo)準(zhǔn)化原則工作原則人機工效原則集裝單元化原則充分利用空間原則環(huán)境原則全生命周期成本原則自動化原則系統(tǒng)化原則10Principles129.1.2物料搬運的原則(3)工作原則。物料搬運工作應(yīng)當(dāng)盡可能最少，且達(dá)到作業(yè)所需的生產(chǎn)率和服務(wù)水平。工作的衡量可以用運量乘以運距來衡量，即W=F*D。。WORKPRINCIPLE:Materialhandlingworkshouldbeminimizedwithoutsacrificingproductivityorthelevelofservicerequiredoftheoperation.規(guī)劃原則標(biāo)準(zhǔn)化原則工作原則人機工效原則集裝單元化原則充分利用空間原則環(huán)境原則全生命周期成本原則自動化原則系統(tǒng)化原則10Principles139.1.2物料搬運的原則(4)人機工效原則。在設(shè)計物料搬運作業(yè)和選擇設(shè)備時，要考慮人的作業(yè)能力和局限性，以保證安全和有效的作業(yè)。

ERGONOMIC

PRINCIPLE:Humancapabilitiesandlimitationsmustberecognizedandrespectedinthedesignofmaterialhandlingtasksandequipmenttoensuresafeandeffectiveoperations.規(guī)劃原則標(biāo)準(zhǔn)化原則工作原則人機工效原則集裝單元化原則充分利用空間原則環(huán)境原則全生命周期成本原則自動化原則系統(tǒng)化原則10Principles149.1.2物料搬運的原則(5)集裝單元化原則。盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)容器與裝載工具集裝物料，以利搬運過程的標(biāo)準(zhǔn)化、集裝化。UNITLOADPRINCIPLE:Unitloadsshallbeappropriatelysizedandconfiguredinawaywhichachievesthematerialflowandinventoryobjectivesateachstageinthesupplychain.規(guī)劃原則標(biāo)準(zhǔn)化原則工作原則人機工效原則集裝單元化原則充分利用空間原則環(huán)境原則全生命周期成本原則自動化原則系統(tǒng)化原則10Principles159.1.2物料搬運的原則(6)充分利用空間原則。最大可能地充分利用建筑物的整個空間，包括高度方向。不要忘了往上看。SPACEUTILIZATION

PRINCIPLE:Effectiveandefficientusemustbemadeofallavailablespace.規(guī)劃原則標(biāo)準(zhǔn)化原則工作原則人機工效原則集裝單元化原則充分利用空間原則環(huán)境原則全生命周期成本原則自動化原則系統(tǒng)化原則10Principles169.1.2物料搬運的原則(7)系統(tǒng)化原則。盡可能廣泛地把各種搬運活動當(dāng)作一個整體，使之組成相互協(xié)調(diào)的搬運系統(tǒng)。其范圍包括收貨、檢驗、儲存、生產(chǎn)、檢驗、包裝、成品儲存、發(fā)貨、運輸和反向物流等。SYSTEMPRINCIPLE:Materialmovementandstorageactivitiesshouldbefullyintegratedtoformacoordinated,operationalsystemwhichspansreceiving,inspection,storage,production,assembly,packaging,unitizing,orderselection,shipping,transportationandthehandlingofreturns.規(guī)劃原則標(biāo)準(zhǔn)化原則工作原則人機工效原則集裝單元化原則充分利用空間原則環(huán)境原則全生命周期成本原則自動化原則系統(tǒng)化原則10Principles179.1.2物料搬運的原則(8)自動化原則。應(yīng)當(dāng)采用合理的作業(yè)機械化和/或自動化，以提高作業(yè)效率、反應(yīng)速度和一致性，降低成本并消除重復(fù)性和有潛在不安全性的人工作業(yè)。AUTOMATIONPRINCIPLE:Materialhandlingoperationsshouldbemechanizedand/orautomatedwherefeasibletoimproveoperationalefficiency,increaseresponsiveness,improveconsistencyandpredictability,decreaseoperatingcostsandtoeliminaterepetitiveorpotentiallyunsafemanuallabor.規(guī)劃原則標(biāo)準(zhǔn)化原則工作原則人機工效原則集裝單元化原則充分利用空間原則環(huán)境原則全生命周期成本原則自動化原則系統(tǒng)化原則10Principles189.1.2物料搬運的原則(9)環(huán)境原則。在設(shè)計物料搬運系統(tǒng)和選擇設(shè)備時，應(yīng)當(dāng)將對環(huán)境的影響和能量消耗作為一個重要依據(jù)。ENVIRONMENTAL

PRINCIPLE:Environmentalimpactandenergyconsumptionshouldbeconsideredascriteriawhendesigningorselectingalternativeequipmentandmaterialhandlingsystems.規(guī)劃原則標(biāo)準(zhǔn)化原則工作原則人機工效原則集裝單元化原則充分利用空間原則環(huán)境原則全生命周期成本原則自動化原則系統(tǒng)化原則10Principles199.1.2物料搬運的原則(10)全生命周期成本原則。對所有的物料搬運設(shè)備和最終的物料搬運系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)作出它們在整個生命周期內(nèi)的全面深入的經(jīng)濟分析。LIFECYCLECOSTPRINCIPLE:Athorougheconomicanalysisshouldaccountfortheentirelifecycleofallmaterialhandlingequipmentandresultingsystems.規(guī)劃原則標(biāo)準(zhǔn)化原則工作原則人機工效原則集裝單元化原則充分利用空間原則環(huán)境原則全生命周期成本原則自動化原則系統(tǒng)化原則10Principles判斷物料搬運系統(tǒng)優(yōu)劣。沖突的原則宜適當(dāng)取舍209.2物料搬運系統(tǒng)物料搬運是物流系統(tǒng)的主要活動，在物流系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的前后或同一環(huán)節(jié)的不同活動之間都有裝卸搬運活動的發(fā)生。物料搬運是在已經(jīng)設(shè)計和建立的物流系統(tǒng)條件下，使系統(tǒng)中的物料（包括液體、散裝物體、單件物體、包裝件、單元裝載體等）按照生產(chǎn)工藝及服務(wù)的要求運動，以實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計提出的目標(biāo)。它不僅是一項技術(shù)作業(yè)，也是物流系統(tǒng)的控制與管理活動。21設(shè)備、容器和路線結(jié)構(gòu)共同組成物料搬運系統(tǒng)。其中設(shè)備決定了路線是固定的，還是變動的，例如傳送帶就是固定路線式設(shè)備；叉車則是可變路線的設(shè)備，只要有通道，就可以一處到另一處。路線結(jié)構(gòu)分為直達(dá)型和間接型兩種，其中間接型結(jié)構(gòu)又分為渠道型和中心型。容器集納并保護(hù)產(chǎn)品，大的容器可以滿足設(shè)備生產(chǎn)能力的需要，通常需要直達(dá)型路線，例如叉車叉起的一托盤貨物。小的容器不能滿足設(shè)備生產(chǎn)能力的需要，就要采用渠道型和中心型間接路線。物料搬運系統(tǒng)中設(shè)備、容器性質(zhì)取決于物料的特性和流動的種類。22由于前面第4章時我們說過，合理的生產(chǎn)布局能夠保證物流的順暢，減少無價值的搬運動作，提高現(xiàn)場的管理透明度和生產(chǎn)效率。搬運是所有作業(yè)中附加的動作，包括：搬運、倒退讓路、排除路障、堆碼、清點、整列、尋找、停下與返回等，其本身并不增值。把零件、材料從倉庫運到生產(chǎn)線，為了運送物品需要工具和搬運交換，這一切是必不可少的。但是，沒有必要的搬運和長距離的搬運是浪費。搬運的浪費往往因為工廠布局、流水線制造、工程設(shè)定等考慮不周而造成。要降低搬運的浪費，首先要考慮改善工廠的布局，做到即使不搬運，也可以完成工作任務(wù)，其次才是考慮搬運手段的合理化。239.2.1物料控制系統(tǒng)按Tompkins等人的觀點，物料搬運是“用正確的方法，以正確的成本，按正確的程序，在正確的時間，將正確的物料，以正確的數(shù)量，運送到正確的地點?！?R這里所指的物料不僅包括生產(chǎn)所需的物料，還包括輔助裝備和工具，如刀具、模具和夾具等。從這個角度，物料搬運是物流系統(tǒng)的控制與管理活動。它在已經(jīng)設(shè)計和建立的物流系統(tǒng)條件下，使系統(tǒng)中的物料按生產(chǎn)、工藝及服務(wù)的要求運動，以實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計提出的目標(biāo)。物料控制系統(tǒng)是現(xiàn)代物料搬運系統(tǒng)不可缺少的靈魂部分。零部件編號系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、庫存系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)批量、訂單數(shù)量、安全庫存量、標(biāo)簽和自動標(biāo)識技術(shù)等都是控制工廠物料流動的所必須的，沒有它們就根本談不上上述的幾個“正確”（R）。24物料搬運系統(tǒng)具有五個維度：移動、數(shù)量、時間、空間和控制。移動物料產(chǎn)生了時間和空間效用，正確的數(shù)量、時間和空間離不開精確的控制?？刂瓢▽ξ锪衔锢砗蜖顟B(tài)兩個方面的控制。物理控制是指對物料的方位、順序和相互間隙的控制；狀態(tài)控制是對物料的位置、數(shù)量、目的地、初始地、所有者、進(jìn)度安排的實時狀態(tài)控制。據(jù)統(tǒng)計，物料搬運涉及企業(yè)25%雇員的工作，占有55%的工廠空間和87%的生產(chǎn)時間。物料搬運占制造產(chǎn)品總成本的15~70%；3~5%的產(chǎn)品由于搬運不當(dāng)而受損；而且，50%以上的工傷事故起源于物料搬運?？傊ㄟ^改善對物料的控制，尤其是采用信息系統(tǒng)來管理，可以降低庫存量、減少盜竊、提高安全性，使物料搬運成為降低企業(yè)總成本的一種方法。259.2.2物料搬運方程式物料搬運系統(tǒng)設(shè)計是一個十分復(fù)雜的問題，設(shè)計人員必須具有相當(dāng)多的操作方面的知識，以及物料搬運方面軟件和硬件的知識。物料搬運系統(tǒng)的有效設(shè)計需要設(shè)計人員從內(nèi)到外地理解問題，設(shè)計出有效的解決方案。物料搬運方程式在解決物料搬運問題的各個方面都被證明十分有用。設(shè)計者需要考慮6個主要的問題，即6個變量。這六個變量就是著名的5W1H法（六問法），如圖所示。9.3搬運系統(tǒng)分析方法搬運系統(tǒng)分析(SystemHandlingAnalysis,SHA)是繆瑟提出的一種系統(tǒng)分析方法，適用于一切物料搬運項目。SHA方法包括：一種解決問題的方法；一系列依次進(jìn)行的步驟和一整套關(guān)于記錄、評定等級和圖表化的圖例符號。27物料搬運系統(tǒng)分析過程如圖所示。28SHA階段結(jié)構(gòu)第I階段——外部銜接。這個階段要弄清整個區(qū)域或所分析區(qū)域的全部物料進(jìn)出搬運活動。在這之前，先要考慮所分析區(qū)域以外的物料搬運活動，就是把區(qū)域內(nèi)具體的物料搬運問題同外界情況或外界條件聯(lián)系起來考慮。第II階段——編制總體搬運方案。這個階段要確定各主要區(qū)域之間的物料搬運方法。對物料搬運的基本路線系統(tǒng)、搬運設(shè)備大體的類型以及運輸單元或容器做出總體決策。29SHA階段結(jié)構(gòu)第III階段——編制詳細(xì)搬運方案。這個階段要考慮每個主要區(qū)域內(nèi)部各工作地點之間的物料搬運，要確定詳細(xì)物料搬運方法。例如，各工作地點之間具體采用哪種路線系統(tǒng)、設(shè)備和容器，如果說，第II階段是分析工廠內(nèi)部各車間或各廠房之間的物料搬運問題，那么第III階段就是分析從一個具體工位到另一個工位或者從一臺設(shè)備到另一臺設(shè)備的物料搬運問題。第IV階段——方案的實施。任何方案都要在實施之后才算完成。這個階段要進(jìn)行必要的準(zhǔn)備工作，訂購設(shè)備，完成人員培訓(xùn)，制定并實現(xiàn)具體搬運設(shè)施的安裝計劃，以及后面的實施與管理。上述四個階段是按時間順序依次進(jìn)行的。但是為取得最好的效果，各階段在時間上應(yīng)有所交叉重疊。總體方案和詳細(xì)方案的編制是物流系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計人員的主要任務(wù)。30物料搬運系統(tǒng)分析時所需輸入的主要數(shù)據(jù)是：P——產(chǎn)品或物料（部件、零件、商品）Q——數(shù)量（銷售量或合同訂貨量）R——路線（操作順序和加工過程）S——后勤與服務(wù)（如庫存管理、定貨單管理、維修等）T——時間因素（時間要求和操作次數(shù)）319.3.1物料的分類在選擇搬運方法時，最有影響的因素通常是所要搬運的物料。對任何物料搬運問題，先要解決的問題是搬運什么？如果需要搬運的物料只有一種，那我們唯一要做的就是弄清這種物料的特性。如果多種不同的物品，則必須按“物料類別”對它們進(jìn)行分類。對同一類的物料采用同一方式進(jìn)行搬運。對所有的物料進(jìn)行分類，第一可簡化分析工作，第二有助于把整個問題化整為零，逐個解決。321．物料的分類方法物料分類的基本方法是：固體、液體還是氣體；單獨件、包裝件還是散裝物料。SHA的物料分類是根據(jù)影響物料可運性（即移動的難易程度）的各種特征和影響能否采用同一種搬運方法的其他特征進(jìn)行分類的。通常主要的特征有物理特征、數(shù)量、時間等，然后編制物料特征表，下頁。在大多數(shù)情況下都可以把所有物品歸納為8～10類。對物理特征來說，實際起作用的往往是容器或搬運單元。

33物料特征表

349.3.2布置對物料鑒別并分類后，根據(jù)SHA的模式，下一步就是分析物料的移動。分析移動前，先要分析系統(tǒng)布置，因為布置決定了移動和距離，并影響影響搬運設(shè)備和容器的選擇。1．布置對搬運的影響當(dāng)我們根據(jù)現(xiàn)有的布置制訂搬運方案時，路線和距離幾無更改余地。然而，只要能達(dá)到充分節(jié)省費用的目的，我們就很可能要改變布置。所以，我們往往要同時對搬運和布置進(jìn)行分析。如果項目本身要求考慮新的布置，并作為改進(jìn)搬運方法的規(guī)劃工作的一部分，那么規(guī)劃人員就必須把兩者結(jié)合起來考慮。352．對系統(tǒng)布置的分析對物料搬運分析來說，我們需要從布置中了解的信息，基本上有四點：1)每項移動的起訖點（提取和放下的地點）具體位置在哪里；2)有哪些路線及這些路線上有哪些物料搬運方法，是在規(guī)劃之前已經(jīng)確定了的，還是只大體上規(guī)定的；3)物料搬進(jìn)運出和穿過的每個作業(yè)區(qū)所涉及的建筑特點是什么樣的（包括地面負(fù)荷，廠房高度，柱子間距，屋架支承強度，室內(nèi)還是室外，有無采暖，有無灰塵等等）；4)物料運進(jìn)運出的每個作業(yè)區(qū)內(nèi)進(jìn)行什么工作，作業(yè)區(qū)內(nèi)部分已有的（或大體規(guī)劃的）安排或大概是什么樣的布置。36當(dāng)進(jìn)行某個區(qū)域的搬運分析時，應(yīng)該先取得或先準(zhǔn)備好這個區(qū)域的布置草圖、藍(lán)圖或規(guī)劃圖，這是非常有用的。如果分析一個廠區(qū)內(nèi)若干建筑物之間的搬運活動，那就要廠區(qū)總體布置圖；如果分析一個加工車間或裝配車間內(nèi)兩臺機器之間的搬運活動，那就要這兩臺機器所在區(qū)域的詳細(xì)布置圖?？傊?，當(dāng)我們最后確定搬運方法時，我們選擇的方案必須是建立在物料搬運作業(yè)與具體布置相結(jié)合的基礎(chǔ)之上的。379.3.3移動分析四項內(nèi)容1．收集各項移動分析的資料。在分析各項移動時，需要掌握的資料包括：物料的分類，路線的起訖點、搬運路徑和具體情況，以及物流量和物流條件。2．移動分析方法：1)流程分析法。每次只觀察一類物料，并跟隨它沿整個生產(chǎn)過程收集資料，必要時要跟隨從原料庫到成品庫的全過程，然后編制出流程圖。當(dāng)物料品種很少或是單一品種時，常采用此法。2)起迄點分析法。起迄點分析法又有兩種不同的做法。一種是搬運路線分析法，另一種是區(qū)域進(jìn)出分析法。38把所收集的資料匯總，編制搬運活動一覽表。其中，需要對每條路線、每類物料和每項移動的相對重要性進(jìn)行標(biāo)定，即是著名的A、E、I、O、U來劃分等級。3．搬運活動一覽表

394．各項移動的圖表化圖表化是將各項移動的分析結(jié)果標(biāo)注在區(qū)域布置圖上，達(dá)到一目了然的效果。各種移動的圖表化是SHA模式中的一個重要步驟。物流圖表化的方法有三種，即：物流流程簡圖、平面布置圖上繪制的物流圖和坐標(biāo)指示圖。其中平面布置圖上繪制的物流圖由于注明了準(zhǔn)確位置和距離，可用于選擇搬運方案。409.3.4搬運方案分析物料搬運方法是物料搬運路線、設(shè)備和容器的總和。一個工廠的搬運活動可以采用同一種搬運方法，也可以采用不同的方法。一般情況下，搬運方案都是幾種搬運方法的組合。411．物料搬運方法及選擇原則1）物料搬運路線的特點及選擇原則。2）物料搬運設(shè)備選擇原則。3）選擇容器。421）物料搬運路線的特點及選擇原則物料搬運路線分為直達(dá)型D、渠道型K和中心型C：直達(dá)型。這種路線上各種物料從起點到終點經(jīng)過的路線最短。當(dāng)物流量大、距離短或距離中等時，一般采用這種形式是最經(jīng)濟的，尤其當(dāng)物料有一定的特殊性而時間又較緊迫時更為有利渠道型。一些物料在預(yù)定路線上移動，同來自不同地點的其他物料一起運到同一個終點。當(dāng)物流量為中等或少量，而距離為中等或較長時，采用這種形式是經(jīng)濟的。尤其當(dāng)布置是不規(guī)則的分散布置時更為有利。中心型。各種物料從起點移動到一個中心分揀處或分撥地，然后再運往終點。當(dāng)物流量小而距離中等或較遠(yuǎn)時，這種形式是非常經(jīng)濟的。尤其當(dāng)廠區(qū)外形基本上是方整的且管理水平較高時更為有利。432）物料搬運設(shè)備選擇原則下圖所示為距離與物流量指示圖，(a)為物料搬運三種形式選擇圖，注意：若物流量大而距離又長，則說明這樣的布置不合理。物料搬運設(shè)備選擇原則。這時要根據(jù)距離與物流量指示來確定設(shè)備的類別，見圖(b)。我們一般把設(shè)備分成四類，綜合距離和物流量兩個指標(biāo)來選擇。44設(shè)備按技術(shù)或具體性能分類時，可分為起重機、輸送機、無軌搬運車輛和有軌搬運設(shè)備。例如，簡單的搬運設(shè)備如二輪手推車，復(fù)雜的搬運設(shè)備如狹通道帶夾具的叉車；簡單的運輸設(shè)備如機動貨車，復(fù)雜的運輸設(shè)備如電子控制的無人駕駛車輛AGV。453）選擇容器容器（搬運單元）是指物料搬運時的基本裝載方式，如散裝采用車廂、罐裝等，單件采用單件包裝、集裝器具等。應(yīng)根據(jù)物料特點和設(shè)備來選擇運輸與搬運單元。確定了物料方法也就完成了物料搬運初步方案的大部分工作。結(jié)合實際條件和限制，對初步方案進(jìn)行分析、評價和修改后，就可以進(jìn)入搬運方案的詳細(xì)設(shè)計階段。462．搬運方案的修改和限制要使初步設(shè)計的搬運方案符合實際、切實可行，必須根據(jù)實際的限制條件進(jìn)行修改。物料搬運系統(tǒng)的設(shè)計除了路線、設(shè)備和容器外，還要考慮正確有效地操作設(shè)備、協(xié)調(diào)和輔助物料搬運正常進(jìn)行的問題等。在設(shè)計后要進(jìn)行修改和限制的方面有：已確定的同外部銜接的搬運方法；既滿足目前生產(chǎn)需要，又能適應(yīng)遠(yuǎn)期發(fā)展或變化；和生產(chǎn)流程或流程設(shè)備保持一致；可以利用現(xiàn)有公用設(shè)施和輔助設(shè)施保證搬運計劃的實現(xiàn)；布置方案對面積、空間的限制條件；建筑物及其結(jié)構(gòu)特征；庫存控制原則及存放物料的方法和設(shè)施；投資的限制；影響工人安全的搬運方法等。473．說明各項需求的計算按實際條件和限制作出了修改后，應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)幾個不同的方案，對這些方案要逐個進(jìn)行說明或計算，其內(nèi)容包括：每條路線上每種物料搬運方法的說明；搬運方法以外的其他必要的變動說明，如更改布置、作業(yè)計劃、生產(chǎn)流程、建筑物、公用設(shè)施、道路等；計算搬運設(shè)備和人員的需求量；計算投資數(shù)額和預(yù)期的運營費用。484．方案評價從幾種合理可行的方案中選擇最佳的方案，即對方案的評價是搬運系統(tǒng)設(shè)計SHA的一個決定性的步驟，如采用成本費用或財務(wù)比較，無形因素比較等。有關(guān)評價的詳細(xì)內(nèi)容和方法請參見第2章。495．搬運方案的詳細(xì)設(shè)計搬運方案的詳細(xì)設(shè)計是在搬運方案的初步設(shè)計的總體方案基礎(chǔ)之上，制定從工作地到工作地、或從具體取貨點到具體卸貨點之間的搬運方法。詳細(xì)搬運方案必須與總體搬運方案協(xié)調(diào)一致。實際上，SHA在方案初步設(shè)計階段和方案詳細(xì)設(shè)計階段用的是同樣的模式，只是在實際運用中，兩具階段的設(shè)計區(qū)域范圍不同，詳細(xì)程度不同。詳細(xì)設(shè)計階段需要大量的資料、更具體的指標(biāo)和更多的實際條件。這時我們要掌握物料分類、布置和移動分析的詳細(xì)資料。在完成總體搬運方案和詳細(xì)搬運方案的設(shè)計后，加上外部銜接和方案的實施兩部分，就是SHA階段構(gòu)成的完整內(nèi)容，也是利用SHA方法進(jìn)行物料搬運系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)涵。9.4

搬運系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化與改善主要考慮系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化問題通過例子來講述設(shè)備數(shù)量確定的優(yōu)化問題，然后討論系統(tǒng)的成本問題。設(shè)計出的搬運系統(tǒng)能不能實施，還需要從成本和安全的角度予以優(yōu)化。更重要的是搬運系統(tǒng)實施運營后，企業(yè)受內(nèi)外各種因素的影響對產(chǎn)品、工藝、原材料等的調(diào)整，都會影響到搬運系統(tǒng)，因此在實際工作中經(jīng)常碰到的是搬運系統(tǒng)實施后的調(diào)整優(yōu)化問題，甚至具體到搬運作業(yè)的改善9.4.1搬運系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量的確定機械設(shè)備系數(shù)K來衡量搬運系統(tǒng)機械化作業(yè)程度的高低K=Qc/Qt=Qc/Ha

Qc為搬運機械設(shè)備能力，是各類機械的總和；Qt為搬運系統(tǒng)總物流量，是年吞吐量H與重復(fù)搬運系數(shù)a的乘積。通常a可取1～2，如無二次搬運，a=1。一般K>0.7表明機械化作業(yè)程度高，K<0.5則機械化作業(yè)程度低。為搬運系統(tǒng)配備設(shè)備時可預(yù)先規(guī)定K的值某一類機械所需臺數(shù)Zi

9.4.2搬運成本優(yōu)化物料搬運系統(tǒng)不但要有“正確的搬運方法”，還要有“正確的成本”。設(shè)計搬運系統(tǒng)時，成本估算并不需要過分細(xì)致深入，通常采用粗略的方法，如經(jīng)驗估算法。經(jīng)驗估算法可采用現(xiàn)有走行式托盤搬運車的平均單價作為基礎(chǔ)，來合理估算特定型號的走行式托盤搬運車的購買價格。搬運成