物料搬運設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用

1、物料搬運設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用 物料搬運設(shè)備及相關(guān)技術(shù) 隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,物料搬運設(shè)備在生產(chǎn)過程中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。同時,物料搬運設(shè)備和技術(shù)也在不斷更新,正朝著實用化和輕型化、專用化和通用化、自動化和智能化、成套化和系統(tǒng)化以及“綠色化”的方向發(fā)展。企業(yè)應(yīng)當(dāng)如何高效地使用物料搬運設(shè)備、在哪些環(huán)節(jié)使用、如何選擇適用的物料搬運設(shè)備等問題變得越來越復(fù)雜,也因此受到了更多的關(guān)注。 在本期專題中,我們邀請物流系統(tǒng)集成商、物料搬運設(shè)備供應(yīng)商以及制造企業(yè),分別對物料搬運設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用狀況進(jìn)行了介紹,借此期望能給有關(guān)企業(yè)的物料搬運系統(tǒng)的建設(shè)供應(yīng)一些有益的思路和建議 在物流過程中,物料搬運活動是不斷

2、出現(xiàn)和反復(fù)進(jìn)行的,頻率高于其他各項物流活動,而且每次物料搬運活動都要花費很長時間,所以往往成為打算物流速度的關(guān)鍵。物料搬運活動所消耗的人力也許多,所以搬運費用在物流成本中所占的比重也較高。因此,提高物流效率,降低物流費用,搬運是個需要研究的重點環(huán)節(jié)。 隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和自動化程度的提高,物料搬運費用在工業(yè)生產(chǎn)成本中所占比例越來越大。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,每生產(chǎn)1噸的產(chǎn)品,往往需要252噸次的裝卸搬運,其成本為加工成本的15.5%。美國工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中裝卸搬運費用占總成本的20%30%,德國企業(yè)物料搬運費用占營業(yè)額的1/3。因此,加強(qiáng)對物料搬運設(shè)備及相關(guān)技術(shù)的研究,對改進(jìn)物流管理、提高產(chǎn)品質(zhì)量

3、、降低生產(chǎn)成本、縮短生產(chǎn)周期、加速資金周轉(zhuǎn)和提高整體效益有重大意義。 制造生產(chǎn)線中的物料搬運設(shè)備 目前應(yīng)用在制造生產(chǎn)線中的物料搬運設(shè)備主要有五種:輸送機(jī)、工業(yè)車輛、自動導(dǎo)向車、吊車和葫蘆、工業(yè)機(jī)器人。 1輸送機(jī)。是能將物料從一個地點傳送到另一個地點的一組固定設(shè)備,按其結(jié)構(gòu)和功能的不同,分成滾筒、鏈?zhǔn)?、翻斗和皮帶等種類。輸送機(jī)的主要優(yōu)點是不需要操作者,運送量大,運輸成本低;其缺點主要是投資大,占空間大,運輸路線難以調(diào)整。 2工業(yè)車輛。是可以自由行駛的載物車輛,可以用人力推拉,更多的是通過內(nèi)燃機(jī)或電動機(jī)帶動。工業(yè)車輛包括輕小型搬運車、叉車、牽引車等種類。其優(yōu)點是運輸敏捷,投資較少;缺點是需要通道,

4、需要人駕駛,運輸成本比傳送帶高。 3自動導(dǎo)引車(automaticaloyguidedvehicle,agv)。agv不需要人駕駛,并具有很大的敏捷性,可沿規(guī)定的路線行駛,完成預(yù)定的功能。agv一般用蓄電池作為動力,其運動受信號掌握,一般采用遙控計算機(jī)來儲存指令,一臺計算機(jī)可以掌握數(shù)臺在不同地點工作的agv。 4吊車和葫蘆。吊車和葫蘆是安裝在建筑物上方的物料搬運設(shè)備,不占用生產(chǎn)場地,在其活動范圍內(nèi)具有很大的敏捷性。葫蘆起重能力較小,多半在安裝工地和修理場所使用。橋式吊車在生產(chǎn)車間得到普遍使用,它的起重量大,工作敏捷。 5工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是具有人的某些特征的可編程機(jī)器,它的形狀并不像人,但

5、能擔(dān)當(dāng)某些工作,具有很大的敏捷性。工業(yè)機(jī)器人可以在條件惡劣或危急的環(huán)境下工作,能不知疲乏地從事繁重的、重復(fù)性的工作,并能搬運較笨重的物品。例如,重復(fù)性搬運往往使人感到厭煩和疲憊,簡單造成誤操作,而機(jī)器人干這種工作比人更長久,更有效,也更牢靠。 總之,各種物料搬運設(shè)備在物流作業(yè)中發(fā)揮著重要作用,極大地減輕了人們的勞動強(qiáng)度,提高了搬運效率與質(zhì)量,降低了物流成本,促進(jìn)了物流的快速發(fā)展。 物料搬運設(shè)備的使用現(xiàn)狀 自上世紀(jì)七十年月末以來,我國生產(chǎn)線中的物料搬運設(shè)備有了較快的發(fā)展,各種設(shè)備數(shù)量大幅增長,技術(shù)性能日趨提高。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在生產(chǎn)線物流活動中的應(yīng)用,物料搬運技術(shù)不斷提升與發(fā)展,先進(jìn)的物料搬運

6、設(shè)備與系統(tǒng)不斷涌現(xiàn);我國已具備開發(fā)研制大型搬運設(shè)備和自動化物流系統(tǒng)的能力。目前,我國生產(chǎn)線中物料搬運設(shè)備的使用狀況表現(xiàn)在如下幾個方面: 1物料搬運設(shè)備總體數(shù)量快速增加。 2物料搬運設(shè)備的自動化水平和信息化程度得到了一定的提高。以往我們的生產(chǎn)線物料搬運設(shè)備基本上是以手工或半機(jī)械化為主,工作效率較低。但是,近年來,物料搬運設(shè)備在自動化水平和信息化程度方面有了明顯提高,使作業(yè)效率得到了較大改善。 3基本形成了物料搬運設(shè)備生產(chǎn)、銷售和消費系統(tǒng)。以前,經(jīng)常發(fā)生這樣的狀況,如有物料搬運設(shè)備需求,但很難找到相應(yīng)生產(chǎn)企業(yè);或有物料搬運設(shè)備生產(chǎn),卻因銷售系統(tǒng)不完善、需求不足,導(dǎo)致物料搬運設(shè)備生產(chǎn)無法持續(xù)等。而今

7、物料搬運設(shè)備的生產(chǎn)、銷售、消費的系統(tǒng)已經(jīng)基本形成,整個行業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展勢頭。 4物料搬運設(shè)備在生產(chǎn)企業(yè)的各個生產(chǎn)、物流環(huán)節(jié)得到了較全面的應(yīng)用。 5專業(yè)化的新型物料搬運設(shè)備和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。隨著物流各環(huán)節(jié)分工的不斷細(xì)化,隨著以滿意顧客需要為宗旨的物流服務(wù)需求的上升,物料搬運設(shè)備的專業(yè)化程度漸漸提高,特地為某一物流作業(yè)環(huán)節(jié)、某種特定商品、某個特地客戶供應(yīng)的物料搬運設(shè)備不斷涌現(xiàn)。 物料搬運設(shè)備發(fā)展中存在的問題 近年來,物流業(yè)的高速發(fā)展使先進(jìn)的物料搬運設(shè)備得到了越來越廣泛的應(yīng)用,但無論從行業(yè)發(fā)展還是應(yīng)用角度來看,我國物料搬運設(shè)備的發(fā)展還不能完全滿意現(xiàn)階段全新物流任務(wù)的要求,詳細(xì)說來主要有以下幾個方面

8、: 1我國尚處于物料搬運設(shè)備發(fā)展的起步階段,既缺少行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),又沒有行業(yè)組織,致使各種物料搬運設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,相互銜接配套差。 2物料搬運設(shè)備供應(yīng)商數(shù)量眾多,但大部分企業(yè)規(guī)模偏小,實力較弱,尤其是技術(shù)研發(fā)投入不足,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平難以快速提升。 3應(yīng)用企業(yè)只重視單一設(shè)備的質(zhì)量與選型,沒有通盤考慮整個物料搬運系統(tǒng)如何達(dá)到最優(yōu)化。 4絕大多數(shù)企業(yè)仍將價格作為選擇物料搬運設(shè)備的首要因素,而忽視了對產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)與安全指標(biāo)的考察。 5部分企業(yè)對物料搬運設(shè)備的作用缺乏足夠的熟悉,在系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計時帶有盲目性,造成設(shè)備使用上的不便或資源的鋪張。 6物料搬運設(shè)備的管理并沒有被廣泛納入物流管理的內(nèi)容,搬運設(shè)

9、備的使用率不高,設(shè)備閑置時間較長。 應(yīng)用解決方案和策略 物料搬運設(shè)備種類、型號眾多,選擇適合的物料搬運設(shè)備取決于多個因素,如現(xiàn)場作業(yè)條件,所搬運物料的外形、尺寸、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)等。例如,像輸送機(jī)這樣的自動化或半自動化物料搬運設(shè)備多用于產(chǎn)量大、從而搬運量大、移動路線相對穩(wěn)定的場合。 選擇物料搬運設(shè)備的基本要求包括:(1)物料搬運設(shè)備應(yīng)盡可能合乎標(biāo)準(zhǔn);(2)盡可能把資金投在可移動的設(shè)備上,而不是投在固定不動的設(shè)備上;(3)物料搬運設(shè)備性能必需能滿意生產(chǎn)或物流系統(tǒng)的要求,以保證物料搬運設(shè)備的使用率,不讓設(shè)備閑置;(4)選取搬運設(shè)備時,應(yīng)選擇凈載重量與總重量之比盡可能大的設(shè)備;(5)系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)當(dāng)

10、考慮重力流;(6)建成的搬運系統(tǒng)應(yīng)能供應(yīng)盡可能大的連續(xù)的貨物流。 物料搬運設(shè)備作業(yè)發(fā)生的費用主要有設(shè)備投資額、運營費用和裝卸作業(yè)成本等項。設(shè)備投資額是平均每年機(jī)械設(shè)備投資的總和(包括購置費用、安裝費用和直接相關(guān)的附屬設(shè)備費用)與其在一年內(nèi)完成的裝卸作業(yè)量的比值。物料搬運設(shè)備的運營費用是指某種機(jī)械一年運營總支出(包括修理費用、勞動工資、動力消耗、照明等項)和物料搬運設(shè)備完成裝卸量的比值。裝卸作業(yè)成本是指在某一物流作業(yè)現(xiàn)場。機(jī)械每裝卸一噸貨物所支出的費用,即每年平均設(shè)備投資支出和運營支出的總和與每年物料搬運設(shè)備作業(yè)現(xiàn)場完成的搬運總噸數(shù)之比。 物料搬運設(shè)備的配套是指依據(jù)現(xiàn)場作業(yè)性質(zhì)、運送形式、速度、

11、搬運距離等要求,合理選擇不同類型的相關(guān)物料搬運設(shè)備。按搬運作業(yè)量和被搬運物資的種類進(jìn)行機(jī)械配套,在確定各種機(jī)械生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上,按每年搬運1萬噸貨物需要的搬運設(shè)備臺數(shù)和每臺物料搬運設(shè)備所擔(dān)當(dāng)裝卸物資的種類與每年完成裝卸貨物的噸數(shù)進(jìn)行配套。此外,還可以采用線性規(guī)劃方法來設(shè)計物料搬運設(shè)備的配套方案,即,依據(jù)裝卸作業(yè)現(xiàn)場的要求,列出數(shù)個線性不等式,并確定目標(biāo)函數(shù),然后求出最優(yōu)的各種物料搬運設(shè)備合數(shù)。 在生產(chǎn)線中,選擇、規(guī)劃物料搬運設(shè)備或解決方案的策略主要包括: 1提高機(jī)械化水平 對于勞動強(qiáng)度大,工作條件差,搬運、裝卸頻繁,動作重復(fù)的環(huán)節(jié),應(yīng)盡可能采用有效的機(jī)械化作業(yè)方式。今后的發(fā)展方向是,即使在人可

12、以操作的場合,為了提高生產(chǎn)率、安全性、服務(wù)性和作業(yè)的適應(yīng)性等,也應(yīng)將人力操作轉(zhuǎn)由機(jī)械來實現(xiàn),讓人可以在更高級的工作中發(fā)揮作用。 2削減無效作業(yè) 按一定的操作過程完成貨物的搬運時,還要完成很多其他作業(yè)。作業(yè)即產(chǎn)生費用,因此,應(yīng)采取多種措施避免無效作業(yè),例如,削減作業(yè)數(shù)量,盡可能縮短搬運距離等;只搬運必要的物資,例如有些物資要去除雜質(zhì)之后再搬運比較合理;避免過度包裝,削減無效負(fù)荷;提高裝載效率,充分發(fā)揮搬運設(shè)備的能力和裝載空間;中空的物件可以填裝其他小物品再進(jìn)行搬運;削減倒搬次數(shù),因為作業(yè)次數(shù)增多不僅鋪張了人力、物力,還增加了物品損壞的可能性。 3提高搬運活性 裝卸活性是指貨物的存放狀態(tài)對搬運作業(yè)

13、的便利(或難易)程度,也稱為貨物的“活性”。活性可用“活性指數(shù)”進(jìn)行定量的衡量。例如,工廠的物料處于散放狀態(tài)的活性指數(shù)為0(移動時需逐個用人力搬到運輸工具中);處于集裝狀態(tài)活性指數(shù)為1(可一次性搬運);處于支墊狀態(tài),如置于托盤中其活性指數(shù)為2(可便利地使用機(jī)械搬運);處于裝載狀態(tài),如置于推車內(nèi),其活性指數(shù)為3(不需要借助其它機(jī)械便可搬運);處于傳送設(shè)備上移動的物料,其活性指數(shù)為4(貨物已處于移動狀態(tài))。 在貨場搬運過程中,下一步工序比上一步工序的活性指數(shù)高,因而,下一步工序比上一步工序更便于作業(yè)時,便稱為“活化”。搬運的工序、工步應(yīng)設(shè)計得使貨物的活性指數(shù)逐步提高,因此被稱為“步步活化”。通過合

14、理設(shè)計工序、工步,以做到步步活化作業(yè)的同時,還要采取相應(yīng)的措施和方法盡量節(jié)約勞力,降低能耗。這些方法和措施的實例有:作業(yè)場地要盡量硬化;在滿意作業(yè)要求的前提下,貨物凈重與其單元毛重之比盡量接近于1;能進(jìn)行水平裝卸、滾動裝卸的,盡量采用水平裝卸和滾動裝卸等。 4利用重力和削減附加重量 在貨物搬運時,應(yīng)盡可能利用貨物的自重,以節(jié)約能量和投資。例如,利用地形差進(jìn)行裝貨,采用重力式貨架堆貨等。在保證貨物搬運安全的前提下,應(yīng)盡可能削減附加工具的自重和貨物的包裝重量。 5保持物流的均衡順暢 當(dāng)物品的處理量波動較大時,會使搬運作業(yè)變得困難。但是,搬運作業(yè)還受運輸?shù)绕渌h(huán)節(jié)的制約,其節(jié)奏不能完全自主打算。因此

15、,必需綜合各方面因素妥當(dāng)支配,使物流量盡量均衡,避免忙閑不均的現(xiàn)象。 6集裝單元化 將零散放置的物體歸整為統(tǒng)一格式的集裝單元稱為集裝單元化。為了提高搬運效率,提高機(jī)械化、自動化程度和管理水平,應(yīng)依據(jù)設(shè)備能力,盡可能擴(kuò)大貨物的物流單元,例如采用托盤、貨箱等。這對搬運作業(yè)的改善是至關(guān)重要的原則,可以達(dá)到以下目的:發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的效能,提高作業(yè)效率,搬運便利,敏捷性好;負(fù)載的大小勻稱,有利于實行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化;在作業(yè)過程中避免物品損傷,保護(hù)被搬運的物品等。 7各環(huán)節(jié)均衡、協(xié)調(diào) 搬運作業(yè)是各作業(yè)環(huán)節(jié)的有機(jī)組成,只有各環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào),才能使整條作業(yè)線產(chǎn)生預(yù)期的效果。應(yīng)使裝卸搬運各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率協(xié)調(diào)全都,能力相互

16、適應(yīng)。因為個別薄弱環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力打算了整個裝卸搬運作業(yè)的綜合能力,所以,要針對薄弱環(huán)節(jié),提高其能力,使搬運系統(tǒng)的綜合效率最高。 8系統(tǒng)效率最大化 在貨物流通過程中,應(yīng)力求抬高包裝、裝卸、運輸和保管等各物流要素的效率。由于各物流要素間存在著效益背反的關(guān)系,假如分別獨自進(jìn)行,那么,物流系統(tǒng)總體效率不一定高,因此,要從物流全局的觀點來研究解決問題。 物料搬運技術(shù)發(fā)展趨勢 隨著現(xiàn)代物流的發(fā)展,物料搬運設(shè)備與技術(shù)呈現(xiàn)出以下幾個發(fā)展趨勢: 1實用化和輕型化 由于物料搬運設(shè)備是在通用的場合使用,因此應(yīng)易操作,易維護(hù),具有耐久性、無故障性和良好的經(jīng)濟(jì)性,以及較高的安全性、牢靠性和環(huán)保性。這類設(shè)備批量較大、用途

17、廣;考慮到系統(tǒng)綜合效益,可降低其形狀高度,簡化結(jié)構(gòu),降低造價,同時也可削減設(shè)備的運行成本。 2專用化和通用化 隨著物流的多樣化,物料搬運設(shè)備的品種越來越多且不斷更新。物流活動的系統(tǒng)性、全都性、經(jīng)濟(jì)性、機(jī)動性,要求一些設(shè)備向特地化方向發(fā)展,一些物料搬運設(shè)備向通用化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。 物科搬運設(shè)備特地化是提高物流效率的基礎(chǔ),主要體現(xiàn)在兩個方面:一是物料搬運設(shè)備特地化,即以物流工具為主體的物流對象特地化;二是物料搬運技術(shù)特地化,其中比較典型的是管道運輸。而通用化的搬運工具為物流系統(tǒng)運作的高效率供應(yīng)了基本保證。通用化設(shè)備還可以實現(xiàn)物流作業(yè)的快速轉(zhuǎn)換,可極大提高物流作業(yè)效率。 3自動化和智能化 將機(jī)械技

18、術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合,將先進(jìn)的電子技術(shù)、光纜技術(shù)、液壓技術(shù)、模糊掌握技術(shù)用到機(jī)械的驅(qū)動和掌握系統(tǒng),實現(xiàn)物料搬運設(shè)備的自動化和智能化將是今后的發(fā)展方向。例如,大型高效起重機(jī)的新一代電氣掌握裝置將發(fā)展為全自動數(shù)字化掌握系統(tǒng),可使起重機(jī)具有更高的柔性,以提高單機(jī)綜合自動化水平。此外,衛(wèi)星通信技術(shù)及計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等多項高新技術(shù)結(jié)合起來的物料搬運技術(shù)正在漸漸被應(yīng)用。 4成套化和系統(tǒng)化 只有當(dāng)組成物流系統(tǒng)的設(shè)備成套、匹配時,物流系統(tǒng)才是最有效、最經(jīng)濟(jì)的。在物料搬運設(shè)備單機(jī)自動化的基礎(chǔ)上,通過計算機(jī)把各種物流設(shè)備組成一個集成系統(tǒng),通過中央掌握室的掌握,與物流系統(tǒng)協(xié)調(diào)協(xié)作,形成不同機(jī)種的最佳匹配和組合,將會使其取長補(bǔ)短,發(fā)揮最佳效用。為此,成套化和系統(tǒng)化的物料搬運設(shè)備具有寬闊發(fā)展前景,以后將重點發(fā)展的有工廠生產(chǎn)搬運自動化系統(tǒng)、貨物配送集散系統(tǒng)、集裝箱裝卸搬運系統(tǒng)、貨物自動分揀與搬運系統(tǒng)等。 5綠色化 “綠色”就是要達(dá)到環(huán)保要求,這涉及到兩個方面:一是與牽引動力的發(fā)展以及制造、輔助材料等有關(guān),二是與使用有關(guān)。對于牽引力的發(fā)展,一要提高牽引動力,二要有效利用能源,削減污染排放,使用清潔能源及新型動力。對于使用因素,包括對各種物料搬運設(shè)備的維護(hù),合理調(diào)度,恰當(dāng)使用等。 物料搬運設(shè)備行業(yè)發(fā)展建議 借鑒國外物料搬運設(shè)備發(fā)展的先