物流工程（第5版） 課件 9物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2004-11-81第9章物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(lái)整個(gè)生產(chǎn)周期需要48天。顯然這么長(zhǎng)的時(shí)間在激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下是難以接受的，于是工廠請(qǐng)張教授尋找問(wèn)題根源。由于張教授的工業(yè)工程背景，很快就確定了問(wèn)題的所在。首先是所用容器箱太大，需要花很多時(shí)間才能裝滿這種容器箱，其次沖床成為一個(gè)瓶頸，限制了整個(gè)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(tái)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(yùn)概述物料搬運(yùn)的概念、物料搬運(yùn)的原則、物料搬運(yùn)活性分析。

物料搬運(yùn)系統(tǒng)物料控制系統(tǒng)、物料搬運(yùn)方程式。

搬運(yùn)系統(tǒng)分析方法SHA物料的分類(lèi)、布置、移動(dòng)分析、搬運(yùn)方案分析。

搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化與改善搬運(yùn)設(shè)備數(shù)量的確定、搬運(yùn)成本優(yōu)化、提高搬運(yùn)安全性、搬運(yùn)系統(tǒng)及作業(yè)的改善。49.1物料搬運(yùn)概述物料搬運(yùn)（MaterialHandling）是制造企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的輔助生產(chǎn)過(guò)程，它是工序之間、車(chē)間之間、工廠之間物流不可缺少的重要環(huán)節(jié)。據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)：在中等批量的生產(chǎn)車(chē)間里，零件在機(jī)床上的時(shí)間僅占生產(chǎn)時(shí)間的5%，而95%的時(shí)間消耗在原材料、工具、零件的搬運(yùn)、等待上，物料搬運(yùn)的費(fèi)用占全部生產(chǎn)費(fèi)用的30~40%。為此，設(shè)計(jì)合理、高效、柔性的物料搬運(yùn)系統(tǒng)，對(duì)壓縮庫(kù)存資金占用、縮短物流搬運(yùn)所占時(shí)間，是十分必要的。59.1.1物料搬運(yùn)的概念物料搬運(yùn)是指在同一場(chǎng)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(yùn)）為主要目的的活動(dòng)，即對(duì)物料、產(chǎn)品、零部件或其他物品進(jìn)行搬上、卸下、移動(dòng)的活動(dòng)，如裝卸、移動(dòng)、分類(lèi)、堆碼、理貨和取貨等作業(yè)都屬于物料搬運(yùn)活動(dòng)。6裝卸搬運(yùn)是物料裝卸和物料搬運(yùn)兩項(xiàng)作業(yè)的統(tǒng)稱(chēng)。這兩項(xiàng)作業(yè)又密不可分，習(xí)慣上常常以“裝卸”或“搬運(yùn)”代替“裝卸搬運(yùn)”的完整涵義。流通領(lǐng)域：裝卸搬運(yùn)=“貨物裝卸”；生產(chǎn)領(lǐng)域：“物料搬運(yùn)”。一般，在強(qiáng)調(diào)物料存放狀態(tài)的改變時(shí)，使用“裝卸”一詞，在強(qiáng)調(diào)物料空間位置的改變時(shí)，使用“搬運(yùn)”這個(gè)詞。因此在本書(shū)中統(tǒng)一使用“物料搬運(yùn)”一詞概括物料的裝卸搬運(yùn)活動(dòng)。物料搬運(yùn)的基本內(nèi)容有三項(xiàng)：即物料，移動(dòng)和方法。這三項(xiàng)內(nèi)容是進(jìn)行任何搬運(yùn)分析的基礎(chǔ)?；靖拍钗锪习徇\(yùn)的范圍具體的物料搬運(yùn)作業(yè)：水平或斜面運(yùn)動(dòng)——搬運(yùn)作業(yè)；垂直運(yùn)動(dòng)——裝卸作業(yè)（LoadingandUnloading）；提升或下降運(yùn)動(dòng)——碼垛（Stacking）或取貨（PickingorRetrieval）作業(yè)；繞垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)——轉(zhuǎn)向（Turning）作業(yè)繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)——翻轉(zhuǎn)（Reversal）作業(yè)搬運(yùn)還是所有作業(yè)中附加的動(dòng)作，包括搬運(yùn)、倒退讓路、排除路障、堆碼、清點(diǎn)、整列、尋找、停下與返回等。99.1.2物料搬運(yùn)的原則美國(guó)物料搬運(yùn)教育大學(xué)與產(chǎn)業(yè)聯(lián)系理事會(huì)(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(lái)規(guī)劃所有的物料搬運(yùn)和物料存儲(chǔ)工作。(2)標(biāo)準(zhǔn)化原則。物料搬運(yùn)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(yùn)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(yùn)量乘以運(yùn)距來(lái)衡量，即W=F*D。(4)人機(jī)工效原則。在設(shè)計(jì)物料搬運(yùn)作業(yè)和選擇設(shè)備時(shí)，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(yùn)過(guò)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(jī)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(dòng)化原則系統(tǒng)化原則10Principles109.1.2物料搬運(yùn)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(lái)規(guī)劃所有的物料搬運(yùn)和物料存儲(chǔ)工作。PLANNINGPRINCIPLE:Allmaterialhandlingshouldbetheresultofadeliberateplanwheretheneeds,performanceobjectivesandfunctionalspecificationoftheproposedmethodsarecompletelydefinedattheoutset.規(guī)劃原則標(biāo)準(zhǔn)化原則工作原則人機(jī)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(dòng)化原則系統(tǒng)化原則10Principles美國(guó)物料搬運(yùn)教育大學(xué)與產(chǎn)業(yè)聯(lián)系理事會(huì)(CICMHE)119.1.2物料搬運(yùn)的原則(2)標(biāo)準(zhǔn)化原則。物料搬運(yùn)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(jī)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(dòng)化原則系統(tǒng)化原則10Principles129.1.2物料搬運(yùn)的原則(3)工作原則。物料搬運(yùn)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(yùn)量乘以運(yùn)距來(lái)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(jī)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(dòng)化原則系統(tǒng)化原則10Principles139.1.2物料搬運(yùn)的原則(4)人機(jī)工效原則。在設(shè)計(jì)物料搬運(yùn)作業(yè)和選擇設(shè)備時(shí)，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(jī)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(dòng)化原則系統(tǒng)化原則10Principles149.1.2物料搬運(yùn)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(yùn)過(guò)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(jī)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(dòng)化原則系統(tǒng)化原則10Principles159.1.2物料搬運(yùn)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(gè)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(jī)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(dòng)化原則系統(tǒng)化原則10Principles169.1.2物料搬運(yùn)的原則(7)系統(tǒng)化原則。盡可能廣泛地把各種搬運(yùn)活動(dòng)當(dāng)作一個(gè)整體，使之組成相互協(xié)調(diào)的搬運(yùn)系統(tǒng)。其范圍包括收貨、檢驗(yàn)、儲(chǔ)存、生產(chǎn)、檢驗(yàn)、包裝、成品儲(chǔ)存、發(fā)貨、運(yùn)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(jī)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(dòng)化原則系統(tǒng)化原則10Principles179.1.2物料搬運(yùn)的原則(8)自動(dòng)化原則。應(yīng)當(dāng)采用合理的作業(yè)機(jī)械化和/或自動(dòng)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(jī)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(dòng)化原則系統(tǒng)化原則10Principles189.1.2物料搬運(yùn)的原則(9)環(huán)境原則。在設(shè)計(jì)物料搬運(yùn)系統(tǒng)和選擇設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)將對(duì)環(huán)境的影響和能量消耗作為一個(gè)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(jī)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(dòng)化原則系統(tǒng)化原則10Principles199.1.2物料搬運(yùn)的原則(10)全生命周期成本原則。對(duì)所有的物料搬運(yùn)設(shè)備和最終的物料搬運(yùn)系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)作出它們?cè)谡麄€(gè)生命周期內(nèi)的全面深入的經(jīng)濟(jì)分析。LIFECYCLECOSTPRINCIPLE:Athorougheconomicanalysisshouldaccountfortheentirelifecycleofallmaterialhandlingequipmentandresultingsystems.規(guī)劃原則標(biāo)準(zhǔn)化原則工作原則人機(jī)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(dòng)化原則系統(tǒng)化原則10Principles判斷物料搬運(yùn)系統(tǒng)優(yōu)劣。沖突的原則宜適當(dāng)取舍209.2物料搬運(yùn)系統(tǒng)物料搬運(yùn)是物流系統(tǒng)的主要活動(dòng)，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(dòng)之間都有裝卸搬運(yùn)活動(dòng)的發(fā)生。物料搬運(yùn)是在已經(jīng)設(shè)計(jì)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(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出的目標(biāo)。它不僅是一項(xiàng)技術(shù)作業(yè)，也是物流系統(tǒng)的控制與管理活動(dòng)。21設(shè)備、容器和路線結(jié)構(gòu)共同組成物料搬運(yùn)系統(tǒng)。其中設(shè)備決定了路線是固定的，還是變動(dòng)的，例如傳送帶就是固定路線式設(shè)備；叉車(chē)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(chē)叉起的一托盤(pán)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(yùn)系統(tǒng)中設(shè)備、容器性質(zhì)取決于物料的特性和流動(dòng)的種類(lèi)。22由于前面第4章時(shí)我們說(shuō)過(guò)，合理的生產(chǎn)布局能夠保證物流的順暢，減少無(wú)價(jià)值的搬運(yùn)動(dòng)作，提高現(xiàn)場(chǎng)的管理透明度和生產(chǎn)效率。搬運(yùn)是所有作業(yè)中附加的動(dòng)作，包括：搬運(yùn)、倒退讓路、排除路障、堆碼、清點(diǎn)、整列、尋找、停下與返回等，其本身并不增值。把零件、材料從倉(cāng)庫(kù)運(yùn)到生產(chǎn)線，為了運(yùn)送物品需要工具和搬運(yùn)交換，這一切是必不可少的。但是，沒(méi)有必要的搬運(yùn)和長(zhǎng)距離的搬運(yùn)是浪費(fèi)。搬運(yùn)的浪費(fèi)往往因?yàn)楣S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(yùn)的浪費(fèi)，首先要考慮改善工廠的布局，做到即使不搬運(yùn)，也可以完成工作任務(wù)，其次才是考慮搬運(yùn)手段的合理化。239.2.1物料控制系統(tǒng)按Tompkins等人的觀點(diǎn)，物料搬運(yùn)是“用正確的方法，以正確的成本，按正確的程序，在正確的時(shí)間，將正確的物料，以正確的數(shù)量，運(yùn)送到正確的地點(diǎn)?！?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(gè)角度，物料搬運(yùn)是物流系統(tǒng)的控制與管理活動(dòng)。它在已經(jīng)設(shè)計(jì)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(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出的目標(biāo)。物料控制系統(tǒng)是現(xiàn)代物料搬運(yùn)系統(tǒng)不可缺少的靈魂部分。零部件編號(hào)系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、庫(kù)存系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)批量、訂單數(shù)量、安全庫(kù)存量、標(biāo)簽和自動(dòng)標(biāo)識(shí)技術(shù)等都是控制工廠物料流動(dòng)的所必須的，沒(méi)有它們就根本談不上上述的幾個(gè)“正確”（R）。24物料搬運(yùn)系統(tǒng)具有五個(gè)維度：移動(dòng)、數(shù)量、時(shí)間、空間和控制。移動(dòng)物料產(chǎn)生了時(shí)間和空間效用，正確的數(shù)量、時(shí)間和空間離不開(kāi)精確的控制。控制包括對(duì)物料物理和狀態(tài)兩個(gè)方面的控制。物理控制是指對(duì)物料的方位、順序和相互間隙的控制；狀態(tài)控制是對(duì)物料的位置、數(shù)量、目的地、初始地、所有者、進(jìn)度安排的實(shí)時(shí)狀態(tài)控制。據(jù)統(tǒng)計(jì)，物料搬運(yùn)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(shí)間。物料搬運(yùn)占制造產(chǎn)品總成本的15~70%；3~5%的產(chǎn)品由于搬運(yùn)不當(dāng)而受損；而且，50%以上的工傷事故起源于物料搬運(yùn)。總之，通過(guò)改善對(duì)物料的控制，尤其是采用信息系統(tǒng)來(lái)管理，可以降低庫(kù)存量、減少盜竊、提高安全性，使物料搬運(yùn)成為降低企業(yè)總成本的一種方法。259.2.2物料搬運(yùn)方程式物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員必須具有相當(dāng)多的操作方面的知識(shí)，以及物料搬運(yùn)方面軟件和硬件的知識(shí)。物料搬運(yùn)系統(tǒng)的有效設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)人員從內(nèi)到外地理解問(wèn)題，設(shè)計(jì)出有效的解決方案。物料搬運(yùn)方程式在解決物料搬運(yùn)問(wèn)題的各個(gè)方面都被證明十分有用。設(shè)計(jì)者需要考慮6個(gè)主要的問(wèn)題，即6個(gè)變量。這六個(gè)變量就是著名的5W1H法（六問(wèn)法），如圖所示。9.3搬運(yùn)系統(tǒng)分析方法搬運(yùn)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(yùn)項(xiàng)目。SHA方法包括：一種解決問(wèn)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(píng)定等級(jí)和圖表化的圖例符號(hào)。27物料搬運(yùn)系統(tǒng)分析過(guò)程如圖所示。28SHA階段結(jié)構(gòu)第I階段——外部銜接。這個(gè)階段要弄清整個(gè)區(qū)域或所分析區(qū)域的全部物料進(jìn)出搬運(yùn)活動(dòng)。在這之前，先要考慮所分析區(qū)域以外的物料搬運(yùn)活動(dòng)，就是把區(qū)域內(nèi)具體的物料搬運(yùn)問(wèn)題同外界情況或外界條件聯(lián)系起來(lái)考慮。第II階段——編制總體搬運(yùn)方案。這個(gè)階段要確定各主要區(qū)域之間的物料搬運(yùn)方法。對(duì)物料搬運(yùn)的基本路線系統(tǒng)、搬運(yùn)設(shè)備大體的類(lèi)型以及運(yùn)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(yùn)方案。這個(gè)階段要考慮每個(gè)主要區(qū)域內(nèi)部各工作地點(diǎn)之間的物料搬運(yùn)，要確定詳細(xì)物料搬運(yùn)方法。例如，各工作地點(diǎn)之間具體采用哪種路線系統(tǒng)、設(shè)備和容器，如果說(shuō)，第II階段是分析工廠內(nèi)部各車(chē)間或各廠房之間的物料搬運(yùn)問(wèn)題，那么第III階段就是分析從一個(gè)具體工位到另一個(gè)工位或者從一臺(tái)設(shè)備到另一臺(tái)設(shè)備的物料搬運(yùn)問(wèn)題。第IV階段——方案的實(shí)施。任何方案都要在實(shí)施之后才算完成。這個(gè)階段要進(jìn)行必要的準(zhǔn)備工作，訂購(gòu)設(shè)備，完成人員培訓(xùn)，制定并實(shí)現(xiàn)具體搬運(yùn)設(shè)施的安裝計(jì)劃，以及后面的實(shí)施與管理。上述四個(gè)階段是按時(shí)間順序依次進(jìn)行的。但是為取得最好的效果，各階段在時(shí)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(jì)人員的主要任務(wù)。30物料搬運(yùn)系統(tǒng)分析時(shí)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(xiāo)售量或合同訂貨量）R——路線（操作順序和加工過(guò)程）S——后勤與服務(wù)（如庫(kù)存管理、定貨單管理、維修等）T——時(shí)間因素（時(shí)間要求和操作次數(shù)）319.3.1物料的分類(lèi)在選擇搬運(yùn)方法時(shí)，最有影響的因素通常是所要搬運(yùn)的物料。對(duì)任何物料搬運(yùn)問(wèn)題，先要解決的問(wèn)題是搬運(yùn)什么？如果需要搬運(yùn)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(lèi)別”對(duì)它們進(jìn)行分類(lèi)。對(duì)同一類(lèi)的物料采用同一方式進(jìn)行搬運(yùn)。對(duì)所有的物料進(jìn)行分類(lèi)，第一可簡(jiǎn)化分析工作，第二有助于把整個(gè)問(wèn)題化整為零，逐個(gè)解決。321．物料的分類(lèi)方法物料分類(lèi)的基本方法是：固體、液體還是氣體；單獨(dú)件、包裝件還是散裝物料。SHA的物料分類(lèi)是根據(jù)影響物料可運(yùn)性（即移動(dòng)的難易程度）的各種特征和影響能否采用同一種搬運(yùn)方法的其他特征進(jìn)行分類(lèi)的。通常主要的特征有物理特征、數(shù)量、時(shí)間等，然后編制物料特征表，下頁(yè)。在大多數(shù)情況下都可以把所有物品歸納為8～10類(lèi)。對(duì)物理特征來(lái)說(shuō)，實(shí)際起作用的往往是容器或搬運(yùn)單元。

33物料特征表

349.3.2布置對(duì)物料鑒別并分類(lèi)后，根據(jù)SHA的模式，下一步就是分析物料的移動(dòng)。分析移動(dòng)前，先要分析系統(tǒng)布置，因?yàn)椴贾脹Q定了移動(dòng)和距離，并影響影響搬運(yùn)設(shè)備和容器的選擇。1．布置對(duì)搬運(yùn)的影響當(dāng)我們根據(jù)現(xiàn)有的布置制訂搬運(yùn)方案時(shí)，路線和距離幾無(wú)更改余地。然而，只要能達(dá)到充分節(jié)省費(fèi)用的目的，我們就很可能要改變布置。所以，我們往往要同時(shí)對(duì)搬運(yùn)和布置進(jìn)行分析。如果項(xiàng)目本身要求考慮新的布置，并作為改進(jìn)搬運(yùn)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(lái)考慮。352．對(duì)系統(tǒng)布置的分析對(duì)物料搬運(yùn)分析來(lái)說(shuō)，我們需要從布置中了解的信息，基本上有四點(diǎn)：1)每項(xiàng)移動(dòng)的起訖點(diǎn)（提取和放下的地點(diǎn)）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(yùn)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(yùn)出和穿過(guò)的每個(gè)作業(yè)區(qū)所涉及的建筑特點(diǎn)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(qiáng)度，室內(nèi)還是室外，有無(wú)采暖，有無(wú)灰塵等等）；4)物料運(yùn)進(jìn)運(yùn)出的每個(gè)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(gè)區(qū)域的搬運(yùn)分析時(shí)，應(yīng)該先取得或先準(zhǔn)備好這個(gè)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(gè)廠區(qū)內(nèi)若干建筑物之間的搬運(yùn)活動(dòng)，那就要廠區(qū)總體布置圖；如果分析一個(gè)加工車(chē)間或裝配車(chē)間內(nèi)兩臺(tái)機(jī)器之間的搬運(yùn)活動(dòng)，那就要這兩臺(tái)機(jī)器所在區(qū)域的詳細(xì)布置圖?？傊?，當(dāng)我們最后確定搬運(yùn)方法時(shí)，我們選擇的方案必須是建立在物料搬運(yùn)作業(yè)與具體布置相結(jié)合的基礎(chǔ)之上的。379.3.3移動(dòng)分析四項(xiàng)內(nèi)容1．收集各項(xiàng)移動(dòng)分析的資料。在分析各項(xiàng)移動(dòng)時(shí)，需要掌握的資料包括：物料的分類(lèi)，路線的起訖點(diǎn)、搬運(yùn)路徑和具體情況，以及物流量和物流條件。2．移動(dòng)分析方法：1)流程分析法。每次只觀察一類(lèi)物料，并跟隨它沿整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程收集資料，必要時(shí)要跟隨從原料庫(kù)到成品庫(kù)的全過(guò)程，然后編制出流程圖。當(dāng)物料品種很少或是單一品種時(shí)，常采用此法。2)起迄點(diǎn)分析法。起迄點(diǎn)分析法又有兩種不同的做法。一種是搬運(yùn)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(yùn)活動(dòng)一覽表。其中，需要對(duì)每條路線、每類(lèi)物料和每項(xiàng)移動(dòng)的相對(duì)重要性進(jìn)行標(biāo)定，即是著名的A、E、I、O、U來(lái)劃分等級(jí)。3．搬運(yùn)活動(dòng)一覽表

394．各項(xiàng)移動(dòng)的圖表化圖表化是將各項(xiàng)移動(dòng)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(dòng)的圖表化是SHA模式中的一個(gè)重要步驟。物流圖表化的方法有三種，即：物流流程簡(jiǎn)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(yùn)方案。409.3.4搬運(yùn)方案分析物料搬運(yùn)方法是物料搬運(yùn)路線、設(shè)備和容器的總和。一個(gè)工廠的搬運(yùn)活動(dòng)可以采用同一種搬運(yùn)方法，也可以采用不同的方法。一般情況下，搬運(yùn)方案都是幾種搬運(yùn)方法的組合。411．物料搬運(yùn)方法及選擇原則1）物料搬運(yùn)路線的特點(diǎn)及選擇原則。2）物料搬運(yùn)設(shè)備選擇原則。3）選擇容器。421）物料搬運(yùn)路線的特點(diǎn)及選擇原則物料搬運(yùn)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(diǎn)到終點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路線最短。當(dāng)物流量大、距離短或距離中等時(shí)，一般采用這種形式是最經(jīng)濟(jì)的，尤其當(dāng)物料有一定的特殊性而時(shí)間又較緊迫時(shí)更為有利渠道型。一些物料在預(yù)定路線上移動(dòng)，同來(lái)自不同地點(diǎn)的其他物料一起運(yùn)到同一個(gè)終點(diǎn)。當(dāng)物流量為中等或少量，而距離為中等或較長(zhǎng)時(shí)，采用這種形式是經(jīng)濟(jì)的。尤其當(dāng)布置是不規(guī)則的分散布置時(shí)更為有利。中心型。各種物料從起點(diǎn)移動(dòng)到一個(gè)中心分揀處或分撥地，然后再運(yùn)往終點(diǎn)。當(dāng)物流量小而距離中等或較遠(yuǎn)時(shí)，這種形式是非常經(jīng)濟(jì)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(shí)更為有利。432）物料搬運(yùn)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(yùn)三種形式選擇圖，注意：若物流量大而距離又長(zhǎng)，則說(shuō)明這樣的布置不合理。物料搬運(yùn)設(shè)備選擇原則。這時(shí)要根據(jù)距離與物流量指示來(lái)確定設(shè)備的類(lèi)別，見(jiàn)圖(b)。我們一般把設(shè)備分成四類(lèi)，綜合距離和物流量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)來(lái)選擇。44設(shè)備按技術(shù)或具體性能分類(lèi)時(shí)，可分為起重機(jī)、輸送機(jī)、無(wú)軌搬運(yùn)車(chē)輛和有軌搬運(yùn)設(shè)備。例如，簡(jiǎn)單的搬運(yùn)設(shè)備如二輪手推車(chē)，復(fù)雜的搬運(yùn)設(shè)備如狹通道帶夾具的叉車(chē)；簡(jiǎn)單的運(yùn)輸設(shè)備如機(jī)動(dòng)貨車(chē)，復(fù)雜的運(yùn)輸設(shè)備如電子控制的無(wú)人駕駛車(chē)輛AGV。453）選擇容器容器（搬運(yùn)單元）是指物料搬運(yùn)時(shí)的基本裝載方式，如散裝采用車(chē)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(diǎn)和設(shè)備來(lái)選擇運(yùn)輸與搬運(yùn)單元。確定了物料方法也就完成了物料搬運(yùn)初步方案的大部分工作。結(jié)合實(shí)際條件和限制，對(duì)初步方案進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和修改后，就可以進(jìn)入搬運(yùn)方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。462．搬運(yùn)方案的修改和限制要使初步設(shè)計(jì)的搬運(yùn)方案符合實(shí)際、切實(shí)可行，必須根據(jù)實(shí)際的限制條件進(jìn)行修改。物料搬運(yùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(yùn)正常進(jìn)行的問(wèn)題等。在設(shè)計(jì)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(yùn)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(yùn)計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)；布置方案對(duì)面積、空間的限制條件；建筑物及其結(jié)構(gòu)特征；庫(kù)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(yùn)方法等。473．說(shuō)明各項(xiàng)需求的計(jì)算按實(shí)際條件和限制作出了修改后，應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)幾個(gè)不同的方案，對(duì)這些方案要逐個(gè)進(jìn)行說(shuō)明或計(jì)算，其內(nèi)容包括：每條路線上每種物料搬運(yùn)方法的說(shuō)明；搬運(yùn)方法以外的其他必要的變動(dòng)說(shuō)明，如更改布置、作業(yè)計(jì)劃、生產(chǎn)流程、建筑物、公用設(shè)施、道路等；計(jì)算搬運(yùn)設(shè)備和人員的需求量；計(jì)算投資數(shù)額和預(yù)期的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。484．方案評(píng)價(jià)從幾種合理可行的方案中選擇最佳的方案，即對(duì)方案的評(píng)價(jià)是搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)SHA的一個(gè)決定性的步驟，如采用成本費(fèi)用或財(cái)務(wù)比較，無(wú)形因素比較等。有關(guān)評(píng)價(jià)的詳細(xì)內(nèi)容和方法請(qǐng)參見(jiàn)第2章。495．搬運(yùn)方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)搬運(yùn)方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)是在搬運(yùn)方案的初步設(shè)計(jì)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(diǎn)到具體卸貨點(diǎn)之間的搬運(yùn)方法。詳細(xì)搬運(yùn)方案必須與總體搬運(yùn)方案協(xié)調(diào)一致。實(shí)際上，SHA在方案初步設(shè)計(jì)階段和方案詳細(xì)設(shè)計(jì)階段用的是同樣的模式，只是在實(shí)際運(yùn)用中，兩具階段的設(shè)計(jì)區(qū)域范圍不同，詳細(xì)程度不同。詳細(xì)設(shè)計(jì)階段需要大量的資料、更具體的指標(biāo)和更多的實(shí)際條件。這時(shí)我們要掌握物料分類(lèi)、布置和移動(dòng)分析的詳細(xì)資料。在完成總體搬運(yùn)方案和詳細(xì)搬運(yùn)方案的設(shè)計(jì)后，加上外部銜接和方案的實(shí)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(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵。9.4

搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化與改善主要考慮系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化問(wèn)題通過(guò)例子來(lái)講述設(shè)備數(shù)量確定的優(yōu)化問(wèn)題，然后討論系統(tǒng)的成本問(wèn)題。設(shè)計(jì)出的搬運(yùn)系統(tǒng)能不能實(shí)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(yùn)系統(tǒng)實(shí)施運(yùn)營(yíng)后，企業(yè)受內(nèi)外各種因素的影響對(duì)產(chǎn)品、工藝、原材料等的調(diào)整，都會(huì)影響到搬運(yùn)系統(tǒng)，因此在實(shí)際工作中經(jīng)常碰到的是搬運(yùn)系統(tǒng)實(shí)施后的調(diào)整優(yōu)化問(wèn)題，甚至具體到搬運(yùn)作業(yè)的改善9.4.1搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量的確定機(jī)械設(shè)備系數(shù)K來(lái)衡量搬運(yùn)系統(tǒng)機(jī)械化作業(yè)程度的高低K=Qc/Qt=Qc/Ha

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

9.4.2搬運(yùn)成本優(yōu)化物料搬運(yùn)系統(tǒng)不但要有“正確的搬運(yùn)方法”，還要有“正確的成本”。設(shè)計(jì)搬運(yùn)系統(tǒng)時(shí)，成本估算并不需要過(guò)分細(xì)致深入，通常采用粗略的方法，如經(jīng)驗(yàn)估算法。經(jīng)驗(yàn)估算法可采用現(xiàn)有走行式托盤(pán)搬運(yùn)車(chē)的平均單價(jià)作為基礎(chǔ)，來(lái)合理估算特定型號(hào)的走行式托盤(pán)搬運(yùn)車(chē)的購(gòu)買(mǎi)價(jià)格。搬運(yùn)成