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1、1 1第7章物料搬运系统设计Chapter7DesignoftheMaterialHandlingSystem2 2引导案例n n一家手表带厂生产几种金属表带，表带由若一家手表带厂生产几种金属表带，表带由若干咬合齿片组成。干咬合齿片组成。n n它的工艺是，用冲床冲压出这些齿片，然后它的工艺是，用冲床冲压出这些齿片，然后操作工人将生产好的元件装满容器箱后，将操作工人将生产好的元件装满容器箱后，将容器箱送往装配线进行装配。容器箱送往装配线进行装配。n n工厂原来整个生产周期需要工厂原来整个生产周期需要4848天。天。n n显然这么长的时间在激烈的竞争环境下是难显然这么长的时间在激烈的竞争环境下是难
2、以接受的，于是工厂请张教授寻找问题根源。以接受的，于是工厂请张教授寻找问题根源。n n由于张教授的工业工程背景，很快就确定了由于张教授的工业工程背景，很快就确定了问题的所在。问题的所在。首先是所用容器箱太大，需要花很多时间才能装满首先是所用容器箱太大，需要花很多时间才能装满这种容器箱，这种容器箱，其次冲床成为一个瓶颈，限制了整个系统的生产率。其次冲床成为一个瓶颈，限制了整个系统的生产率。n n张教授提出的建议是：张教授提出的建议是：第一，用小得多的容器箱向下游频繁地传送元件；第一，用小得多的容器箱向下游频繁地传送元件；第二，增加一台冲床。这样可将生产周期降到第二，增加一台冲床。这样可将生产周期
3、降到4 4天。天。本章主要内容物料搬运概述物料搬运的概念、物料搬运的原则、物料搬运活性分析。物料搬运系统物料控制系统、物料搬运方程式。物料搬运的单元化和标准化集装单元化与标准化、包装与单元化、单元化管理、集装单元设计。搬运系统分析方法SHA物料的分类、布置、移动分析、搬运方案分析。搬运系统设计优化与改善搬运系统设备数量的确定、搬运系统的成本优化、提高搬运系统的安全性、搬运系统及作业的改善。搬运系统与运输系统的对接运输系统概述、装箱问题、路径问题。4 47.1物料搬运概述n n物料搬运（物料搬运（MaterialHandlingMaterialHandling）是制造企业生产过）是制造企业生产过
4、程中的辅助生产过程，它是工序之间、车间之间、程中的辅助生产过程，它是工序之间、车间之间、工厂之间物流不可缺少的重要环节。工厂之间物流不可缺少的重要环节。n n据国外统计：在中等批量的生产车间里，零件在据国外统计：在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机床上的时间仅占生产时间的5%5%，而，而95%95%的时间的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上，物消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上，物料搬运的费用占全部生产费用的料搬运的费用占全部生产费用的3040%3040%。n n为此，设计合理、高效、柔性的物料搬运系统，为此，设计合理、高效、柔性的物料搬运系统，对压缩库存资金
5、占用、缩短物流搬运所占时间，对压缩库存资金占用、缩短物流搬运所占时间，是十分必要的。是十分必要的。5 57.1.1物料搬运的概念n n物料搬运是指在同一场所范围内进行的、以改变物料的存放（支承）状态（即狭义的装卸）和空间位置（即狭义的搬运）为主要目的的活动，n n即对物料、产品、零部件或其他物品进行搬上、卸下、移动的活动，如装卸、移动、分类、堆码、理货和取货等作业都属于物料搬运活动。6 6n n装卸搬运是物料装卸和物料搬运两项作业的统称。装卸搬运是物料装卸和物料搬运两项作业的统称。这两项作业又密不可分，习惯上常常以这两项作业又密不可分，习惯上常常以“装卸装卸”或或“搬运搬运”代替代替“装卸搬运
6、装卸搬运”的完整涵义。的完整涵义。n n流通领域：装卸搬运流通领域：装卸搬运=“=“货物装卸货物装卸”；生产领域：；生产领域：“物料搬运物料搬运”。n n一般，在强调物料存放状态的改变时，使用一般，在强调物料存放状态的改变时，使用“装装卸卸”一词，在强调物料空间位置的改变时，使用一词，在强调物料空间位置的改变时，使用“搬运搬运”这个词。因此在本书中统一使用这个词。因此在本书中统一使用“物料物料搬运搬运”一词概括物料的装卸搬运活动。一词概括物料的装卸搬运活动。n n物料搬运的基本内容有三项：即物料搬运的基本内容有三项：即物料，移动和方物料，移动和方法法。这三项内容是进行任何搬运分析的基础。这三项
7、内容是进行任何搬运分析的基础。基本概念物料搬运的范围具体的物料搬运作业：n n水平或斜面运动搬运作业；n n垂直运动装卸作业（LoadingandUnloading）；n n提升或下降运动码垛（Stacking）或取货（PickingorRetrieval）作业；n n绕垂直轴线转动转向（Turning）作业n n绕水平轴线转动翻转（Reversal）作业n n搬运还是所有作业中附加的动作，包括搬运、倒退让路、排除路障、堆码、清点、整列、寻找、停下与返回等。9 97.1.2物料搬运的原则n n美国物料搬运教育大学与产业联系理事会美国物料搬运教育大学与产业联系理事会(CICMHE)(CICMHE
8、)的的1010条原则：条原则：(1)(1)规划原则。全面考虑需求、作业目标和功能要求来规划所有的物料搬规划原则。全面考虑需求、作业目标和功能要求来规划所有的物料搬运和物料存储工作。运和物料存储工作。(2)(2)标准化原则。物料搬运方法、设备、器具、控制和软件应标准化，以标准化原则。物料搬运方法、设备、器具、控制和软件应标准化，以达到系统总体作业目标，且不牺牲灵活性、模块化和吞吐量的要求。达到系统总体作业目标，且不牺牲灵活性、模块化和吞吐量的要求。(3)(3)工作原则。物料搬运工作应当尽可能最少，且达到作业所需的生产率工作原则。物料搬运工作应当尽可能最少，且达到作业所需的生产率和服务水平。工作的
9、衡量可以用运量乘以运距来衡量，即和服务水平。工作的衡量可以用运量乘以运距来衡量，即W=F*DW=F*D。(4)(4)人机工效原则。在设计物料搬运作业和选择设备时，要考虑人的作业人机工效原则。在设计物料搬运作业和选择设备时，要考虑人的作业能力和局限性，以保证安全和有效的作业。能力和局限性，以保证安全和有效的作业。(5)(5)集装单元化原则。尽可能采用标准容器与装载工具集装物料，以利搬集装单元化原则。尽可能采用标准容器与装载工具集装物料，以利搬运过程的标准化、集装化。运过程的标准化、集装化。规划原则规划原则标准化原则标准化原则工作原则工作原则人机工效原则人机工效原则集装单元化原则集装单元化原则充分
10、利用空间原则充分利用空间原则环境原则环境原则全生命周期成本原则全生命周期成本原则自动化原则自动化原则系统化原则系统化原则10Principles10107.1.2物料搬运的原则n n(1)(1)规划原则。全面考虑需求、作业目标和功能要规划原则。全面考虑需求、作业目标和功能要求来规划所有的物料搬运和物料存储工作。求来规划所有的物料搬运和物料存储工作。n nPLANNINGPRINCIPLE:AllmaterialhandlingPLANNINGPRINCIPLE:Allmaterialhandlingshouldbetheresultofadeliberateplanwhereshouldbet
11、heresultofadeliberateplanwheretheneeds,performanceobjectivesandfunctionaltheneeds,pletelydefinedattheoutset.规划原则规划原则标准化原则标准化原则工作原则工作原则人机工效原则人机工效原则集装单元化原则集装单元化原则充分利用空间原则充分利用空间原则环境原则环境原则全生命周期成本原则全生命周期成本原则自动化原则自动化原则系统化原则系统化原则10Principles美国物料搬运教育大学与产业联系理事会美国物料搬运教育大学与产业联系理事会(CICMHE)(CICMHE)11117.1.2物料搬运的
12、原则n n(2)(2)标准化原则。物料搬运方法、设备、器具、控标准化原则。物料搬运方法、设备、器具、控制和软件应标准化，以达到系统总体作业目标，制和软件应标准化，以达到系统总体作业目标，且不牺牲灵活性、模块化和吞吐量的要求。且不牺牲灵活性、模块化和吞吐量的要求。n nSTANDARDIZATIONPRINCIPLE:MaterialhandlingSTANDARDIZATIONPRINCIPLE:Materialhandlingmethods,equipment,controlsandsoftwareshouldmethods,equipment,controlsandsoftwareshou
13、ldbestandardizedwithinthelimitsofachievingoverallbestandardizedwithinthelimitsofachievingoverallperformanceobjectivesandwithoutsacrificingperformanceobjectivesandwithoutsacrificingneededflexibility,modularityandthroughput.neededflexibility,modularityandthroughput.规划原则规划原则标准化原则标准化原则工作原则工作原则人机工效原则人机工效
14、原则集装单元化原则集装单元化原则充分利用空间原则充分利用空间原则环境原则环境原则全生命周期成本原则全生命周期成本原则自动化原则自动化原则系统化原则系统化原则10Principles12127.1.2物料搬运的原则n n(3)(3)工作原则。物料搬运工作应当尽可能最少，且工作原则。物料搬运工作应当尽可能最少，且达到作业所需的生产率和服务水平。工作的衡量达到作业所需的生产率和服务水平。工作的衡量可以用运量乘以运距来衡量，即可以用运量乘以运距来衡量，即W=F*DW=F*D。n nWORKPRINCIPLE:MaterialhandlingworkWORKPRINCIPLE:Materialhandl
15、ingworkshouldbeminimizedwithoutsacrificingshouldbeminimizedwithoutsacrificingproductivityorthelevelofservicerequiredoftheproductivityorthelevelofservicerequiredoftheoperation.operation.规划原则规划原则标准化原则标准化原则工作原则工作原则人机工效原则人机工效原则集装单元化原则集装单元化原则充分利用空间原则充分利用空间原则环境原则环境原则全生命周期成本原则全生命周期成本原则自动化原则自动化原则系统化原则系统化原则1
16、0Principles13137.1.2物料搬运的原则n n(4)(4)人机工效原则。在设计物料搬运作业和选择设人机工效原则。在设计物料搬运作业和选择设备时，要考虑人的作业能力和局限性，以保证安备时，要考虑人的作业能力和局限性，以保证安全和有效的作业。全和有效的作业。n nERGONOMICERGONOMICPRINCIPLE:HumancapabilitiesPRINCIPLE:Humancapabilitiesandlimitationsmustberecognizedandandlimitationsmustberecognizedandrespectedinthedesignofmat
17、erialhandlingrespectedinthedesignofmaterialhandlingtasksandequipmenttoensuresafeandeffectivetasksandequipmenttoensuresafeandeffectiveoperations.operations.规划原则规划原则标准化原则标准化原则工作原则工作原则人机工效原则人机工效原则集装单元化原则集装单元化原则充分利用空间原则充分利用空间原则环境原则环境原则全生命周期成本原则全生命周期成本原则自动化原则自动化原则系统化原则系统化原则10Principles14147.1.2物料搬运的原则n n
18、(5)(5)集装单元化原则。尽可能采用标准容器与装载集装单元化原则。尽可能采用标准容器与装载工具集装物料，以利搬运过程的标准化、集装化。工具集装物料，以利搬运过程的标准化、集装化。n nUNITLOADPRINCIPLE:UnitloadsshallbeUNITLOADPRINCIPLE:Unitloadsshallbeappropriatelysizedandconfiguredinawayappropriatelysizedandconfiguredinawaywhichachievesthematerialflowandinventorywhichachievesthematerialf
19、lowandinventoryobjectivesateachstageinthesupplychain.objectivesateachstageinthesupplychain.规划原则规划原则标准化原则标准化原则工作原则工作原则人机工效原则人机工效原则集装单元化原则集装单元化原则充分利用空间原则充分利用空间原则环境原则环境原则全生命周期成本原则全生命周期成本原则自动化原则自动化原则系统化原则系统化原则10Principles15157.1.2物料搬运的原则n n(6)(6)充分利用空间原则。最大可能地充分利用建筑充分利用空间原则。最大可能地充分利用建筑物的整个空间，包括高度方向。不要忘了
20、往上看。物的整个空间，包括高度方向。不要忘了往上看。n nSPACEUTILIZATIONSPACEUTILIZATIONPRINCIPLE:EffectiveandPRINCIPLE:Effectiveandefficientusemustbemadeofallavailablespace.efficientusemustbemadeofallavailablespace.规划原则规划原则标准化原则标准化原则工作原则工作原则人机工效原则人机工效原则集装单元化原则集装单元化原则充分利用空间原则充分利用空间原则环境原则环境原则全生命周期成本原则全生命周期成本原则自动化原则自动化原则系统化原则系统
21、化原则10Principles16167.1.2物料搬运的原则n n(7)(7)系统化原则。尽可能广泛地把各种搬运活动当作一个整系统化原则。尽可能广泛地把各种搬运活动当作一个整体，使之组成相互协调的搬运系统。其范围包括收货、检体，使之组成相互协调的搬运系统。其范围包括收货、检验、储存、生产、检验、包装、成品储存、发货、运输和验、储存、生产、检验、包装、成品储存、发货、运输和反向物流等。反向物流等。n nSYSTEMPRINCIPLE:MaterialmovementandstorageSYSTEMPRINCIPLE:Materialmovementandstorageactivitiessho
22、uldbefullyintegratedtoformacoordinated,activitiesshouldbefullyintegratedtoformacoordinated,operationalsystemwhichspansreceiving,inspection,operationalsystemwhichspansreceiving,inspection,storage,production,assembly,packaging,unitizing,storage,production,assembly,packaging,unitizing,orderselection,sh
23、ipping,transportationandthehandlingorderselection,shipping,transportationandthehandlingofreturns.ofreturns.规划原则规划原则标准化原则标准化原则工作原则工作原则人机工效原则人机工效原则集装单元化原则集装单元化原则充分利用空间原则充分利用空间原则环境原则环境原则全生命周期成本原则全生命周期成本原则自动化原则自动化原则系统化原则系统化原则10Principles17177.1.2物料搬运的原则n n(8)(8)自动化原则。应当采用合理的作业机械化和自动化原则。应当采用合理的作业机械化和/或自动
24、化，或自动化，以提高作业效率、反应速度和一致性，降低成本并消除重以提高作业效率、反应速度和一致性，降低成本并消除重复性和有潜在不安全性的人工作业。复性和有潜在不安全性的人工作业。n nAUTOMATIONPRINCIPLE:MaterialhandlingoperationsAUTOMATIONPRINCIPLE:Materialhandlingoperationsshouldbemechanizedand/orautomatedwherefeasibleshouldbemechanizedand/orautomatedwherefeasibletoimproveoperationaleffi
25、ciency,increasetoimproveoperationalefficiency,increaseresponsiveness,improveconsistencyandpredictability,responsiveness,improveconsistencyandpredictability,decreaseoperatingcostsandtoeliminaterepetitiveordecreaseoperatingcostsandtoeliminaterepetitiveorpotentiallyunsafemanuallabor.potentiallyunsafema
26、nuallabor.规划原则规划原则标准化原则标准化原则工作原则工作原则人机工效原则人机工效原则集装单元化原则集装单元化原则充分利用空间原则充分利用空间原则环境原则环境原则全生命周期成本原则全生命周期成本原则自动化原则自动化原则系统化原则系统化原则10Principles18187.1.2物料搬运的原则n n(9)(9)环境原则。在设计物料搬运系统和选择设备时，环境原则。在设计物料搬运系统和选择设备时，应当将对环境的影响和能量消耗作为一个重要依应当将对环境的影响和能量消耗作为一个重要依据据。n nENVIRONMENTALENVIRONMENTALPRINCIPLE:Environmental
27、PRINCIPLE:Environmentalimpactandenergyconsumptionshouldbeimpactandenergyconsumptionshouldbeconsideredascriteriawhendesigningorconsideredascriteriawhendesigningorselectingalternativeequipmentandmaterialselectingalternativeequipmentandmaterialhandlingsystemshandlingsystems.规划原则规划原则标准化原则标准化原则工作原则工作原则人机
28、工效原则人机工效原则集装单元化原则集装单元化原则充分利用空间原则充分利用空间原则环境原则环境原则全生命周期成本原则全生命周期成本原则自动化原则自动化原则系统化原则系统化原则10Principles19197.1.2物料搬运的原则n n(10)(10)全生命周期成本原则。对所有的物料搬运设全生命周期成本原则。对所有的物料搬运设备和最终的物料搬运系统，应当作出它们在整个备和最终的物料搬运系统，应当作出它们在整个生命周期内的全面深入的经济分析生命周期内的全面深入的经济分析。n nLIFECYCLECOSTPRINCIPLE:AthoroughLIFECYCLECOSTPRINCIPLE:Athoro
29、ugheconomicanalysisshouldaccountfortheentireeconomicanalysisshouldaccountfortheentirelifecycleofallmaterialhandlingequipmentandlifecycleofallmaterialhandlingequipmentandresultingsystems.resultingsystems.规划原则规划原则标准化原则标准化原则工作原则工作原则人机工效原则人机工效原则集装单元化原则集装单元化原则充分利用空间原则充分利用空间原则环境原则环境原则全生命周期成本原则全生命周期成本原则自动化
30、原则自动化原则系统化原则系统化原则10Principles判断物料搬运系统优劣。冲突的原则宜适当取舍判断物料搬运系统优劣。冲突的原则宜适当取舍 20207.1.3物料搬运活性分析n n用物料活性系数来衡量物料搬运的难易程度，这也是物流分析的一个重要指标。21211活性系数n n搬运处于静止状态的物料时，需要考虑搬运作业所必搬运处于静止状态的物料时，需要考虑搬运作业所必需的人工作业。需的人工作业。n n物料搬运的难易程度称为物料搬运的难易程度称为活性活性。n n我们用活性系数来衡量，所费的人工越多，活性就越我们用活性系数来衡量，所费的人工越多，活性就越低。反之，所需的人工越少，活性越高，但相应的
31、投低。反之，所需的人工越少，活性越高，但相应的投资费用也越高。资费用也越高。2222n n散放在地上的物料要运走，需要经过集中、搬起、升起和散放在地上的物料要运走，需要经过集中、搬起、升起和运走四次作业，所需的人工作业最多，即活性水平最低，运走四次作业，所需的人工作业最多，即活性水平最低，即活性系数定为即活性系数定为0 0。活性指数确定的原则见下表所示。活性指数确定的原则见下表所示。n n在对物料的活性有所了解的情况下，可以利用活性理论，在对物料的活性有所了解的情况下，可以利用活性理论，改善搬运作业。改善搬运作业。23232活性分析图表n n搬运作业活性分析搬运作业活性分析图。图。n n考虑提
32、高某些作业考虑提高某些作业的活性系数，的活性系数，n n如活性系数为如活性系数为0 0的的散放，通过放入容散放，通过放入容器中（活性系数为器中（活性系数为1 1）或码放在托盘）或码放在托盘上（活性系数为上（活性系数为2 2），来提升搬运），来提升搬运活性，提高工作效活性，提高工作效率。率。n n计算平均活性系数。图中的平均值计算平均活性系数。图中的平均值2.72.7由下式计算：由下式计算：n n平均活性系数平均活性系数=活性系数总和活性系数总和 /作业作业工序数工序数 2424n n这样，由平均活性系数的大小，可以采用以下不这样，由平均活性系数的大小，可以采用以下不同的改进方法：同的改进方法：
33、低于低于0.50.5：有效利用集装器具、手推车。：有效利用集装器具、手推车。0.51.30.51.3：有效利用动力搬运车、叉车、卡车。：有效利用动力搬运车、叉车、卡车。1.32.31.32.3：有效利用传送带、自动导引车。：有效利用传送带、自动导引车。2.32.3以上：从设备、方法方面进一步减少搬运工序数。以上：从设备、方法方面进一步减少搬运工序数。n n总之，活性系数越高，所需人工越少，但设备投总之，活性系数越高，所需人工越少，但设备投入越多。在进行搬运系统设计时，不应机械地认入越多。在进行搬运系统设计时，不应机械地认为活性系数越高越好，而应综合考虑。为活性系数越高越好，而应综合考虑。252
34、57.2物料搬运系统n n物料搬运是物流系统的主要活动，在物流系统中各环节的前后或同一环节的不同活动之间都有装卸搬运活动的发生。n n物料搬运是在已经设计和建立的物流系统条件下，使系统中的物料（包括液体、散装物体、单件物体、包装件、单元装载体等）按照生产工艺及服务的要求运动，以实现系统设计提出的目标。n n它不仅是一项技术作业，也是物流系统的控制与管理活动。2626n n设备、容器和路线设备、容器和路线结构共同组成物料搬运系统。结构共同组成物料搬运系统。n n其中设备决定了路线是固定的，还是变动的，例其中设备决定了路线是固定的，还是变动的，例如传送带就是固定路线式设备；叉车则是可变路如传送带就
35、是固定路线式设备；叉车则是可变路线的设备，只要有通道，就可以一处到另一处。线的设备，只要有通道，就可以一处到另一处。n n路线结构分为直达型和间接型两种，其中间接型路线结构分为直达型和间接型两种，其中间接型结构又分为渠道型和中心型。结构又分为渠道型和中心型。n n容器集纳并保护产品，容器集纳并保护产品，大的容器可以满足设备生产能力的需要，通常需要直达大的容器可以满足设备生产能力的需要，通常需要直达型路线，例如叉车叉起的一托盘货物。型路线，例如叉车叉起的一托盘货物。小的容器不能满足设备生产能力的需要，就要采用渠道小的容器不能满足设备生产能力的需要，就要采用渠道型和中心型间接路线。型和中心型间接路
36、线。n n物料搬运系统中设备、容器性质取决于物料的特物料搬运系统中设备、容器性质取决于物料的特性和流动的种类。性和流动的种类。2727n n由于前面第由于前面第4 4章时我们说过，合理的生产布局能够保证物章时我们说过，合理的生产布局能够保证物流的顺畅，减少无价值的搬运动作，提高现场的管理透明流的顺畅，减少无价值的搬运动作，提高现场的管理透明度和生产效率。度和生产效率。n n搬运是所有作业中附加的动作，包括：搬运、倒退让路、搬运是所有作业中附加的动作，包括：搬运、倒退让路、排除路障、堆码、清点、整列、寻找、停下与返回等，其排除路障、堆码、清点、整列、寻找、停下与返回等，其本身并不增值。本身并不增
37、值。n n把零件、材料从仓库运到生产线，为了运送物品需要工具把零件、材料从仓库运到生产线，为了运送物品需要工具和搬运交换，这一切是必不可少的。和搬运交换，这一切是必不可少的。n n但是，没有必要的搬运和长距离的搬运是浪费。但是，没有必要的搬运和长距离的搬运是浪费。n n搬运的浪费往往因为工厂布局、流水线制造、工程设定等搬运的浪费往往因为工厂布局、流水线制造、工程设定等考虑不周而造成。考虑不周而造成。n n要降低搬运的浪费，首先要考虑改善工厂的布局，做到即要降低搬运的浪费，首先要考虑改善工厂的布局，做到即使不搬运，也可以完成工作任务，其次才是考虑搬运手段使不搬运，也可以完成工作任务，其次才是考虑
38、搬运手段的合理化。的合理化。28287.2.1物料控制系统n n按按TompkinsTompkins等人的观点，物料搬运是等人的观点，物料搬运是“用正确的方法，以用正确的方法，以正确的成本，按正确的程序，在正确的时间，将正确的物正确的成本，按正确的程序，在正确的时间，将正确的物料，以正确的数量，运送到正确的地点料，以正确的数量，运送到正确的地点。”7R7Rn n这里所指的物料不仅包括生产所需的物料，还包括辅助装这里所指的物料不仅包括生产所需的物料，还包括辅助装备和工具，如刀具、模具和夹具等。备和工具，如刀具、模具和夹具等。n n从这个角度，物料搬运是物流系统的控制与管理活动。从这个角度，物料搬
39、运是物流系统的控制与管理活动。n n它在已经设计和建立的物流系统条件下，使系统中的物料它在已经设计和建立的物流系统条件下，使系统中的物料按生产、工艺及服务的要求运动，以实现系统设计提出的按生产、工艺及服务的要求运动，以实现系统设计提出的目标。目标。n n物料控制系统是现代物料搬运系统不可缺少的灵魂部分。物料控制系统是现代物料搬运系统不可缺少的灵魂部分。n n零部件编号系统、定位系统、库存系统、标准化、生产批零部件编号系统、定位系统、库存系统、标准化、生产批量、订单数量、安全库存量、标签和自动标识技术等都是量、订单数量、安全库存量、标签和自动标识技术等都是控制工厂物料流动的所必须的，没有它们就根
40、本谈不上上控制工厂物料流动的所必须的，没有它们就根本谈不上上述的几个述的几个“正确正确”（R R）。）。2929n n物料搬运系统具有五个维度：物料搬运系统具有五个维度：移动、数量、时间、空间和移动、数量、时间、空间和控制。控制。n n移动物料产生了时间和空间效用，正确的数量、时间和空移动物料产生了时间和空间效用，正确的数量、时间和空间离不开精确的控制。间离不开精确的控制。n n控制包括对物料物理和状态两个方面的控制。控制包括对物料物理和状态两个方面的控制。物理控制是指对物料的方位、顺序和相互间隙的控制；物理控制是指对物料的方位、顺序和相互间隙的控制；状态控制是对物料的位置、数量、目的地、初始
41、地、所有者、进度状态控制是对物料的位置、数量、目的地、初始地、所有者、进度安排的实时状态控制。安排的实时状态控制。n n据统计，物料搬运涉及企业据统计，物料搬运涉及企业25%25%雇员的工作，占有雇员的工作，占有55%55%的的工厂空间和工厂空间和87%87%的生产时间。的生产时间。n n物料搬运占制造产品总成本的物料搬运占制造产品总成本的1570%1570%；35%35%的产品由于的产品由于搬运不当而受损；而且，搬运不当而受损；而且，50%50%以上的工伤事故起源于物料以上的工伤事故起源于物料搬运。搬运。n n总之，通过改善对物料的控制，尤其是采用信息系统来管总之，通过改善对物料的控制，尤其
42、是采用信息系统来管理，可以降低库存量、减少盗窃、提高安全性，使物料搬理，可以降低库存量、减少盗窃、提高安全性，使物料搬运成为降低企业总成本的一种方法。运成为降低企业总成本的一种方法。30307.2.2物料搬运方程式n n物料搬运系统设计是一个十分复杂的问题，设计人员必须物料搬运系统设计是一个十分复杂的问题，设计人员必须具有相当多的操作方面的知识，以及物料搬运方面软件和具有相当多的操作方面的知识，以及物料搬运方面软件和硬件的知识。硬件的知识。n n物料搬运系统的有效设计需要设计人员从内到外地理解问物料搬运系统的有效设计需要设计人员从内到外地理解问题，设计出有效的解决方案。题，设计出有效的解决方案
43、。n n物料搬运方程式在解决物料搬运问题的各个方面都被证明物料搬运方程式在解决物料搬运问题的各个方面都被证明十分有用。设计者需要考虑十分有用。设计者需要考虑6 6个主要的问题，即个主要的问题，即6 6个变量。个变量。这六个变量就是著名的这六个变量就是著名的5W1H5W1H法（六问法），如图所示。法（六问法），如图所示。31317.3 物料搬运的单元化与标准化1.1.物料实行单元化后改变了物料实行单元化后改变了物料散放状态，提高了搬物料散放状态，提高了搬运活性指数，易于搬运，运活性指数，易于搬运，同时也改变了堆放条件，同时也改变了堆放条件，能更好地利用仓库面积和能更好地利用仓库面积和空间；空间；
44、2.2.实现标准化能合理，充分实现标准化能合理，充分地利用搬运设备、设施，地利用搬运设备、设施，提高生产率和经济效益。提高生产率和经济效益。n n集装单元或单元载荷（集装单元或单元载荷（UnitLoadUnitLoad）是采用各种不同的方法）是采用各种不同的方法和器具，把具有包装或无包装的物品，整齐地汇集成为一和器具，把具有包装或无包装的物品，整齐地汇集成为一个扩大了的、便于装卸搬运的、在整个物流过程中保持一个扩大了的、便于装卸搬运的、在整个物流过程中保持一定形状的标准规格的作业单元。以集装单元来组织物料装定形状的标准规格的作业单元。以集装单元来组织物料装卸、搬运、存储、运输等物流活动的作业方
45、式，称为集装卸、搬运、存储、运输等物流活动的作业方式，称为集装单元化（单元化（UnitizationUnitization）。）。n n实现单元化和标准化对物料搬运的意义非常重大。实现单元化和标准化对物料搬运的意义非常重大。7.3.1集装单元化与标准化n n1 1集装单元化集装单元化n n集装单元是物料搬运中最重要的一个概念。集装集装单元是物料搬运中最重要的一个概念。集装单元可以是托盘、箱、袋、筒和集装箱等，其中单元可以是托盘、箱、袋、筒和集装箱等，其中以托盘和集装箱应用最为广泛。以托盘和集装箱应用最为广泛。n n采用单元化的主要优点是增加了一次搬运更多物采用单元化的主要优点是增加了一次搬运更
46、多物品的能力，减少了搬运次数，降低搬运成本、减品的能力，减少了搬运次数，降低搬运成本、减少装卸次数和物品的破损。具有一定规格尺寸的少装卸次数和物品的破损。具有一定规格尺寸的货物单元，便于搬运机械的操作，减轻人力装卸，货物单元，便于搬运机械的操作，减轻人力装卸，从而提高生产效率。从而提高生产效率。n n另外，集装单元可以防止物品散失，易于清点和另外，集装单元可以防止物品散失，易于清点和增加货物堆码层数，更好地利用仓库空间。增加货物堆码层数，更好地利用仓库空间。单元化优缺点n n单元化是将规模思想应用到不同物料单元化是将规模思想应用到不同物料的搬运中，其效果已在物流业得到最的搬运中，其效果已在物流
47、业得到最好的印证。它的优越性主要体现在：好的印证。它的优越性主要体现在：集包装、装卸、搬运、运输、储存为一个集包装、装卸、搬运、运输、储存为一个系统，统筹规划，综合考虑，可以简化环系统，统筹规划，综合考虑，可以简化环节，节省费用，实现总体优化。节，节省费用，实现总体优化。便于实现装卸搬运作业机械化，减轻工人便于实现装卸搬运作业机械化，减轻工人劳动强度，提高工作效率。劳动强度，提高工作效率。减少货物变换环节，从而减少因变换而造减少货物变换环节，从而减少因变换而造成的货损货差，提高物流质量，节约人力成的货损货差，提高物流质量，节约人力物力和费用。它可以采用联运，减少交接、物力和费用。它可以采用联运
48、，减少交接、装卸、搬运手续和清点工作；可以箱盘代装卸、搬运手续和清点工作；可以箱盘代储；可以简化包装，节省包装材料和费用，储；可以简化包装，节省包装材料和费用，整体装卸。整体装卸。减少了受气候影响的程度，保证正常工作，减少了受气候影响的程度，保证正常工作，加速货物流转，提高效率。加速货物流转，提高效率。单元化的制单元化的制约因素：约因素：n n 形成和形成和拆除集装拆除集装单元需要单元需要一定的时一定的时间和手段；间和手段；n n 集装单集装单元使用过元使用过程中托盘、程中托盘、容器和其容器和其他固定材他固定材料具有一料具有一定成本；定成本；n n 空托盘、空托盘、容器存在容器存在回收问题回收
49、问题等。等。34342.标准化Standardizationn n标准化是指物品包装与集装单元的尺寸（如托盘的尺寸，包箱的尺寸等）要符合一定的标准模数，仓库货架、运输车辆、搬运机械也要根据标准模数决定其主要性能参数。n n有利于物流系统中各个环节的协调配合，在易地中转等作业时不用换装，提高通用性，减少搬运作业时间，减轻物品的散失、损坏，从而节约费用。35351)物流基础模数n n物流基础模数尺寸是标准化的基础，它的作用和建筑模数物流基础模数尺寸是标准化的基础，它的作用和建筑模数尺寸的作用大体相同，其考虑的基点主要是简单化尺寸的作用大体相同，其考虑的基点主要是简单化n n基础模数尺寸一旦确定，设
50、备的制造，设施的建设，物流基础模数尺寸一旦确定，设备的制造，设施的建设，物流系统中各个环节的配合协调，物流系统与其他系统的配合，系统中各个环节的配合协调，物流系统与其他系统的配合，就有了依据。就有了依据。n n目前目前ISOISO中央秘书处、欧洲各国及我国已基本认定以中央秘书处、欧洲各国及我国已基本认定以600600mm400mmmm400mm为基础模数尺寸。为基础模数尺寸。n n由于物流标准化比其他标准化系统建立较晚，车、集装箱由于物流标准化比其他标准化系统建立较晚，车、集装箱等木已成舟，故采用等木已成舟，故采用“逆推法逆推法”，即由输送设备的尺寸来，即由输送设备的尺寸来推算最佳的基础模数。