物流工程课程设计
某机械制造企业生产物料搬运系统设计
学院：工 程 学 院 班级：工 业1102
成员 学号 组长：
某机械制造企业生产物料搬运系统设计
1 物料搬运的概念（Material Handling, MH）
1.1 物料搬运：在同一场所范围内进行的、以改变物料的存放状态和空间位置为主要
目的的活动，即对物料（产品、零部件或其它物品）进行装上、卸下、移动、分类、拣选等活动的总称，实现生产领域各个生产环节之间的相互衔接。
物料搬运
物料搬运 物料装卸体现“流” 实现联结与转换作用
1.2 物料搬运系统：指一系列的相关设备和装置用于一个过程或逻辑动作系统中，
协调、合理地将物料进行移动、储存、保护和控制的有机整体。
1.3 物料搬运在物流中的作用
1）物料搬运活动是衔接物流活动各环节的桥梁和纽带。 2）合理进行物料搬运能降低物流费用支出。 3)合理进行物料搬运是提高物流速度的关键。 4)合理进行物料搬运可减少货物的损失。
1.4 物料搬运系统的设计和运作的原则
1.4.1 20条物料搬运原则
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表一
1.4.2 物料搬运系统设计中的基本原则
表二
2 物料搬运系统设计概述
2.1 设计要素
2.1.1 搬运设备的选择
物 流 量
图一
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距离
2.1.2 搬运方法
加强对搬运设备的了解及资料收集以作为选择设备和分析搬运方法的基础。一个规划良好的搬运系统，按部就班的物料搬运规划程序（物料流程）是不可或缺的。物料流程问题注重搬运、库存及控制物料的方法。
2.1.3 搬运路线的类型和选择
1）搬运路线类型 D—直达型
适用于物流量大、距离短或中等、时间较紧迫时。 K—渠道型
适用于物流量中等或少量，而距离中等或较长，尤其布置是不规则的分散布置时。 C—中心型
适用于物流量小，距离中等或较远，尤其是运输外形基本是正方形的而管理水平较高时。
2）搬运路线的选择
物流量
大
量
流
布 置 不 合 理 物
直达型
图二
小 量 流 物
距离短
图二
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间接型
（ 渠道或中心型
）
距离
距离长
2.1.4 搬运单元
指物料搬运时的基本装载方式。
应根据物料特点和设备选择运输与搬运单元。
例如小瓶饮料就选择小型塑料托盘 价格不是太贵；承受重量的能力亦 可观
图三
而像左图所示则与之相反 之相反。需要大承重
托盘。
图四
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2.2 物料搬运系统设计框架
阶段
程 序
图五
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2.3 以“5W1H”为变量的物料搬运程式
图六
2.4 物料搬运系统设计的新思维
1）基于知识的物料搬运系统设计 2）全寿命周期工程观念 3）和布局设计的一致性
4）信息技术/信息系统（IT/IS）方面
3 某机械制造企业生产物料搬运系统设计
3.1 产品基本信息
在东安液压有限公司汽车零件车间中主要生产三种产品：分离叉、倒档换档臂、控制轴，产品的效果图如下图所示。这里我们只研究分离叉、倒档换档臂这两种产品，该产品的重量、平均月产量、几何形状等信息如下表所示
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图七 图八 表三（产品基本信息表）
3.2 根据设备型号查阅其相关有用信息（如下表）
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表四
3.3 根据其加工工艺确定其加工路线 分离叉工艺流程图
图九
倒档换档臂工艺流程图
图十
分别根据分离叉和倒档换档臂工艺流程图确定其加工路线和、车间内设备间距离如下。（数字代表距离，箭头代表物流流动反向）
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3.4 物料搬运方法的选择
3.4.1 搬运路线系统的选择
由于各种物料不能各自从起点移动到终点。所以采用间接型路线系统中的渠道型路线系统。如下图所示。
图十三
3.4.2 搬运路线的选择
由于1)搬运路线距离短，物流量小;； 2)手推车的技术性能、设备的可靠性、工作环境的配合和适应性、可操作性和使用的方便性、备件及维修、与物料的适配程度、物料的运动方式等都较优； 3）设备投资回收期、性能价格比、运行使用费用、能耗较优
所以采用简单的搬运设备———手推车。
3.4.3 整合已知条件列出装载容器和运输设备一览表
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表五
品名：300公斤折叠平板手推车 平板尺寸：90*60公分 手把离地：89公分 折叠厚度：30公分轮
子直径：12.5公分（5寸）
金属轮毂橡胶轮简易滚柱轴承板车自 重：16公斤
载重规格：300公斤（厂家标称静 载；载货平板承载压强上限
0.05公斤/平方厘米 ，有水份实际 需减载使用）
图十四（折叠平板手推车）
瓦楞：E瓦,BC瓦,BE瓦,B瓦,C瓦
用途：整理箱,周转箱,通用包装 纸(板)材质：瓦楞纸板
纸张克重：230GSM 纸箱规格：1号(530*290*370)（mm）
厚度：五层 颜色：黄色白色 日生产量：5000
纸盒类型：固定纸盒 承重：120KG
图十五（一号箱）
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图十六（周转箱）
3.4.4 运输单元的选择
采用容器或托架搬运。
3.4.5 零件日搬运次数、需用人数、所需搬运设备情况一览表
表六
经过分析，选用的转载容器再生料所占比例含量极高，对环境污染较小；且相对于其他转载容器成本较少，对工人的安全系数较高。符合20条物流搬运原则中的生态，安全，能源，成本原则。
这样通过详细的分析计算和表格统计，可以将生产物流系统中的 P、Q、R、S、T 情况统计的更加清楚，为后续分析提供基础依据。当然，不同的系统需要不同的数据和资料，在实际的设计过程中只要把所需要的数据统计清楚即可。当零件种类繁多时，还可忽略一些
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影响小、物流量很小的物料或零件。
3.5 生产物流系统当量物流量计算
在一个给定的物流系统中，物料从几何形状到物化状态都有很大差别，其可运性或物料的搬运难易程度相差很大，简单地用重量作为物流量计算单位并不合理。因此，在系统分析、规划、设计过程中，必须找出一个标准，把系统中所有的物料通过修正、折算为一个统一量，即当量物流量，才能进行比较、分析和运算。它是指物流运动过程中一定时间内按规定标准修正、折算的搬运和运输量。
计算公式为： f=n×q式中：f：当量物流量，单位取当量吨/年、当量吨/月、当量公斤/小时；q：一个流动单元的当量物流量，单位取当量吨，当量公斤；n：单位时间内流经某一区域或路径的单元数，单位取单元数/年（月，小时）。由于到目前为止，当量物流量计算尚无统一标准，如何确定当量物流量，一般都是依据实际经验和搬运、运输的现场情况而定。
美国当量物流量——玛格数，再这里不加详述。我组采用的是前者，即f=n×q形式。 下面将结果用如下表表示：
表七（零件当量物流量表）
其中字母代表的意义为（K—卧铣床，Y—清洗区，其他的以此两种类型类推）
3.6 物料搬运一览表
为了把所收集的资料进行汇总，都达到全面了解情况的目的，编制搬运活动一览表是一种实用的方法。搬运活动一览表是SHA方法中的一项主要文件，因为他把各项搬运活动的所有主要情况都记录在一张表上。
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表八
3.7 运用“5W1H”对以上设计过程进行改善
3.7.1 整个车间里的搬运线路可以优化吗？
答：大致不能，因为只加工两种类型的零件，每种设备（车床，铣床，加工中心等）几乎只进行一道工序的加工，没有一种设备加工几道工序的情况，所以不存在工序间的交叉情况。即运输搬运线路比较明确，单一。
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3.7.2 可以有合并的搬运工序和加工工序吗？
答:这个可以有。合并和简化搬运加工工序具体到我组的改善过程中主要是为了减少零件加工周期，因为有另一种方法亦能达到目的，且效果更好。所以我组采用的是另一种方案——降低瓶颈工序的加工时间，经过对已知资料和查询的信息的分析判断，JZB-25钻床加工工序为瓶颈时间，我们采用的方法是加两台JZB——25钻床。因为加工的两种零件月产量不高，且加工精度不需太高，所以选用的钻床价格大致在15000~100000左右，再加上两个技术工人的工资（3000~5000左右）总在18000~105000左右，成本不算太多。
3.8联系基础IE知识画出人型及物料型流程程序图
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表九
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某机械制造企业生产物料搬运系统设计
4 结论及展望
4.1 结论
由于时间有限，且鉴于我组在相关方面的知识储备有限，虽然我们努力地查阅资料，积极讨论相关问题，并在分析设计过程采用了控制变量方法 、个案分析法、定性分析和定量分析相结合的方法，但是结果依然存在着不足。例如在“5W1H”分析法中没有深入展开等。
4.2 展望
对于此案，我希望有机会的话，能够多用一些以下的的物料搬运系统设计新思维。
1）基于知识的物料搬运系统设计
2）全寿命周期工程观点
3）和布局设计的一致性
4）信息技术/信息系统（IT/IS）方面
5 致谢
首先要感谢我的老师乔金友副教授，此次课程设计很多内容框架都是在老师的悉心指导下确定的。此次课程设计中，老师能在百忙中一直抽取时间给予我们组在内容上的指导。这是我们所没有想到的。老师渊博的学识、科学的思维方式、严谨的治学态度、开朗的笑容、俊朗的外表以及宽厚豁达的高尚品德，都给了我们深深的影响和启迪，这将会使我在今后的课程设计乃至人生道路中终身受益。值此课程设计完成之际，对于两周来导师在相关方面给予我们的指导与关怀，致以最崇高的敬意和最衷心的感谢！
参考文献：
[1] 齐二石，方庆琯主编. 《物流工程》.北京：机械工业出版社，2006
[2] 易树平，郭伏主编，《基础工业工程》.北京：机械工业出版社，2007
[3] 史长银 主编，《工厂现场物流改善》.深圳：海天出版社，2008
[4] 孔庆华 周娜编著，《工作研究基础与案例》.北京：化学工业出版社，2009
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