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物料搬運設備應用解決方案和策略

文章出處:www.3337033.com  |  發布時間:2018/4/16 9:17:41  |  瀏覽次數:2129
目前應用在制造生產線中的物料搬運設備主要有五種:輸送機、工業車輛、自動導向車、吊車和葫蘆、工業機器人。

1.輸送機。是能將物料從一個地點傳送到另一個地點的一組固定設備,按其結構和功能的不同,分成滾筒、鏈式、翻斗和皮帶等種類。輸送機的主要優點是不需要操作者,運送量大,運輸成本低;其缺點主要是投資大,占空間大,運輸路線難以調整。

2.工業車輛。是可以自由行駛的載物車輛,可以用人力推拉,更多的是通過內燃機或電動機帶動。工業車輛包括輕小型搬運車、叉車、牽引車等種類。其優點是運輸靈活,投資較少;缺點是需要通道,需要人駕駛,運輸成本比傳送帶高。

3.自動導引車(Automatically Guided Vehicle, AGV)。 AGV不需要人駕駛,并具有很大的靈活性,可沿規定的路線行駛,完成預定的功能。AGV一般用蓄電池作為動力,其運動受信號控制,一般采用遙控計算機來儲存指令,一臺計算機可以控制數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備,不占用生產場地,在其活動范圍內具有很大的靈活性。葫蘆起重能力較小,多半在安裝工地和維修場所使用。橋式吊車在生產車間得到普遍使用,它的起重量大,工作靈活。

5.工業機器人。工業機器人是具有人的某些特征的可編程機器,它的外形并不像人,但能承擔某些工作,具有很大的靈活性。工業機器人可以在條件惡劣或危險的環境下工作,能不知疲倦地從事繁重的、重復性的工作,并能搬運較笨重的物品。例如,重復性搬運往往使人感到厭煩和疲勞,容易造成誤操作,而機器人干這種工作比人更持久,更有效,也更可靠。

物料搬運設備種類、型號眾多,選擇適合的物料搬運設備取決于多個因素,如現場作業條件,所搬運物料的形狀、尺寸、物理性質和化學性質等。例如,像輸送機這樣的自動化或半自動化物料搬運設備多用于產量大、從而搬運量大、移動路線相對穩定的場合。
選擇物料搬運設備的基本要求包括:(1)物料搬運設備應盡可能合乎標準;(2)盡可能把資金投在可移動的設備上,而不是投在固定不動的設備上;(3)物料搬運設備性能必須能滿足生產或物流系統的要求,以保證物料搬運設備的使用率,不讓設備閑置;(4)選取搬運設備時,應選擇凈載重量與總重量之比盡可能大的設備;(5)系統設計時應該考慮重力流;(6)建成的搬運系統應能提供盡可能大的連續的貨物流。
物料搬運設備作業發生的費用主要有設備投資額、運營費用和裝卸作業成本等項。設備投資額是平均每年機械設備投資的總和(包括購置費用、安裝費用和直接相關的附屬設備費用)與其在一年內完成的裝卸作業量的比值。物料搬運設備的運營費用是指某種機械一年運營總支出(包括維修費用、勞動工資、動力消耗、照明等項)和物料搬運設備完成裝卸量的比值。裝卸作業成本是指在某一物流作業現場,機械每裝卸一噸貨物所支出的費用,即每年平均設備投資支出和運營支出的總和與每年物料搬運設備作業現場完成的搬運總噸數之比。
物料搬運設備的配套是指根據現場作業性質、運送形式、速度、搬運距離等要求,合理選擇不同類型的相關物料搬運設備。按搬運作業量和被搬運物資的種類進行機械配套,在確定各種機械生產能力的基礎上,按每年搬運1萬噸貨物需要的搬運設備臺數和每臺物料搬運設備所擔任裝卸物資的種類與每年完成裝卸貨物的噸數進行配套。此外,還可以采用線性規劃方法來設計物料搬運設備的配套方案,即,根據裝卸作業現場的要求,列出數個線性不等式,并確定目標函數,然后求出最優的各種物料搬運設備臺數。

在生產線中,選擇、規劃物料搬運設備或解決方案的策略主要包括:
提高機械化水平
對于勞動強度大,工作條件差,搬運、裝卸頻繁,動作重復的環節,應盡可能采用有效的機械化作業方式。今后的發展方向是,即使在人可以操作的場合,為了提高生產率、安全性、服務性和作業的適應性等,也應將人力操作轉由機械來實現,讓人可以在更高級的工作中發揮作用。

2.減少無效作業
按一定的操作過程完成貨物的搬運時,還要完成許多其他作業。作業即產生費用,因此,應采取多種措施避免無效作業,例如,減少作業數量,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之后再搬運比較合理;避免過度包裝,減少無效負荷;提高裝載效率,充分發揮搬運設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行搬運;減少倒搬次數,因為作業次數增多不僅浪費了人力、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對搬運作業的方便(或難易)程度,也稱為貨物的“活性”?;钚钥捎谩盎钚灾笖怠边M行定量的衡量。例如,工廠的物料處于散放狀態的活性指數為0 (移動時需逐個用人力搬到運輸工具中);處于集裝狀態活性指數為1(可一次性搬運);處于支墊狀態,如置于托盤中其活性指數為2(可方便地使用機械搬運);處于裝載狀態,如置于推車內,其活性指數為3(不需要借助其它機械便可搬運);處于傳送設備上移動的物料,其活性指數為4(貨物已處于移動狀態)。
在貨場搬運過程中,下一步工序比上一步工序的活性指數高,因而,下一步工序比上一步工序更便于作業時,便稱為“活化”。搬運的工序、工步應設計得使貨物的活性指數逐步提高,因此被稱為“步步活化”。通過合理設計工序、工步,以做到步步活化作業的同時,還要采取相應的措施和方法盡量節省勞力,降低能耗。這些方法和措施的實例有:作業場地要盡量硬化;在滿足作業要求的前提下,貨物凈重與其單元毛重之比盡量接近于l;能進行水平裝卸、滾動裝卸的,盡量采用水平裝卸和滾動裝卸等。

4.利用重力和減少附加重量
在貨物搬運時,應盡可能利用貨物的自重,以節省能量和投資。例如,利用地形差進行裝貨,采用重力式貨架堆貨等。在保證貨物搬運安全的前提下,應盡可能減少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
當物品的處理量波動較大時,會使搬運作業變得困難。但是,搬運作業還受運輸等其他環節的制約,其節奏不能完全自主決定。因此,必須綜合各方面因素妥善安排,使物流量盡量均衡,避免忙閑不均的現象。

6.集裝單元化
將零散放置的物體歸整為統一格式的集裝單元稱為集裝單元化。為了提高搬運效率,提高機械化、自動化程度和管理水平,應根據設備能力,盡可能擴大貨物的物流單元,例如采用托盤、貨箱等。這對搬運作業的改善是至關重要的原則,可以達到以下目的:發揮機械設備的效能,提高作業效率,搬運方便,靈活性好;負載的大小均勻,有利于實行作業標準化;在作業過程中避免物品損傷,保護被搬運的物品等。

7.各環節均衡、協調
搬運作業是各作業環節的有機組成,只有各環節相互協調,才能使整條作業線產生預期的效果。應使裝卸搬運各環節的生產效率協調一致,能力相互適應。因為個別薄弱環節的生產能力決定了整個裝卸搬運作業的綜合能力,所以,要針對薄弱環節,提高其能力,使搬運系統的綜合效率最高。

8.系統效率最大化
在貨物流通過程中,應力求抬高包裝、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系,如果分別獨自進行,那么,物流系統總體效率不一定高,因此,要從物流全局的觀點來研究解決問題。
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