企业物料搬运系统设计论文

企业物料搬运系统设计论文内容摘要：

，进行人员培训，安排实施计划。 程序模式就是指物料分析，移动分析和方法分析。 SHA 方法步骤 准备工作 输入搬运系统设计要素 P、 Q、 R、 S、 T。 P指产品，包括物料，物品和零件等， 每个生产区 域都有自己的产品，物料搬运系统的分析首要考虑的必须是产品。 Q是指数量，包括产量和用量等方面，数量一般有两种含义，一是指物流量，即单位时间的数量；二是指最大负荷量，即指单独一次最大的数量。 只要搬运的数量越大，搬运单位所需的费用就越低。 R是指路线，即指起点至终点，每次搬运活动的费用都要包括物料在搬运路线上的费用。 S指周围环境的辅助服务，传递过程，文书和维修人员等都 是 属于辅助服务，搬运活动的正常进行都离不开辅助服务。 工厂布置，建筑特性等都属于周围环境，搬运活动必须在这些环境中进行。 T是指时间，这里的时间具有规律 性，紧迫性和持续性 等特性。 物料分类 物料分类的依据有物理特性，数量特性，时间特性和管理特性 [15]。 清华机械厂 大学毕业 论文 7 物理特性包括尺寸，重量，性质，损坏可能性和状态。 尺寸是指物料的大小，根据尺寸确定物料在搬运过程中需要多大体积的搬运单元，从而采用合适的搬运设备，重量是用来确定物料的搬运设备， 根据物料的重量，可以确定合适承受能力的搬运设备，物料的性质 状态 即指物料是冷或者热，是液态还是固态，是粘稠还是 易燃易爆，根据物料的性质，确定出合适的搬运方案， 同时还要考虑到物料的易损性，对于有特殊要求的物料，要单独考虑搬运 方式。 数量特性是指研究物料的生产搬运批量，根据生产计划，确定是小批量，大批量还是中等批量，以确定合适的搬运方案。 时间特性是指物料的搬运具有周期性，季节性还是突然性，周期性是指生产时间上具有一定的周期，如按周按月为周期生产，季节性是指生产批量的产生随着季节变化，突然性是指生产周期不固定，批量具有突然性。 时间特性即指以此来确定合适的搬运方法。 物料分类的方法很灵活，并没有一个固定的模式。 在对物料分类时，要根据物料的实际情况，结合生产过程和现状，考虑到现有的搬运设备和设施， 针对物料的性质和易损情况来综合考虑。 系统布置分析 分析每项搬运活动的起点和终点；搬运活动有些路线，在这些路线上，已有的搬运方式是什么；物料要进出哪些工作区域，这些工作区域的布置什么样的。 设施布置决定了物料搬运的起点和终点的距离，因此，移动分析必须建立在相似物料搬运作业与具体布置结合的基础上。 各项移动的分析 移动分析的方法包括流程分析法，起讫点分析法和编制搬运活动一览表 [16]。 流程分析法是指每次只观察一类产品或物料，并跟随其沿着整个生产过程收集资料，最后编制成流程图。 这种 方法适合物料品种很少的情况。 起讫点分析 法包括搬运路线分析法和区域进出分析法。 搬运路线分析法是指观察移动的起止点来收集资料，并每次分析一条路线，绘制成搬运路线表，这种分析方法适用于路线不太多的情况。 区域进出分析法是对一个区域进行观察，收集运进运出该区域的一切与物料有关的资料，并编制成物料进出表，这种方法适用于路线数目比较复杂的情况。 搬运活动一览表包含的资料有：所有路线的方向，距离和具体情况；所有的物料类别；各项移动的 物流量，运输工作量，搬运工作具体情况 ；每条路线上总的物流量及每类物料的物流量，总的运输工作量及每类物料 的运输工作量 ；每类物料总的物流 量及每条路线上的物流量， 总的运输工作量及每条路线上的运输工作量。 搬运方法分析 搬运方法分析就是将一定类型的搬运设备和一定类型的运输单元相结合，并在一清华机械厂 大学毕业 论文 8 定的搬运模式下，分析出合理的物料搬运系统 [17]。 (1)选择合适的搬运路线，搬运路线包括三种，直达型，渠道型和中心型 [18]。 直达型是指物料的搬运路线取从起点到终点的最短距离，这种路线适用于物流量大，搬运路线短，或者是有特殊要求的物料，表示符号是 D。 渠道型是指物料在预定好的搬运路线上移动，与来自不用地点的其他物料一起汇合，最后搬运到终点，这种搬运 路线适合生产布置情况不规则或者物流量中等且搬运路线较长的物料，表示符号为 K。 中心型是指各种物料从不同的起点开始搬运，到某一点汇合，最后一起搬运到终点，这种物料搬运方式适合于物流量比较小且搬运路线比较长的情况，表示符号为 G。 其中直达型是属于直线型系统，中心型和渠道型是属于间接型系统。 如果物料搬运分析时出现物流量大且距离又长的情况时，说明工作区域的布置有问题，也就是说这种情况下，要改善的不是搬运方式而是设施布置，当然，有时候工序也是和搬运方式联系在一起的，比如说，物料需要接近空气（铸件冷却）时 ,那么冷却作业和 搬动是结合在一起的，这时若出现一个长期移动的大流量物料也是合理的[19]。 (2)选择合适的搬运设备搬运设备分为四类：简单的搬运设备，复杂的搬运设备，简单的运输设备和复杂的运输设备 [19]。 简单的搬运设备的设备价格比较低，设备是为方便快速的近距离获取物料而设计的，不适合做远距离运输，所以这种搬运设备适合物流量小且距离短的情况。 复杂的搬运设备价格比较高，但直接运转费用低，设备也是为方便快捷的搬运物料而设计的，此种设备适用于物流量大且距离短的物料。 简单的运输设备价格便宜但是直接转运费用比较高，此种设备是按长距离 运输设计的，适合物流量比较小且搬运距离长的物料。 复杂的搬运设备价格比较高，但是直接运转费用低，这种设备是为物流量大且搬运距离长的物料设计的。 (3)选择合适的运输单元。 一般的运输单元分为三种，包括散装搬运，单件搬运，容器或托架搬运 [19]。 一般来说，散装搬运时最经济实惠的方法，通常是对需求量比较大的物料采用这种方法。 单件搬运通常是用于物料尺寸比较大，形状比较复杂，容易损坏的情况。 还有很大部分的物料，是采用容器或托架搬运的，可以将单件的物料合并成一个搬运单元来一次性搬运，避免了运输路线的重复，这样搬运单元比较 大，要采用能力更大的搬运设备来搬运，但是单元化运输可以加少物料的损坏，也可以减少装卸费用。 清华机械厂 大学毕业 论文 9 初步确定搬运方案并修改制定合适的搬运方案 一个搬运方案，一般都是几种搬运方法的汇总。 任何一个方法都是使某种物料在某一路线上移动。 几条路线或几种物料可以采用同一种搬运方法，也可以采用不同的方法。 不管是哪种情况，一个搬运方案都是几种搬运方法的组合 [20]。 在搬运方案的修改中，有很多因素是对方案的制度产生影响的。 这些影响有：搬运方案是否和生产流程保持 一致；现有的平面和空间布置是否会限制搬运方案的实施；搬运方案能否即适应现在的生产需要，又能满足企业的长远发展；搬运方案是否可以利用现有的一些设施；搬运方案的投资是否合适；搬运方案是否足够安全；考虑原有搬运设备和容器的数量、适用程度及其价值；生产区域的环境和建筑的特点；存放物料的方法和设施。 A B C D A B C A B 图 直线型 图 渠道型 图 中心型 清华机械厂 大学毕业 论文 10 4 物料搬运系统分析的实际应用 物料分类 本次设计是以试验机厂提供的两种 产品 YE2020C 液压式压力试验机 和WE600C 液压万能试验机的零件加工工艺表来完成的。 表中数据包含了零件名称，工序名称，设施类型，设 施所在区域和和数量。 因为表中有的零件只在一个区域内加工，没有产出各 个加工区域的物流量，所以将其删去不予考虑，整理后的表格在附录中。 同时 厂方 给出了企业制造这两种产品的年生产量， YE2020C 液压式压力试验机为 50 台， WE600C 液压万能试验机为 55 台。 根据 附录表中 所整理显示的零件，分析物料的形状大小和搬运难易程度。 表 物料分类结果一览表 物料类别 分类依据 典型例子 摘要 类别号 物理特征 其他特征 尺寸 体积 / cm3 重量/kg 形态 易损性 数量 时间 特殊要求 极小零散 件 a ≤ 27 ≤ 1 极小 易散落 8 无 搬运时注意不要丢失零件 2020C1008 销轴 小型件 b 27 ~729 1~5 一般为固 块 状 易损坏 16 无 无 600C1246 连接块 固块状中型件 c 729 ~3375 5~10 固 块 状 无具体要求 14 无 无 600C2211 铰接体 板条状中型件 d 729 ~3375 5~10 板条状 无具体要求 21 无 无 600C1104 立杆 圆柱长条状大件 e ≥3375 ≥ 10 圆柱状 无具体要求 7 单件加工时间较长 无 600C1011 活塞 固块状大件 f ≥3375 ≥ 10 固块状 无具体要求 12 单件加工时间较长 无 600C1014 工作台 清华机械厂 大学毕业 论文 11 系统布置分析 试验机厂车间共分为七个区：大件加工区，镗区，镗铣区，精加工区，轴加工区，车区，附具加工区。 每个区的位置如下图。 图 加工区域分布图 每个区域之间都有不同种类的零件流通，每个区域之间都有流通通道。 大件加工区的主要加工区域有工装工具区，刀具调整区，钳工台，检验平台和工件翻转台。 镗区的设备主要有 TX611C 和 TX611C4,主要是 进行中小型零件的镗孔等工作。 镗铣区的设备主要有落地镗铣床，龙门铣 X2020A，主要进行大型零件的镗铣工作。 附具加工区分为附具加工一部和附具加工二部，主要设备是磨床 M7120，数控铣 XK5040，卧式铣床 X62W，小刨 B650，立铣 X53K，摇臂钻床 Z35 和坐标镗 T4163 等，主要是进行附具的加工。 车区的主要设备是卧式车床。 轴加工区的主要设备是万能外圆磨床。 精加工区的主要设备是 M4250， MKA2226Z 和磨床 MQ1350A。 图中的 双向流通路线一共有 21 条 ，具体流通路线在表 中列出。 清华机械厂 大学毕业 论文 12 表 流通路线 汇总 路线 （双向 ） 坐标表示 路线 （双向 ） 坐标表示 路线 （双向 ） 坐标表示 路线 （双向 ） 坐标表示 路线 （双向 ） 坐标表示 路线 （双向 ） 坐标表示 路线 （双向 ） 坐标表示 大件加工区— 镗区 （ 00， 01）— （ 00， 02） 大件加工区— 镗铣区 （ 00， 01）— （ 00， 03） 大件加工区— 精加工区 （ 00， 01）— （ 01， 00） 大件加工区— 轴加工区 （ 00， 01）— （ 01， 01） 大件加工区— 车区 （ 00， 01）— （ 01， 02） 大件加工区— 附具加工区 （ 00， 01）— （ 01， 03） 镗 区 — 镗铣区 （ 00， 02）— （ 00， 03） 镗区 — 精加工区 （ 00， 02）— （ 01， 00） 镗区 — 轴加工区 （ 00， 02）— （ 01， 01） 镗区 — 车区 （ 00， 02）— （ 01， 02） 镗区 — 附具加工区 （ 00， 02）— （ 01， 03） 镗铣区 — 精加工区 （ 00， 03）— （ 01， 00） 镗铣区 — 轴加工区 （ 00， 03）— （ 01， 01） 镗铣区 — 车区 （ 00， 03）— （ 01， 02） 镗铣区 — 附具加工区 （ 00， 03）— （ 01， 03） 精加工区 —轴加工区 （ 01， 00）— （ 01， 01） 精加 工区 —车区 （ 01， 00）— （ 01， 02） 精加工区 —附具加工区 （ 01， 00）— （ 01， 03） 轴加工区 —车区 （ 01， 01）— （ 01， 02） 轴加工区 —附具加工区 （ 01， 01）— （ 01， 03） 车区 — 附具加工区 （ 01， 02）— （ 01， 03） 现有的搬运设备有四种：人力小车，电瓶车，叉车，起重机。 有大件加工的生产区域内，搬运设备为起重机，其它生产区域内人力小车，各个区域之间的搬运工具有人力小车，电瓶车和叉车。 各项移动分析 各个区域之间的距离计算结果如下： （ 00， 01） — （ 00， 02） ： 37500247。 2＋ 7500＋ 7500＝ 33750(mm)； （ 00， 01） — （ 00， 03） ： 37500247。 2＋ 7500＋ 1500＋ 7500＋ 75000247。 2＝ 86250(mm) （ 00， 01） — （ 01， 00） ： 21000247。 2＋ 24000247。 2＋ 37500247。 2＋。