04 物料搬運系統Material handling systems大綱簡介物料搬運系統設計原則物料搬運設備Dr. TahoYang V 物料搬運系統2
簡介簡介前言物料搬運利用機械或人力來執行一項物料移動的動作物料搬運系統結合物料移動流程和設施佈置設計以期能有效支援設施的生產或服務系統作業Dr. TahoYang V 物料搬運系統4
簡介前言物料搬運系統是移動（時間效用與地點效用）、儲存（緩衝功能）、保護及控制物料（實體作業與資訊狀態）的藝術與科學結合。物料搬運系統的意義為在適當的成本下（兼具效能和效率與企業整體附加價值最大化），採用正確的方法、順序、方向、時機（避免數量不符與物料不對的現象）在正確的位置提供正確數量、正確條件的正確物料。Dr. TahoYang V 物料搬運系統簡介前言在一般製造工廠中，物料搬運作業約佔用3/41/41/6~5/61/2總人力總空間總生產工時產品總製造成本重點並非一昧的減少搬運活動，而是將物料搬運積極拓展為「改善製造品質」的工具，以加強企業的競爭力。Dr. TahoYang V 物料搬運系統6
簡介物料搬運系統設計主要目的透過有效率的搬運來降低生產成本增加物流的效率,確保適時適地使用物料改善工廠安全和工作狀況改善設施使用效率改善製造程序增加生產力Dr. TahoYang V 物料搬運系統簡介物料搬運系統設計20原則緣起1966 College-Industry Council on Material Handling Education (CICMHE)1981修訂此20原則可分為兩方面：系統整合方面搬運作業與設備方面Dr. TahoYang V 物料搬運系統8
物料搬運系統設計原則Material Handling MHP物料搬運系統設計20原則系統整合方面1.指導原則（Orientation Principle）一開始時徹底研究問題本質，並找出限制所在，以建立未來的需求內容和設計目標。−例子：系統需求定位不明，如物料搬運設備之功能和顧客需求內容不合。2.計劃原則（Planning Principle）考慮需求內容、選擇方案以及所有的物料搬運和儲存活動，訂定一個整體計劃。−例子：缺乏物料搬運的中長程計畫，未排定物料搬運設備的短期使用日程。Dr. TahoYang V 物料搬運系統10
MHP物料搬運系統設計20原則3.系統原則（Systems Principle）整合從供應鏈內不同端點之搬運活動−例子：物料搬運中發生遲延，物料流程中有障礙，因物料短缺導致停機，作業順序不平衡，設備及車輛停滯未使用，物料運錯地點，到貨日期不準時，多項訂單同時出貨，在製品控制不良。4.流程原則（System Flow Principle）將搬運與儲存作業中的實體物料流程與資訊流程作一整合−例子：未及時分派設備，物料因書面作業而等待，未使用自動辨識系統，製造前未預先準備零件，接收工作沒有事先告知。Dr. TahoYang V 物料搬運系統 MHP物料搬運系統設計20原則搬運作業與設備方面5.單元負載原則（Unit Load Principle）依據產品的大小和搬運設備負荷以決定產品的搬運單位為何−例子：缺乏使負荷單元化及穩定化的設備，未使用托板搬運的單元負荷，內部使用物件未實施單元化。6.空間利用原則（Space Utilization Principle）將建物的平面空間和立體空間作最佳利用−例子：儲存空間過度浪費，物料直接堆積在地板上，通道太多，儲放空間不足，接收、品管及運送時物料堆放地板，未善加使用立體空間。Dr. TahoYang V 物料搬運系統12
MHP物料搬運系統設計20原則7.標準化原則（Standardization Principle）儘可能使搬運方法及搬運設備標準化−例子：廠內容器缺乏標準化，缺乏單位負荷的標準，作業途程未標準化，物料搬運設備缺乏標準化，物料搬運系統未模組化，工作站未模組化，托板架的規格不一致，未按ABC分類儲放，未依零件編號順序儲放，零件編號缺乏標準化。8.人因化原則（Ergonomic Principle）依照人體的能力限制，設計物料搬運設備和作業程序，以使人員能夠有效利用這套系統−例子：人工裝載技術欠佳，操作者為取物料而移動，用手舉升的危險性。Dr. TahoYang V 物料搬運系統 MHP物料搬運系統設計20原則9.能源原則（Energy Principle）物料搬運系統及物料搬運程序中的能源消耗要具有經濟性的考量−例子：物料搬運設備空轉，自動物料搬運設備使用率低，工業機器人使用率低，缺乏能源使用安排以避免尖峰負荷，電池充電次數太多，照明能源的效率差。10.生態原則（Ecology Principle）使用物料搬運設備及物料搬運程序，應避免對周圍環境造成破壞−例子：充電區通風不良，環境控制區域隔絕設計不良。Dr. TahoYang V 物料搬運系統14
MHP物料搬運系統設計20原則11.機械化原則（Mechanization Principle）儘可能使用機械設備執行搬運作業，避免使用人力搬運−例子：利用直接勞力搬運，搬運設備不足，物料供應的移動技術不良，用人工裝卸托板，缺乏吊車及牽引車。12.彈性化原則（Flexibility Principle）採用能夠適應各種不同需求狀況、進行不同工作內容的方法及設備−例子：固定路徑的搬運工作使用可變路徑的搬運設備，現有系統無法擴充或轉換。Dr. TahoYang V 物料搬運系統 MHP物料搬運系統設計20原則13.簡單化原則（Simplification Principle）藉著刪除、減少及合併非並要的移動和設備，以簡化搬運工作−例子：重複搬運，物料流程倒退，儲存規劃太繁瑣。14.重力原則（Gravity Principle）在人員安全、產品耗損無慮的情況下，儘量利用重力搬運物料−例子：物料由低層往高層移動。Dr. TahoYang V 物料搬運系統16
MHP物料搬運系統設計20原則15.安全原則（Safety Principle）遵循現有的安全規定及參酌實際經驗，採用安全的物料搬運方法和設備−例子：簡陋、危險的自製搬運設施，工作人員未預先訓練，物料搬運設備操作者未受正式訓練，沒有警衛保護物料，用托板懸吊負荷，負載超過地板、格架及結構負荷，設備運作超速，格架未標明正反面，缺乏自動灑水裝置及火警警報器，危險性及易燃性的物料未給予明確標示和隔離，消防設備不完整，出入口不安全，沒有火災的應變計劃。Dr. TahoYang V 物料搬運系統 MHP物料搬運系統設計20原則16.電腦化原則（Computerization Principle）依據環境的需要，對物料搬運及儲存系統採用電腦網路作業，以改善物料資訊控制−例子：引導式通道缺乏軌道指示記錄，出貨單未按出貨順序列印，累積的訂單以人工分類。Dr. TahoYang V 物料搬運系統18
MHP物料搬運系統設計20原則17.佈置原則（Layout Principle）為所有可能存在的解決方案，準備一操作程序及設備佈置，再根據效率及效果選出其中最佳的方案−例子：搬運距離很長，途徑交叉，工作場所佈置不良，服務區配置不當，檢驗點位置不當，通道及儲存位置未標示，通道長度未規劃，缺乏窄道及特窄道儲存設備，物料搬運設備與出入口未配合，停車站沒有升降平台，停車站沒有圍籬，停車站門的數目不恰當，未適度分散接收及運送作業，燈光、加熱器及風扇擺設不當，物料儲放的通風、空調及溫度不適當，物料、人員或設備移動距離過長，牆及天花板隔離不良。Dr. TahoYang V 物料搬運系統 MHP物料搬運系統設計20原則18.成本原則（Cost Principle）在經濟有效的基礎上，比較每個設備和方法的經濟條件，衡量每搬運單位所耗用的成本大小−例子：掌握過多的物料，搬運設備閒置，過多的承運費用，間接費用很高。19.維修原則（Maintenance Principle）規劃所有搬運設備的定期維修−例子：物料搬運設備維修成本過高，未清除過多的廢品，負荷樑下垂或格架扭曲，沒有預防保養計劃。Dr. TahoYang V 物料搬運系統20
MHP物料搬運系統設計20原則20.汰舊原則（Obsolescence Principle）規劃定期更新搬運方法和設備以更有效率的方式改善作業−例子：搬運設備不適用，沒有設備更新計劃，搬運設備老舊。Dr. TahoYang V 物料搬運系統 MHP物料搬運系統設計20原則二十項物料搬運原則適合作為初期設計階段檢討改進的依據難以事先預測系統運作結果或是提出最佳設計方案且未能涵蓋物料搬運系統的全貌Dr. TahoYang V 物料搬運系統22
MHP物料搬運系統的設計流程流程圖*何故Why?何物何處何時如何何人何者What?Where?When?How?Who?Which?搬運對象移動方式搬運方法系統MaterialsMovesMethodsPreferred system*Refer to Tompkins et al. 2003, Facilities Planning, 3rd ed. WileyDr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備Material Handling Equipment
物料搬運設備分類*物料搬運設備A.容器及單B. 物料運D.自動辨識C. 存取設備元化設備輸設備及通訊設備物料的包裝物料的儲存物料的移動物料的控制與保護與取出*Refer to Tompkins et al. 2003, Facilities Planning, 3rd ed. WileyDr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備分類Material Handling EquipmentB. Material A. C. Storage D. Automatic Transport Containers and Retrieval Identification Equipmentand Equipmentand Unitizing Communication EquipmentEquipmentDr. TahoYang V 物料搬運系統26
物料搬運設備分類設備種類特性說明設備分類能有效地執行物料搬運和儲A1. 容器A. 容器及作，同時也可以確保物料的單元化設備A2. 負載單元化設備安全。B1. 輸送帶B. 物料運輸主要功能在於進行物料的運B2. 工業化車輛設備輸作業。B3. 單軌列車、吊車和起重C1. 單元負載存取設備目月在於臨時保管物料或建C. 存取設備立存貨以供日後取用。C2. 小型負荷存取設備D1. 自動辨識與認知設備D. 自動辨識及能夠提供及時、完整的物料通訊設備資訊搜集與通訊。D2. 自動化、無紙化通訊設備Dr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備A.容器及單元化設備A1. 容器（Containers） 托板（Pallet） 物流箱（skid boxes/tote pans）A2. 負載單元化設備（Unitizing equipment） 彈性伸縮纏繞（Stretch-wrappers） 托板封裝裝置（Palletizers）Dr. TahoYang V 物料搬運系統28
物料搬運設備 托板Dr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備 托板單面使用型墊板（可回收）Dr. TahoYang V 物料搬運系統30
物料搬運設備 托板兩面使用型墊板（可回收）Dr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備 托板可拆式（塑膠）棧板Dr. TahoYang V 物料搬運系統32
物料搬運設備 物流箱摺疊籠（蝴蝶籠）Dr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備 物流箱物流箱Dr. TahoYang V 物料搬運系統34
物料搬運設備 彈性伸縮纏繞收縮包裝機Dr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備 彈性伸縮纏繞彈性伸縮纏繞機Dr. TahoYang V 物料搬運系統36
物料搬運設備 托板封裝裝置Dr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備B. 物料運輸設備B1. 輸送帶（Conveyor）B2. 工業化車輛（Industrial Vehicles）B3. 單軌列車、吊車和起重（Monorail、Hoist、Crane）Dr. TahoYang V 物料搬運系統38
物料搬運設備B1. 輸送帶滾輪式、滾筒式、滾珠式Dr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備B1. 輸送帶鏈條式（滑動式）以鏈條承載貨物且鏈條兩邊板片直接在支撐軌道上滑行。Dr. TahoYang V 物料搬運系統40
物料搬運設備B1. 輸送帶皮帶式輸送機滑板式滾筒式Dr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備B2. 工業化車輛托板車Dr. TahoYang V 物料搬運系統42
物料搬運設備B2. 工業化車輛手推車Dr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備B2. 工業化車輛電動坐式堆高機Dr. TahoYang V 物料搬運系統44
物料搬運設備B2. 工業化車輛高揚程電動堆高機Dr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備B2. 工業化車輛步行式車輛Dr. TahoYang V 物料搬運系統46
物料搬運設備B2. 工業化車輛無人自動搬運車（Automated Guided Vehicles，AGV）(AGV)Dr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備C. 存取設備C1. 單元負載存取設備C2. 小型負荷存取設備Dr. TahoYang V 物料搬運系統48
物料搬運設備C1. 單元負載存取設備貨物架Dr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備C1. 單元負載存取設備中/輕型電動移動架Dr. TahoYang V 物料搬運系統50
物料搬運設備C1. 單元負載存取設備自動倉儲系統（Automated storage and retrieval system，AS/RS）Dr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備C1. 單元負載存取設備AS/RSDr. TahoYang V 物料搬運系統52
物料搬運設備C1. 單元負載存取設備AS/RSDr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備D. 自動辨識及通訊設備D1. 自動辨識與認知設備D2. 自動化、無紙化通訊設備Dr. TahoYang V 物料搬運系統54
物料搬運設備D1. 自動辨識與認知設備條碼條碼閱讀機條碼印刷機光學字元辨認無線電頻率標籤磁條機器視覺Dr. TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備D2. 自動化、無紙化通訊設備無線電頻率資料終端機聲音耳機燈號和計算機輔助智慧型卡片Dr. TahoYang V 物料搬運系統56
物料搬運設備半導體晶圓製造AMHSAMHS（Automated Material Handling System）Copyright 2001 Brooks Automation . TahoYang V 物料搬運系統物料搬運設備半導體晶圓製造AMHSWafer FOUP（FrontOpen Unified Pod）StockerRun CardDr. TahoYang V 物料搬運系統58
半導體晶圓製造AMHSInterbayTrackOHT（Overhead Transporter）Dr. TahoYang V 物料搬運系統59半導體晶圓製造AMHSAGVDr. TahoYang V 物料搬運系統60
物料搬運設備半導體晶圓製造AMHSINTER bayOHTINTRA bay•INTER/INTRA : OHT only•Do not use AGV/RGVDr. TahoYang V 物料搬運系統61複習題1.在一般製造工廠中，物料搬運作業在下列項目約佔用的比例有多少？總人力、總空間、總生產工時、產品總製造成本2.瞭解物料搬運系統設計原則。 a typical production line, estimate the percentage of the material handling activities according to the following categories: manpower requirements, space requirements, cycle time, and production and gain the comprehension of the material handling . TahoYang V 物料搬運系統62
作業___：物料搬運系統問題說明1.請選定一案例作為你的分析對象，例如你熟悉的廠房、物流中心、辦公室等等，可以是局部或者全部；可以是真實或者虛擬。2.請對你的選定案例作物料搬運系統分析，例如：系統選擇、設計原則應用、其它設計要領等等。3.此作業之目的在引用你熟悉案例來練習課程所學，可以是驗證結果或者提供設計規劃之參考。4.此案例將課程後續章節裡將被繼續引用。Dr. TahoYang V 物料搬運系統63作業___：物料搬運系統答題說明1.此次作業佔30作業點。2.以分組方式進行，將有部分課堂討論時間，同學們將於課後完成作業，並於____月_____日在課堂上作約10分鐘之簡報，並將紙本一份交給講師。3.評分標準－切題度（6點）、充實度（10點）、創見（10點）、Q&A（4點）Dr. TahoYang V 物料搬運系統64
