（从数据中看问题）
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5%，而95%的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、
等待上。
据统计，搬运费用占总生产费用的30%~40%
• 解决重点
物料搬运是一个系统工程，牵一发而动全身，因此必须抓住重
点。
：
→1 理解掌握物料搬运系统的的概念和设计原则
→2 物料搬运路线的选择与设计
→3物料搬运设备分类与选择
→4系统搬运分析设计
→5其他物料搬运分析技术
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第四章 物料搬运系统
一、概念
什么是物料搬运：
对物品进行搬上、卸下、移动的活动。
搬上、卸下——改变物料的存放状
态。
移动（搬运）——改变物料的空间
位置。
什么是物料搬运系统：
将一系列的相关设备或装置，用于一个过
程
或系统中，协调合理地 将物料进行移动、
储
存和控制。
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第一节：物料搬运系统的基本概念
物理改变
只增加成本
该系统的设计取决
于物料特性和种类
二、物料搬运系统设计中常见问题和基本原则：
� 搬运通道不畅通（交叉）——流动原则（搬运不是为搬运而搬运）
� 搬运动作不连续——连续搬运最经济
� 搬运路线曲折——最短距离原则
� 搬运容器不标准——标准化原则（国际公认标准基础模数尺寸为
600mm*400mm）——搬运机械应根据标准模数决定其性能参数
� 搬运活动未从系统考虑——系统化原则（把各种搬运活动当作一个
整体，其范围包括供货厂商、收货、储存、生产、检验、包装、发
货、运输和消费用户。）
� 搬运设备缺乏柔性——柔性原则（用叉车（堆、卸、搬））
� 搬运系统与生产系统不均衡——尽量使人、机、物合理安排，平衡
生产力
三、搬运的活性
物料存放状态对搬运作业的方便程度。
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第一节：物料搬运系统的基本概念
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3.应用活性理论改善搬运作业
�测定平均搬运活性指数，了解整个系统的特点、缺
点，根据分析、评价确定整体改进方案；
�确定需改进的局部区域；
�选定用于局部区域的装卸搬运设备；
�对设备和搬运方式进行经济性评价；
�对初步方案进行细致审查，改进不合理部分，也可
以同时提出几个方案进行比较研究。
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４.装卸作业合理化途径
防止和消除无效作业
◦ 尽量减少装卸次数
◦ 提高被装卸物资的纯度
◦ 包装要适宜
选择适宜搬运路线
提高物资装卸搬运活性
◦ 尽量做到步步活化
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装卸作业的机械化
◦ 机械化程度一般可分为三个阶段：简单的装卸器具，专用高效
的装卸机具，自动化设备
推广集装单元化装卸
◦ ①装卸单位大，作业效率高，可大量节约装卸作业时间
◦ ②能提高物资装卸搬运的灵活性
◦ ③操作单位大小一致，易于实现标准化
◦ ④不用手去触及各种物资，可达到保护物资的效果
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一、物料搬运设备的选择
1、选择原则：
2、考虑因素
•物料的特征和运动方式
例：易燃、易损、重量、
形状
水平式（滑道、
推车）
垂直式（升降机、
卷扬机）
倾斜式（连续运
输机）
多平面式（旋转
起重机）
•设备的技术性能：能否胜任工作
•经济因素：成本、性价比
•能耗：是否符合电力供应情况
•备件、维修和存放方式（托盘、
箱器）、搬运频率
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第二节：物料搬运设备及用具
复杂搬运设备
简单运输设备简单搬运设备
复杂运输设备
距离
物
流
量
设备的类型、型号和数量
二、传统搬运、储存设备
1、传输带——这是一种将物料沿固定路径移动的装置，可以通过电
气、重力或手工等方式对其进行操作，特点是连续动作、循环动作、
持续载荷、路线固定。常见滚轴式、皮带式、托盘式和高架式。
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第二节：物料搬运设备及用具
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重力滚轮输送机
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重力式滚筒输送机
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重力式滚珠输送机
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动力链条输送机
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动力式滚筒输送机
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皮带输送机
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分类输送机
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输送机械的应用——生产装配线
2、起重机——这是一种将重物提升、降低或传输
的装置，特点是间歇动作、重复循环、短时载荷、
升降运动。常见高架吊车、堆垛机。
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第二节：物料搬运设备及用具
包括手拉葫芦、手板葫芦、环链电动葫芦等
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简单起重机械
通用桥式起重机
门式起重机
悬挂类起重机
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通用起重机
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堆垛起重机
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装卸起重机
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专用起重机
3、工业车辆——这是一种轮式无轨运输装备，
特点是可独立运行，进行流动作业。
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第二节：物料搬运设备及用具
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搬运车辆
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托盘搬运车
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叉车
4、货架——为解决“先入先出”的困难，提高货物存放数量，就
须采用货架。常见有悬臂式、流动式和货格式。货架的选取须注
意货格净空尺寸、货架刚度和牛腿位置精度。
5、货物载体——是指承载货物的容器，可以有托盘、托板、滑板、
专用集装箱、专用堆放架、硬纸板箱等。常用的是托盘（平式、
箱式、柱式）。国际标准化组织建议的托盘标准尺寸为：
800mm*1200mm、1000mm*1200mm、
1016mm*1219mm、1100mm*1100mm。
6、电气、电子设备——指为进行货物及设备检测、识别和控制而
使用的电气、电子设备。常用条形码、射频技术、扫描仪、传感
器和PC机。 -
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第二节：物料搬运设备及用具
三、先进物料搬运设备
1、自动引导小车（AGV）——一种用电池供电、无人驾驶的工业
货车，可以通过编程进行路径选择和定位。通常与其他自动化系
统集成起来使用（如CNC机床、工业机器人），从而获得集成、
柔性自动化的综合效益。
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第二节：物料搬运设备及用具
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AGV的路径优化问题——
最初级的方法是将每个AGV在缓冲站的停位点联接成线。
但生产实际中，AVG不可能穿过任何设施，而且须考虑一定
的
转弯半径。
一般地，AGV转弯半径为车长的75%
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第二节：物料搬运设备及用具
取货点
AGV轮廓线路示意图 AGV优化路径
2、工业机器人——可沿规划好的路径搬运重物，适合再柔性装
配中搬运或从事危险工况。
机器人的选取指标——
净载重量：确定载重堆机械手臂所产生的最大力矩。
精度：由最小移动距离、可重复性和准确性三个因素组成，
其中最小移动距离由定位数据存储精度决定，准确性和可重复
性由机械齿轮和连接件的反弹及变形决定。
速度：由整个装配操作完成的周期决定。
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第二节：物料搬运设备及用具
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第二节：物料搬运设备及用具第二节：物料搬运设备及用具
基对象尺寸、
形状、重量
机器人的任务 机器人的需求
载荷与机器人
尺寸的比较
可行的车间层
计划区域
被处理对象尺寸、
形状、重量
装配技术
载荷与机器人
尺寸的比较
选择开始
选择结束
寻找其他更合适的机器人
机器人的选择方法
一、搬运路线类型
•直达型——指物料从起点到终点经
过的路线最短，适合于物流量大或
特殊要求的物料。
•渠道型——指物料在预定路线上移
动，与来自不同地点的其他物料一
起运到同一终点，适合布置不规则
或搬运距离较长的物料。
•中心型——各物料从起点移动到中
心分拣处，然后再运到终点，适合
物流量小且搬运距离长的物料。
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第三节：物料搬运路线的选择
二、 路线的选择
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第三节：物料搬运路线的选择
直达型
渠道型或中心型
物流量
距离
物流量
距离
物流量大且搬运距离长说明了什么？？
一、 搬运系统分析的体系结构
1、方法结构：
一种解决问题的方法
一系列依次进行的步骤
一整套关于记录、评定等级和图表化的图例符号
2、阶段结构：
阶段一：外部衔接——弄清所分析区域的物料进出情况。
阶段二：总体搬运方案——确定各主要区域搬运方法，
对搬运路线、设备类型作初步决策。
阶段三：详细搬运方案——各主要区域内部各工作地间的
搬运方法。
阶段四：方案实施——订购设备、人员培训、安装计划
调试、验收。 -
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第四节：系统搬运分析（第四节：系统搬运分析（SHASHA））
3、程序模式：
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主要输入因素：P、Q、R、S、T
1、物料的分类
3、各项移动的分析
4、各项移动的图表化
2、布置
5、物料搬运方法的知识和理解
6、初步的搬运方案
7、修改和限制
8、各项需求的计算
方案A 方案C方案B
9、方案的评价
选
定
物料分析
移动分析
方法分析（确
定合理经济的
搬运方法）
二、移动分析——设施布置决定了物料搬运的起点和终点的距离，
因此，移动分析必须建立相似物料搬运作业与具体布置结合的基
础上。
1、收集各种移动分析的资料——包括：
（1）物料的类别和基本特征
（2）路线的移动距离和路线的具体情况（弯曲程度、路面情况、
气
候与环境、拥挤程度、起止点组织情况）
（3）搬运量：
搬运量=物流量*搬运距离
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第四节：系统搬运分析（第四节：系统搬运分析（SHASHA））
2、移动分析方法
（1）流程分析法——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。该方法适合物料品种很少
的情况。
（2）起止点分析法——分两种做法
一是观察移动的起止点来收集资料，每次分析一条路线，并绘制
成搬运路线表。适合于路线数目不太多的情况。
二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。适合于路线数目多是情况。
3、编制搬运活动一览表，并在布置图上绘制流程图——将各项移动的
分析结果标注在布置图上，起到了一目了然的作用。 -
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第四节：系统搬运分析（第四节：系统搬运分析（SHASHA））
三、搬运方法分析——就是将一定类型的搬运设备与一定类型的运
输单元相结合，并进行一定模式的搬运活动，以形成一定的搬运
路线系统。一般地，每个搬运方案都是几种搬运方式的结合。这
一过程须建立搬运方法工作表、需求计算表和评价表
1、确定搬运方法：
（1）根据搬运路线系统选择原则确定搬运路线（直达、渠道、中
心）
（2）根据搬运设备选择原则确定搬运设备类别、规格、型号
（3）根据物料分类一览表确定运输单元
2、方案的修改和限制——除考虑搬运路线、设备和运输单元外，
还须考虑正确、有效设备操作，以及协调、辅助物料搬运正常进
行的问题（如生产和库存的协调）。常涉及的修改和限制内容有：
已确定同外部衔接的搬运方法；物料存放方式；空间限制；投
资限制；现有生产流程限制……
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第四节：系统搬运分析（第四节：系统搬运分析（SHASHA））
3、说明和各项需求的计算——对修改后的几个初步搬运方案，应逐
个方案进行说明和计算，其内容包括：
（1）每条路线上每种物料搬运方法的说明；
（2）搬运方法之外的其他必要的变动说明（如更改布置、作业计划、
生产流程、道路等）
（3）计算搬运设备和人员需求量
（4）计算投资和预期经营费用
4、方案评价——常用费用比较法和加权因素比较法
5、搬运方案的详细设计——在初步方案确定下来的基础上，解决具
体取货、卸货的搬运方法
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第四节：系统搬运分析（第四节：系统搬运分析（SHASHA））
小结：
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P、Q、R、
S、T
物料特征表
搬运方法
指示图
物料进出表
搬运活动
一览表
特征表
分类表
物流图
（坐标简图）
流程图 搬运路线表
需求计算表 评价表
少量物料
较多物料
SLP与SHA的相互关系：
1、两者出发点都是力求物流合理化——
SHA重点在于空间的合理规划，使得物流路线最短，在布置时
位 置合理，尽可能减少物流路线的交叉、迂回现象。
SLP重点在于搬运方法和手段的合理化，既确定合理的搬运方
法，选定合理的搬运设备，使搬运系统最优。
2、两者相互制约，相辅相成——
主要是设施布置时就应同时考虑搬运系统的要求。
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一、搬运活性指数分析
1、概念：
搬运活性——指物料的存放状态对搬运作业的难易程度
物料的存放状态——散放、装箱、支垫和装车
搬运作业——集中、搬起、升起、运走
搬运活性指数——指搬运某种状态下的物料所需要进行的四项
作业中已经不需要进行的作业数目。
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第五节：其他物料搬运分析技术第五节：其他物料搬运分析技术
思考：在运动中的物料
活性指数是多少
2、活性指数分析图——是显示物料搬运系统过程中各阶段活性指
数变化状况的示意图。该图便于直观地分析和确定改善物料搬运
的薄弱环节
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第五节：其他物料搬运分析技术第五节：其他物料搬运分析技术
讨论左
边的活
性指数
分析图
二、物料搬运检核表法——是一种基本的创造性技法。该方法首先
找出物料搬运系统的现存问题,然后逐项提出处理意见和改进措施，
以期达到通过改善搬运来提高生产率的目的。
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第五节：其他物料搬运分析技术第五节：其他物料搬运分析技术
