27.06.2022

Техника движения материалов


Техника движения материалов - одна из важнейших составляющих Логистики. Она отвечает за улучшение логистических процессов, а именно улучшение трёх основных целей логистики (увеличения качества, уменьшения времени, снижения затрат) путём использования современных технических методов транспортирования.

Введение

Логистика

Система, состоящая из двух составных элементов:

  • Техника движения материалов,
  • Полная обработка информации.

Полем деятельности логистики является четкое управление движением материальных и информационных потоков.

Материальный поток (физическое создание стоимости) движется по цепочке от поставщиков к потребителям через производителя. Задачи, которые выполняются на протяжении всего пути: закупка, снабжение, складирование, управление производством, исполнение заказа, распределение готовой продукции.

В отличие от материального потока направление информационного потока как обратнонаправленное - поток движется от потребителя к поставщику через производителя, включая в себя планирование, предложение и заказ; так и прямонаправленное от поставщика к потребителю, как сопроводительная информация по материальному потоку.

Логистическая цепочка состоит из трёх основных звеньев: поставщиков, производителей и потребителей, которые в свою очередь могут представлять собой целые системы. На основе этой цепочки логистика делится на 4 главных вида логистики:

  • Логистика снабжения - делится на логистику закупок и непосредственно логистику снабжения и, соответственно, отвечает за закупку и снабжение производства сырьём и материалами;
  • Производственная логистика - отвечает за движение материалов и информации в производственных процессах;
  • Логистика сбыта - отвечает за дистрибуцию готовой продукции от производителя к потребителям;
  • Логистика утилизации отходов - главным отличием данного типа логистики является её направление - она обратнонаправленная и в зависимости от конечной цели, делится на редистрибуцию, репроизводство и утилизацию.

Но для обеспечения движения потоков по цепочке в одну или другую сторону необходимы ещё две подсистемы логистики:

  • Складская логистика - отвечает за хранение материалов или информации и делится на 3 основных процесса: складирование, буферизация, сохранение;
  • Транспортная логистика - отвечает за непосредственное передвижение продукции из пункта А в пункт Б и делится на транспортировку (с помощью авиа, ж/д, авто, водного или трубного транспорта) и транспортирование (с помощью, к примеру, конвейеров, погрузчиков, стеллажей и т. п.)

Техника движения материалов

Техническое оборудование (механизмы, машины), подразделяющееся на три основные элемента:

  • Техника транспортирования,
  • Техника хранения и передачи информации,
  • Техника управления

Полем деятельности техники движения материалов является планирование, организация и обеспечение экономичности логистических процессов.

Материальный поток - это сцепление всех процессов от добычи сырья, доработки и переработки материалов, через производство вплоть до распределения готовой продукции внутри определённой области. В частности, сюда относятся: обработка, владение, транспортирование, буферизация, пребывание и складирование (VDI 3300)

Технику транспортирования можно разделить на следующие элементы:

  • Упаковочная техника и техника создания транспортных единиц;
  • Техника транспортирования;
  • Техника складирования;
  • Техника комплектации (комиссионирования);
  • Техника владения;
  • Монтажная техника;
  • Погрузочно-разгрузочная техника;
  • Информационная техника и техника управления.

Техника транспортирования

Механизмы, обеспечивающие транспортирование материалов, полем задач которых является определение оптимальных конструкций механизмов и методов их применения.

Технику транспортирования можно разделить на следующие виды:

  • Подъемные механизмы
  • Краны
    • Мостовой кран
    • Башенный кран
    • Портальный кран
    • Автокран
    • Плавающий кран
    • и др.
  • Серийные подъемные механизмы
    • Бутылочный прокат
    • Электропрокат
    • Реечный (зубчатый) домкрат
    • Козлы
    • и др.
  • Транспортные средства непрерывного действия
  • Механические транспортные средства (конвейера)
    • Ленточный конвейер
    • Роликовый конвейер (рольганг)
    • Ковшевый (вертикальный) конвейер (нория)
    • Цепной конвейер
    • Виброконвейер
    • Шнековый (червячный) транспортер
    • Подвесной конвейер
    • и др.
  • Гидравлические транспортные средства (трубопроводный транспорт)
  • Пневматические транспортные средства (пневмотранспорт)
  • Наземная техника
  • Нерельсовая
    • Тележка
    • Тягач
    • Подъёмник
    • Погрузчик
    • Автоматические беспилотные системы
    • и др.
  • Рельсовые
    • Сдвигаемая установка
    • Вагонетка
    • и др.
  • Складская техника
  • Складские установки
    • Поддонный стеллаж
    • Проездной стеллаж
    • Прокручивающийся стеллаж
    • Кассетный стеллаж
    • и др.
  • Техника обслуживания склада
    • Вилочный погрузчик
    • Ричтрак
    • Штабелер
    • и др.
  • Техника комплектации
  • Техника управления
  • Особые области
  • Лифты
  • Фуникулеры
  • Погрузочно-разгрузочная техника
  • Техника владения
  • и др.
  • Виды и свойства объектов транспортировки

    Виды и свойства объектов транспортировки имеют огромное значение для конструкции транспортеров. Различают сыпучие и поштучные грузы.

    Поштучные грузы - это отдельные единицы, например, ящик, мешок, упакованный механизм, ящик для бутылок или даже несколько ящиков на одном поддоне. Показателями поштучных грузов являются:

    • Габариты - длина, ширина, высота, вес
    • Форма - кубический, продолговатый, с гладкой или шершавой поверхностью и т. д.
    • Особые свойства - громоздкий, бьющийся, штапелируемый, восприимчивый к температуре и т. д.

    Сыпучие грузы - это массовые грузы, например, песок, уголь, щебень, камни, руда, мука и т. д. Они так же делятся на три группы: кусковые (камни), гранулированные (щебень) и пылеобразные (мука) Показателями сыпучих грузов являются:

    • Насыпная плотность
    • Угол насыпки
    • Размер зерна

    В зависимости от груза подбирается соответствующий метод транспортировки. Как правило, различают два основных метода транспортировки: постоянный (конвейеры, круговые фуникулеры, лифты непрерывного действия) и периодические (краны, бутылочные транспортеры, лифты, шахтные транспортеры, челночные фуникулеры)

    Способность функционировать транспортеров постоянного или периодического действия характеризуется транспортным потоком. Транспортный поток - это объём груза (пропускная способность) за единицу времени. В зависимости от вида груза и метода транспортирования, поток бывает поштучный (шт/ед. вр.), массовый (кг/ед. вр.) и объемный (м3/ед. вр.)

    У подъемных механизмов способность функционирования так же характеризуется полезной и предельной нагрузкой.

    Предельная нагрузка - это максимальный вес, который может поднять подъемный механизм.
    Полезная нагрузка - это предельная нагрузка за вычетом веса крепления и такелажной оснастки.

    Транспортирование сыпучих грузов

    Транспортирование сыпучих грузов характеризуется массовым (lm) и объемным потоком (lv). Оба потока связаны друг с другом насыпной плотностью (ρ).

    lm=ρ·lv

    При постоянной отгрузке действует: lv=A·v, где
    А - площадь поперечного сечения заполнения (м2)
    v - скорость транспортирования (м/с)

    При пульсирующей или тактовой отгрузке действует: lv=V·v/e, где
    V - максимальный объём захвата (например, ковша) (м3)
    v - скорость транспортирования (м/с)
    e - интервал между захватами (м)

    Транспортирование поштучных грузов

    Регулярная поставка - такт

    lшт=1шт·v/s


    λ = 1/T, где

    lшт - штучный поток
    v - постоянная скорость
    λ - пропускная способность
    Т - такт (Т = s/v)

    Нерегулярная поставка

    Среднее время поставки:

    t = l i + d i v ¯ {displaystyle t={frac {l_{i}+d_{i}}{ar {v}}}} , где

    при ∀ i : t = T = c o n s t ⇒ ∀ i : l + d = c o n s t {displaystyle forall i:t=T=constRightarrow forall i:l+d=const}

    ti - дискретное время поступления i-го груза
    li - длина i-го груза
    di - расстояние между i-тым и следующим грузами
    v ¯ {displaystyle {ar {v}}} - средняя скорость
    Т - такт tm - самое вероятное время поступления груза

    Вероятность поступления груза подчиняется законам теории Вероятности, а именно нормальному распределению

    ∫ 0 ∞ f ( t ) d t = 1 ⇒ E ( t ) = ∫ 0 ∞ t ⋅ f ( t ) d t {displaystyle int _{0}^{infty }f(t)dt=1Rightarrow E(t)=int _{0}^{infty }tcdot f(t)dt}

    Для расчёта наиболее вероятного времени поступления и величины ожидания можно использовать следующие функции распределения:

    Пропускная способность:

    λ = n ∑ i = 1 n t i = n v ¯ ∑ i = 1 n ( l i + d i ) {displaystyle lambda ={frac {n}{sum _{i=1}^{n}{t_{i}}}}={frac {n{ar {v}}}{sum _{i=1}^{n}{(l_{i}+d_{i})}}}}

    Причем при l i ⇒ l m i n {displaystyle l_{i}Rightarrow l_{min}} и d i ⇒ d m i n {displaystyle d_{i}Rightarrow d_{min}}

    λ g r = n v ¯ l m i n + d m i n {displaystyle lambda _{gr}={frac {n{ar {v}}}{l_{min}+d_{min}}}} - граничная пропускная способность

    Средства транспортировки, вспомогательные средства для погрузки и средства формирования грузов

    Транспортная техника делится на две основные категории: техника транспортировки и техника транспортирования.

    Техника транспортирования предназначена для транспортирования, распределения и складирования грузов, а также перевозки пассажиров на ограниченные расстояния, как правило, внутри области производства (погрузчик, автоматический беспилотный погрузчик, мостовой кран, роликовый конвейер, ленточный конвейер и т. д.).

    Техника транспортировки осуществляет перевозку грузов и пассажиров по улицам, рельсам, воде и воздуху. Бывает как ближнего, так и дальнего следования (автомобиль, поезд, корабль, самолёт и т. д.).

    Транспортные системы состоят из трёх составных элементов - транспортные единицы (синоним: груз), процесс транспортирования и средства транспортирования (синоним: транспортное средство)

    Транспортная единица состоит из непосредственно транспортируемого товара (деталь, короб, ящик) и вспомогательного средства для погрузки (поддон, короб, кассета)

    Процесс транспортирования заключается в исполнении двух главных задач:

  • Организация транспортирования - все диспозитивные и контролирующие функции по организации;
  • Управление транспортированием - переработка информации для планирования и реализации транспортирования.
  • Вспомогательные средства для транспортировки, складирования и погрузки

    Все три термина имеют одно значение и общие функции:

    • Образование унифицированной логистической единицы,
    • Защитная функция за счёт повышения транспортоспособности.

    Переход к стандартным единицам обеспечивает предпосылки к механизации и даже автоматизиции материальных потоков.

    Основные средства транспортировки

    1. Унифицированные кассеты/ящики
    Кассеты являются полностью закрытым средством. Выполнены, в основном, из пластмассы в форме стандартизированных ящиков или складских коробов. Главным плюсом данных кассет является их модулярное построение - кассеты одного класса хорошо штабелируются. Существует множество различных модификаций, габаритов и грузоподъёмностей.

    2. Евро-поддоны
    Поддоны предназначены для объединения множества грузов в единую транспортную единицу, чтобы обеспечить более эффективную погрузку, транспортировку и складирование.
    Поддоны по Евро-стандарту имеют габариты 800 мм х 1200 мм; они четырёхсторонние (погрузчик может захватить их с любой из четырёх сторон); выполнены, как правило, из дерева, но существуют варианты и из искусственных материалов; грузоподъёмность - 1000 - 1500 кг.

    3. Вспомогательные средства под евро-стандарт
    Для удобства погрузки, транспортировки и складирования многие прочие средства были модернизированны под евро-стандарт поддонов. Это, в первую очередь, боксы, стальные контейнеры и решетчатые поддоны. Полностью закрытые средства. Предназначены для перевозки и хранения мелкогабаритных и не штабелируемых грузов, зато благодаря евро-стандартам приобретают возможность к штабелированию и перевозке кранами.

    4. Контейнер
    Полностью закрытое средство транспортировки, предназначенное для перевозки крупногабаритных и тяжелых грузов на большие расстояния с помощью средств транспортировки (автомобили, суда и т. д.). В зависимости от груза, имеют различные размеры и формы.
    ISO-контейнеры имеют ещё одно назначение - их размеры позволяют максимально эффективно размещать унифицированные кассеты/ящики.

    Создание погрузочных единиц и упаковок

    Термины "груз", "погрузочно-разгрузочная" и "складская единица", "единица комплектации", "производственная, сборочная, готовая единицы" имеют сходное значение, но указывают место нахождения и целенаправленность продукта в логистической цепи.

    груз находится в транспортном средстве и направляется к месту разгрузки. После разгрузки "разгрузочная единица" отправляется на склад, где встает на учёт и становится "складской единицей". При формировании заказа работник склада изымает отдельные складские единицы в общий заказ, называющийся комплектацией. Таком образом при в процессе комплектации со склада изымаются "единицы комплектации". Полученные комплекты, как "отгружаемые единицы", погружаются на транспорт и в зависимости от дальнейшей цели становятся производственной единицей (цель - производство), сборочной единицей (цель - сборка) или готовая продукция (цель - сбыт или покупатель)

    Примеры наиболее часто используемых упаковок

    • Пакет
    • Жестяная банка
    • Бочка
    • Бутылка
    • Открытый ящик
    • Сундук
    • Мешок
    • Коробка
    • Тюбик
    • Стеклянная банка
    • Лоток
    • Футляр

    Палетирование

    В русском языке укоренилось слово, обозначающее процесс укладки (штабелирования) грузов на поддоны - палетирование. Палетирование - это штабелирование отдельных единиц в штабеля, где каждый штабель состоит из одного или нескольких слоев, а каждый слой из отдельных единиц и т.д. Единицы штабелирования выкладываются по определённому рисунку в зависимости от самого груза, чтобы обеспечить большую надежность.

    Помимо ручного палетирования в мировой практике существует множество видов механизированной и автоматизированной техники раскладки груза на поддоны.

    Линии могут быть как однолинейными, так и многолинейными. Для палетирования используют, как правило, три вида роботов: робот-рука, портальный укладчик, столбовой (осевой) укладчик.

    Так же в зависимости от укладываемого груза существует множество различных механизмов захвата:

    • Клещи
    • Вилы
    • Вакуумные присоски
    • Бутылочный или канистровый захват

    Обеспечение безопасности грузов

    Вышерассмотренная упаковка помимо обеспечения возможности перевозки и хранения, обеспечивает безопасность непосредственного продукта. Так же выше рассмотрено, что для удобства транспортировки и хранения зачастую упакованные единицы укладывают в штабеля на поддоны. Но не всегда это обеспечивает полную безопасность груза, и поэтому необходимы специальные средства по её обеспечению.

    Специальные средства обеспечения безопасности делятся на две группы:

  • Внутренние средства обеспечения безопасности
  • Специальный рисунок укладки
  • Надпольная прослойка
  • Средства обеспечения антискольжения
  • Внешние средства обеспечения безопасности
  • Частичная термоусаживающаяся плёнка
  • Полная термоусаживающаяся плёнка
  • Эластичные покрытия
  • Обручевание/перевязка





  • Яндекс.Метрика