_load_stores_from_the_pier_to_the_ship_prior_to_getting_underway_from_Naval_Station_Norfolk.jpg/1280px-thumbnail.jpg)
Обработка материалов подразумевает перемещение на короткие расстояния в пределах здания или между зданием и транспортным средством. [1] Она использует широкий спектр ручного, полуавтоматического и автоматизированного оборудования и включает рассмотрение защиты, хранения и контроля материалов на протяжении всего их производства, складирования, распределения, потребления и утилизации. [2] Обработка материалов может использоваться для создания полезности времени и места посредством обработки, хранения и контроля отходов, в отличие от производства, которое создает полезность формы путем изменения формы, вида и состава материала. [3]
Обработка материалов играет важную роль в производстве и логистике. Почти каждый предмет физической торговли транспортировался на конвейере или погрузчике или другом типе оборудования для обработки материалов на производственных предприятиях, складах и в розничных магазинах. Хотя обработка материалов обычно является частью работы каждого производственного рабочего, более 650 000 человек в США работают в качестве специализированных «операторов машин для перемещения материалов» и имеют среднюю годовую заработную плату в размере 31 530 долларов США (май 2012 г.). [4] Эти операторы используют оборудование для обработки материалов для транспортировки различных товаров в различных промышленных условиях, включая перемещение строительных материалов по строительным площадкам или перемещение товаров на суда.
Обработка материалов является неотъемлемой частью проектирования большинства производственных систем, поскольку эффективный поток материалов между видами деятельности производственной системы в значительной степени зависит от расположения (или компоновки ) видов деятельности. Если два вида деятельности соседствуют друг с другом, то материал может легко передаваться от одного вида деятельности к другому. Если виды деятельности являются последовательными, конвейер может перемещать материал с низкими затратами. Если виды деятельности разделены, для транспортировки требуются более дорогие промышленные грузовики или подвесные конвейеры. Высокая стоимость использования промышленного грузовика для транспортировки материалов обусловлена как затратами на рабочую силу оператора, так и негативным влиянием на производительность производственной системы (например, увеличение объема незавершенного производства ), когда несколько единиц материала объединяются в одну транспортную партию с целью сокращения количества поездок, необходимых для транспортировки. [5]
Единичная загрузка — это либо отдельная единица товара, либо несколько единиц, организованных или ограниченных таким образом, что их можно обрабатывать как единое целое и сохранять их целостность. Хотя гранулированные, жидкие и газообразные материалы можно перевозить навалом, их также можно помещать в единичные грузы с использованием мешков, бочек и цилиндров. [6] Преимущества единичных грузов заключаются в том, что можно обрабатывать больше товаров одновременно (тем самым сокращая количество требуемых поездок и потенциально сокращая расходы на обработку, время погрузки и разгрузки, а также повреждение продукта), а также в том, что это позволяет использовать стандартизированное оборудование для обработки материалов. Недостатки единичных грузов включают отрицательное влияние пакетирования на производительность производственной системы и стоимость возврата пустых контейнеров/поддонов в пункт их происхождения. [7]
Штучные грузы могут использоваться как для обработки в процессе, так и для распределения (прием, хранение и отправка). Проектирование штучных грузов включает определение типа, размера, веса и конфигурации груза; оборудования и метода, используемых для обработки груза; и методов формирования (или сборки) и разборки груза. Для обработки в процессе штучные грузы не должны быть больше размера производственной партии деталей в процессе. Большие производственные партии (используемые для повышения использования узких мест) могут быть разделены на более мелкие транспортные партии для целей обработки, где каждая транспортная партия содержит одну или несколько единиц груза, а небольшие единицы груза могут быть объединены в более крупную транспортную партию для обеспечения более эффективной транспортировки. [8]
Выбор размера единицы груза для распределения может быть сложным, поскольку контейнеры/поддоны обычно доступны только в стандартных размерах и конфигурациях; грузовые прицепы для грузовиков, железнодорожные крытые вагоны и грузовые отсеки самолетов ограничены по ширине, длине и высоте; а количество возможных размеров контейнеров/поддонов для груза может быть ограничено из-за существующей планировки склада и конфигураций стеллажей для хранения, а также размера упаковки/коробки клиента и ограничений по полкам розничных магазинов. Кроме того, практический размер единицы груза может быть ограничен оборудованием и доступным пространством в проходах, а также необходимостью безопасной обработки материалов. [9]
Ручная работа по перемещению материалов вносит большой вклад в более чем полмиллиона случаев заболеваний опорно-двигательного аппарата, ежегодно регистрируемых в Соединенных Штатах . Заболевания опорно-двигательного аппарата часто включают растяжения и вывихи в пояснице, плечах и верхних конечностях. Они могут привести к длительной боли, инвалидности, медицинскому лечению и финансовому стрессу для тех, кто страдает от них, и работодатели часто оказываются оплачивающими счет, либо напрямую, либо через страхование компенсаций работникам, в то же время они должны справляться с потерей полной трудоспособности своих работников. [10] [11]
Научные данные показывают, что эффективные эргономические вмешательства могут снизить физические требования к рабочим задачам MMH, тем самым снижая частоту и тяжесть травм опорно-двигательного аппарата, которые они могут вызвать. Их потенциал снижения расходов, связанных с травмами, сам по себе делает эргономические вмешательства полезным инструментом для повышения производительности компании, качества продукции и общей конкурентоспособности бизнеса. Но очень часто производительность получает дополнительный и надежный стимул, когда менеджеры и рабочие по-новому смотрят на то, как лучше всего использовать энергию, оборудование и усилия, чтобы выполнить работу максимально эффективным, действенным и легким способом. Планирование, которое применяет эти принципы, может привести к большим победам для всех заинтересованных сторон. [10] [11]
Ручная обработка подразумевает использование рук работника для перемещения отдельных контейнеров путем их подъема, опускания, наполнения, опорожнения или переноски. Это может подвергать работников физическим опасностям, которые могут привести к травмам: большой процент из более чем полумиллиона случаев заболеваний опорно-двигательного аппарата, регистрируемых в США каждый год, возникает из-за ручной обработки и часто включает растяжения и вывихи в пояснице, плечах и верхних конечностях человека. [12]
Эргономические улучшения могут быть использованы для изменения задач по ручному перемещению грузов с целью снижения травматизма. Эти улучшения могут включать в себя перенастройку задачи и использование позиционирующего оборудования, такого как подъемные/наклонно-поворотные столы, подъемники, балансиры и манипуляторы, для уменьшения тяги и наклона. [13] Пересмотренное уравнение подъема грузов NIOSH (Национальный институт охраны труда) 1991 года [14] может быть использовано для оценки задач по ручному подъему грузов. В идеальных обстоятельствах максимальный рекомендуемый вес для ручного подъема грузов, позволяющий избежать травм спины, составляет 51 фунт (23,13 кг). Используя точные условия подъема (высота, расстояние подъема, вес, положение веса относительно тела, асимметричные подъемы и предметы, которые трудно схватить), используются шесть множителей для снижения максимального рекомендуемого веса для задач по подъему грузов, не соответствующих идеальным.
Когда это технически и экономически осуществимо, оборудование может использоваться для сокращения, а иногда и замены необходимости ручной обработки материалов. Большая часть существующего оборудования для обработки материалов является только полуавтоматизированной, поскольку для таких задач, как погрузка/разгрузка и вождение, которые сложны и/или слишком дороги для полной автоматизации, необходим оператор-человек. Однако продолжающиеся достижения в области датчиков, машинного интеллекта и робототехники сделали возможным полную автоматизацию все большего числа задач по обработке. [15] Грубым руководством для определения того, сколько можно потратить на автоматизированное оборудование, которое заменит одного обработчика материалов, является то, что с учетом преимуществ средний оператор движущейся машины обходится компании в 45 432 доллара в год. [16] Предполагая, что реальная процентная ставка составляет 1,7% [17] и срок службы 5 лет [18] без затрат на внедрение/адаптацию, без затрат на обучение, без затрат на обучение и без эксплуатационных расходов для оборудования без ликвидационной стоимости, [19] компания должна быть готова заплатить до
приобрести автоматизированное оборудование для замены одного работника. [20] Во многих случаях автоматизированное оборудование не столь гибко, как человек-оператор, как в отношении того, что оно не может выполнять определенную задачу так же хорошо, как человек, так и в отношении того, что его нельзя так же легко перенаправить для выполнения других задач по мере изменения потребностей.
