物流设施设备教案.docx
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物流设施设备教案
课题
第一章物流设施与设备概述
第一节现代物流技术的特点
第二节现代物流设施与设备的类型
教学
目标
1、了解物流设施与设备概述
2、了解现代物流技术的特点
3、了解现代物流设施与设备的类型
教
学
重
点
现代物流技术的特点
教学难点
现代物流设施与设备的类型
教
学
时
间
4课时（第4周）
教具准备
教学组织与实施
教师活动
学生活动
【新课导入】（5分钟）
近年来，以物流中心、配送中心、第三方物流等全新物流等全新物流为代表的现代化物流正在我国蓬勃兴起。
【新课讲授】（70分钟）
一、现代物流的特点
随着现代物流的发展，现代物流表现出许多特点，这些特点集中表现在如下方面:
1.科学化
现代物流的发展经历了从PhysicalDistribution到Logistics再到3PL（第三方物流）和4PL（第四方物流）的历程，物流已经成为一门科学。
物流的科学化表现为在发达国家拥有专门的物流科学机构和从事物流科学的专业人员，并已经建立了完整的、系统的、全面的物流科学研究、教育和培训体系。
在物流科学的发展过程中，物流作为一门年轻的学科不断地从其他学科中汲取营养，不断地采用和应用其他学科的成果（如分销管理、运输管理、物资管理和其他技术学科等），从而形成了一个相对独立的学科;与此同时，物流又与其他学科如市场营销、运作管理、供应链管理、电子商务等融会贯通，并促进整个管理科学的发展。
2.系统化
系统科学在物流管理领域中得到了广泛的应用。
人们利用系统科学的思想和方法建立物流系统，包括社会物流系统和企业物流系统。
从系统科学的角度来讲，物流也是社会大系统的一个部分。
物流系统化是系统科学在物流管理中应用的结果。
现代物流从系统的角度统筹规划一个公司整体的各种物流活动，处理好物流活动与商流活动及公司目标之间、物流活动与物流活动之间的关系，不求单个活动的最优化，但求整体活动的最优化。
3.规模化
物流规模化是指物流企业的规模化经营或者规模化经营的物流企业。
随着物流社会化和专业化的发展，市场需求的增加，企业开始规模化经营，并出现了具有规模化的大型物流企业，资产扩大、员工增加、营业额扩大、市场占有率提高，少数规模化的企业占据市场的大部分或者绝大部分份额。
4.标准化
在物流管理的发展过程中，从企业物流管理到社会物流管理不断地制定和采用新的标准。
从物流的技术角度，物流标准可以分为产品、技术和管理等标准。
从物流的社会角度，物流标准可以分为企业标准和社会标准。
5.专业化与产业化
社会分工导致了专业化，导致了物流专业的形成。
（1）专业化
物流专业化本身至少包括两个方面的内容:
在企业中，物流管理作为企业一个专业部门独立地存在着，并承担着专门的职能。
随着企业的发展和企业内部物流需求的增加，企业内部的物流部门可能从企业中游离出去，成为社会化的专业化的物流企业;
在社会经济领域中，出现了专业化的物流企业，提供着各种不同的物流服务，并进一步演变成为服务专业化的物流企业。
服务专业化包括两个方面的内容:
一方面是服务功能或内容的专业化，提供简单的、功能的、专一的或单一的物流服务;另一方面是服务对象或行业的专业化，也就是说物流企业面向某个行业或者某种类型的企业开展物流服务。
（2）产业化
产业化的发展形成众多的物流企业，而物流企业规模化的发展产生了一些在市场中处于主导地位的领先企业，物流的全面发展产生了与之相适应的研究开发、指标评价体系，使得物流业成为影响到国民生产总值的一种产业，发达国家已经形成了物流产业。
6.自动化与智能化
（1）自动化
物流自动化是指物流作业过程的设备和设施自动化，包括运输、装卸、包装、分拣、识别等作业过程。
比如，自动识别系统、自动检测系统、自动分拣系统、自动存取系统、自动跟踪系统等。
物流自动化的设施包括条码自动识别系统、自动导向车系统（AGVS）、货物自动跟踪系统（如GPS）等。
物流自动化可以便于物流信息的实时采集与追踪，提高整个物流系统的管理和监控水平等。
（2）智能化
伴随着科学技术的发展和应用，物流管理从人工化的手工作业，到半自动化、自动化，直至智能化，这是一个渐进的发展过程，从这个意义上，智能化是自动化的继续和提升，因此，可以这样理解:
自动化过程中包含更多的机械化的成分，而智能化中包含更多的电子化成分，包括集成电路、计算机硬件和计算机软件等;
智能化在更大范围内和更高层次上实现物流管理的自动化，智能化不仅用于作业，而且用于管理，比如，库存管理系统、成本核算系统等;
智能化不仅可以代替人的体力，而且可以运用或代替人的脑力。
因此，与自动化相比，智能化能够更大程度地减少人的脑力劳动和体力劳动。
7.电子化
由于现代电子技术和产品在物流管理中的广泛运用，因而，实现了物流的电子化。
许多物流技术都是建立在电子技术基础之上的，物流自动化、物流智能化、物流实时化和物流可视化都包含着电子技术，这些物流技术使电子技术更加专业化和具体化。
随着现代物流技术特别是电子信息技术和光电技术的发展和应用，用户可以在办公室（随着移动商务的应用，甚至随时随地）看见货物存储和运输的状态，以文字、数字、图形、图片、图像等信息形式，看见反映货物的物流、商流、资金流和信息流的各种信息，物流管理不再是经济的“黑暗地带”，供应链管理也不再是“看不见的手”。
随着互联网的日益普及，电子商务的应用呈现迅猛增长之势。
现代物流逐渐与电子商务紧密结合，主要体现在:
电子商务带来对物流的巨大需求，推动了物流的进一步发展;
物流也在促进电子商务的发展。
因此，可以说二者互相依存，共同发展;实践表明，凡是电子商务业务蓬勃发展的企业，必是物流技术发达、物流服务比较到位的企业;相反，由于缺乏及时配送等物流服务，导致不少电子商务企业处境艰难，甚至倒闭破产。
二、现代物流技术的特点
1.物流技术的含义
物流技术（LogisticsTechnology）是指物流活动中所采用的自然科学与社会科学方面的理论、方法，以及设施、设备、装置与工艺的总称。
物流技术可以概括为硬技术和软技术两个方面:
（1）物流硬技术物流硬技术是指组织物资实物流动所涉及的各种机械设备、运输工具、站场设施及服务于物流的电子计算机、通信网络设备等方面的技术。
（2）物流软技术物流软技术是指组成高效率的物流系统而使用的系统工程技术、价值工程技术、配送技术等。
2.物流技术的特征
本书所讨论的物流技术是指在物流系统中，各种物流设施、设备所采用的技术手段和方法。
因此，不包括一些物流管理中采用的信息技术和方法。
根据物流系统采用的设备来看，物流技术的发展，大致经历了以下五个阶段:
（1）第一代人工物流第一代物流的特点主要有以下几个方面:
物流作业主要依靠人工推、拉、扛、举及简单的工具来完成;
虽然这是一种较为简单的物流作业，效率低下，但是目前几乎所有的物流系统中依然存在人工作业方式。
（2）第二代机械物流第二代物流的特点主要表现在以下几方面:
在物流作业中，广泛采用各种机械设备，作业速度大大提高;
机械化设备能举起、移动、放下更重的货物，货物也可以堆得更高，在同样面积上可以存储更多的货物。
（3）第三代自动化物流第三代物流的特点如下所述:
在物流系统中采用自动存储系统（AS/RS），自动导引小车以及搬运机器人，物流检刚系统等;
由于采用自动输送系统和自动搬运系统，加快了物流速度，大大提高了物流效率。
尤其是在互联网时代，电子商务正在以惊人的速度发展，但是它的实施必须以现代物流系统为保障;
电子商务为人们提供了快捷、便利的网上交易服务，但是如果缺少有力的物流系统为其提供支持，那么电子商务并不能体现出便捷的服务优势，相反却可能损害其客户关系;
人们研究表明，物流已成为电子商务发展的“瓶颈”之一。
提供多功能化和一流的服务，已成为电子商务下的物流企业追求的目标。
（4）第四代集成物流第四代物流的特点有以下三点:
各个自动化物流设备在中央控制下协同工作，中央控制通常由主计算机实现;
集成物流系统是在自动化物流系统的基础上，进一步将物流系统的信息集成起来，使得从物流计划、物流调度及物流输送各个过程中获得的信息，通过计算机网络相互沟通;
这种系统不仅使物流系统各个单元达到协调，而且使物流与进货、销售、生产协调起来。
（5）第五代智能物流第五代物流的特点具体表现在以下几方面:
根据客户需求，自动生成物料和人力需求计划，并且查看库存数据和购货单，规划并完成物流作业;
如果库存不足，无法满足要求，就推荐修改物流计划，购进货物或补充生产。
这种系统将人工智能集成到物流系统中;
目前这种物流系统的基本原理已在一些实际的物流系统中逐步得到实现。
第二节现代物流设施与设备的类型
一、物流设备的概念
所谓物流设备是指进行各项物流活动所必需的成套建筑和器物，组织实物流通所涉及的各种机械设备、运输工具、仓储设施、站场、电子计算机、通信设备等。
物流设备是完成物流各项活动的工具与手段，是组织物流活动的物质技术基础。
离开一定的物质技术条件，任何物流活动都将无法进行运输。
仓储保管、装卸搬运、流通加工、包装、信息处理等都需要相应的物流设备。
二、物流设施与设备的种类
物流设施与设备是物流系统中贯穿于物流全过程、深人到各作业细节的、复杂的技术支承要素，它种类繁多，形式多样，主要有以下几大类:
1.物流基础性设施
物流的基础性设施主要有:
（1）物流网络结构中的线路物流网络结构中的线路主要有铁路、公路、航道、输送管道等。
（2）物流基础信息平台其任务是为企业的物流信息系统提供基础信息服务（交通状况信息、交通组织与管理信息、城市商务及经济地理信息等），承担不同企业间的信息交换枢纽支持，提供政府行业管理决策支持等。
（3）物流网络结构中的枢纽点物流网络结构中的枢纽点主要包括全国或区域铁路枢纽、公路枢纽、航空枢纽港、水路枢纽港，国家战略物流储备基地，辐射全国经济区域的物流基地等。
这类设施一般具有公共设施性质，是宏观物流的基础，它的主要特点是由政府投资建设，战略地位高，辐射范围大。
2.物流功能性设施
（1）以组织物资在系统中运动为主要职能的节点如流通仓库、流通中心、配送中心、流通加工点等。
（2）物流系统中的载体包括货运车辆、货运列车、货机、货运船舶等。
（3）以存放货物为主要职能的节点如储备仓库、营业仓库、中转仓库、货栈等，货物在这种节点上停滞的时间较长。
这类设施往往被第三方物流企业所拥有，是提供物流功能性服务的基本手段。
3.物流技术装备
物流技术装备是指进行各项物流活动所需的机械设备、器具等可供长期使用、并在使用过程中基本保持原来实物形态的生产资料。
不包括建筑物、场站等物流基础设施和运输工具，具体是指:
（1）起重机械用于将重物提升、降落、移动、放置于需要的位置。
起重机械是生产过程中不可或缺的物料搬运设备。
起重机械包括千斤顶、葫芦、桥式起重机、悬臂起重机、装卸桥等。
（2）物流仓储设备主要用于各种配送中心、仓库存取货物。
主要有货架、堆垛机、室内搬运车、出人库输送设备、分拣设备、提升机、AGV、搬运机器人以及计算机管理和监控系统。
这些设备可以组成自动化、半自动化、机械化的商业仓库，完成对物料的堆垛、存取、分拣等作业。
（3）工业搬运车辆主要指在工厂、码头、仓库等运用极为广泛的叉车、跨运车、牵引车等搬运设备。
（4）输送机械输送机械是按照规定路线连续或间歇地运送散状物料或成件物品的搬运设备，是现代物料搬运系统的重要组成部分。
输送机械主要有带式输送机、斗式提升机、埋刮板输送机、悬挂输送机、架空索道等。
（5）集装单元器具主要有集装箱、托盘、周转箱和其他集装单元器具。
（6）流通加工机械完成流通加工作业的专用机械设备，主要有切割机械和包装机械两大类。
切割机械有金属、木材、玻璃、塑料等原材料切割机械;包装机械有充填机械、罐装机械、捆扎机械、裹包机械、贴标机械、封口机械、清洗机械、真空包装机械、多功能包装机械等。
【课堂小结】（4分钟）
本堂课主要学习了现代物流技术的特点。
【布置作业】（1分钟）
课本12页学习每章一练第1、2题
学生认真听课
什么是系统化？
标准化
自动化与智能化？
学生认真听课作笔记
学生认真听课做笔记
板书设计
教学随笔
第一节现代物流技术的特点
一、现代物流的特点
1、科学化
2、系统化
3、规模化
4、标准化
5、专业化与产业化
6、自动化与智能化
7、电子化
二、现代物流技术的特点
1、物流技术的含义
2、物流技术的特征
第二节现代物流设施与设备的类型
一、物流设备的概念
二、物流设施与设备的种类
1、物流基础性设施
2、物流功能性设施
3、物流技术装备
通过本堂课的学习现代物流技术的特点，同学们掌握了现代物流设施与设备的类型一些知识，课堂表现积极，。
课题
第一章物流设施与设备概述
第三节现代物流设备的发展
教学
目标
1、了解现代物流设备的发展
教
学
重
点
了解现代物流设备的发展
教学难点
了解现代物流设备的发展
教
学
时
间
4课时（第5周）
教具准备
教学组织与实施
教师活动
学生活动
【新课导入】（5分钟）
近年来，以物流中心、配送中心、第三方物流等全新物流等全新物流为代表的现代化物流正在我国蓬勃兴起，物流设施与设备也得到相应发展。
【新课讲授】（70分钟）
第三节现代物流设备的发展
一、物流设备的发展概况
第二次世界大战结束后，工业生产、科学技术以及经济得到了迅速发展，物流业及物流设施与物流设备也随之快速发展起来。
具体体现在:
1.公路运输设备的发展
汽车运输具有快捷、方便的特点，能做到门对门运送，满足小批量、多品种的原材料、产成品的运输要求，因此近年来公路运输发展迅速。
但普通的载货车只能完成一般货物运输的要求。
为满足货物运输的特殊要求，出现了越来越多的专用车辆，自卸车、罐式车、冷藏车等专用车已成为物流系统中不可缺少的设备。
2.水路运输设备的发展
20世纪五六十年代散货货船的载重量一般是几千吨至几万吨，运输的货物以煤及建材为主。
水运工艺的第二次革命是将谷物由袋装改为散装，并因此出现了5万一8万t级的巴拿马型散装货船。
1987年韩国还建成了超巴拿马型的散货船，其载重量达到36.5万t。
集装箱运输能实现机械化作业、提高装卸效率、提高货运质量、适合组织多式联运的运输方式等，优点很快被应用到水路运输上，引发了水运工艺的第三次革命。
1976年出现了第一代集装箱运输船。
此外，还出现了能满足不同货物运输要求的各种专用船舶。
由于近代国际集装箱运输系统的迅速发展，出现了第六代集装箱运输船舶，并相应发展了岸边集装箱起重机。
服务于第一、二代集装箱船舶的岸边集装箱起重机的起重量为22.68t，外伸距为23.78m。
而目前世界上最大的岸边集装箱起重机是由上海振华港口机械有限公司生产的，其外伸距约65m，吊具的起重量为65t。
3.装卸搬运设备的发展
随着物流业的发展及运输工具的大型化、专用化，物料搬运装卸设备也朝着大型化、高速、高效方向发展，从原始的手动向全自动化发展。
20世纪五六十年代，轮胎起重机、汽车起重机等流动式起重机起重量大多为5一8t。
之后的通用型流动式起重机以中小型为主，起重量在40t以下，专用型流动式起重机则向大型化发展。
为满足大型石油、化工、冶炼设备搬运及高层建筑构件安装等要求，已出现了起重量达800t的轮胎起重机，汽车起重机的起重量可达1000t。
早期的流动式起重机大多是采用机械式传动。
液压传动因其结构紧凑、可无级调速、操作方便、运转平稳，目前在流动式起重机上广泛使用，尤其是大吨位的全液压起重机发展迅速。
有些流动式起重机还采用液力传动，这种传动方式使液力变矩器与发动机合理匹配，发动机的转矩能自动适应。
为减小起重机臂架的自重，设计上普遍采用高强度低合金钢，并对臂架截面的合理选型进行了大量的研究。
为了防止流动式起重机倾翻，已研制并应用了计算机控制的起重力矩限制器。
4.物流中心设备的发展
物流产业的发展促使传统的仓储部门的功能从被动的储存和保管向物流中心和配送中心等物流组织转化。
美国于1959年开发了世界上第一个自动化立体仓库，并于1963年率先使用计算机进行自动化立体仓库的管理。
1974年郑州纺织机械厂建立了我国的第一个自动化立体仓库。
进入20世纪80年代，自动化立体仓库在全世界迅速发展，使用范围涉及几乎所有的行业，其特点主要体现在:
仓库规模由最初的几百至几千个货位，发展到几万至几十万个货位;
仓储设备从最初的人工管理手动控制发展到计算机管理和自动控制;
在自动化物料搬运系统中，扫描技术、条码技术、数据采集技术、射频数据通信技术越来越多地运用到巷道堆垛机、自动导向车、出入库输送机等设备上;
仓库的利用率达到了96%~98%。
大型自动化立体仓库每小时可以完成500~800次出入库作业;
在自动化立体仓库中，早期大多采用桥式堆垛起重机向货架存取货物;
为节省土地、提高仓库面积的利用率，货架的高度增加了，货架间的巷道变窄了，巷道堆垛机成了自动立体仓库主要的堆垛设备;
巷道堆垛机的高度更高、机身更窄，可以同时进行货物的垂直提升和起重机的水平运行，所以工效更高;
巷道堆垛机从最初的由驾驶员手动控制存取货物，发展到由可编程序控制器控制，无人驾驶，自动存取货物，且具有较高的认址搜索能力、平层认址精度和运行速度。
1976年，北京起重运输机械研究所研制出我国第一台自动导向车。
目前承载量从50kg~100t的各种自动导向车广泛应用在仓库、货场、加工车间等场合，其中使用最多的是自动导向搬运车。
近年来，已制定了各种自动导向车的技术标准和安全操作规程，并对自动导向车采用了更完善的安全保障技术，如传感控制智能化处理技术、非线路导向技术、实时双向无错传输技术，使自动导向车在自动化物料搬运系统中更好地适应系统柔性的要求。
二、物流机械设备的发展趋势
为适应现代物流产业的需要，物流机械设备呈现以下的发展趋势:
1.大型化和高速化
（1）大型化
大型化指设备的容量、规模、能力越来越大。
大型化是实现物流规模效应的基本手段。
主要是指:
弥补自身速度很难提高的缺陷而逐渐大型化，包括海运、铁路运输、公路运输。
油轮最大载重量达到56.3万t，集装箱船为6790TEU，在铁路货运中出现了装载716000t矿石的列车，载重量超过5t的载货汽车也已研制出来;
管道运输的大型化体现在大口径管道的建设，目前最大的口径为1220mm。
这些运输方式的大型化基本满足了基础性物流需求量大、连续、平稳的特点。
航空货机的大型化。
正在研制的货机最大可载300t，一次可装载30个40in（12.2m）的标准箱，比现在的货机运输能力（包括载重量和载箱量）高出50%~100%。
（3）高速化
高速化是指设备的运转速度、运行速度、识别速度、运算速度大大加快。
提高运输速度一直是各种运输方式努力的方向，主要体现在对“常速”极限的突破。
正在发展的高速铁路有三种类型:
传统的高速铁路，以日本和法国的技术最具商业价值，目前营运的高速列车最大商业时速已达270~275km/h;
摆式列车，以瑞典为代表，商业时速已达200~250km/h;
磁悬浮铁路，目前正处于商业实验阶段，1998年在日本实现了时速为539km/h的实验速度。
德国、法国在高速铁路上开行的高速货运列车最高速度已达到200km/h。
随着各项技术的逐步成熟和经济发展，普通铁路最终将会被高速铁路所取代。
在公路运输中，高速一般是指高速公路，目前各国都在努力建设高速公路网，作为公路运输的骨架。
航空运输中，高速是指超音速，客运的超音速已由法国协和飞机实现。
货运方面双音速（亚音速和超音速）民用飞机正在研制中。
超音速化将是民用货机的发展方向。
在水运中，水翼船的时速已达70km/h，气垫船时速最高，而飞翼船的时速则可达到170km/h。
在管道运输中，高速体现在高压力，美国阿拉斯加原油管道的最大工作压力达到8.2MPa。
2.买用化和多样化
（1）实用化
由于仓储物流设备是在通用的场合使用，工作并不是很繁重，因此便于使用、易维护、操作，具有耐久性、无故障性、良好的经济性，以及较高的安全性、可靠性和环保性。
这类设备批量较大、用途广，考虑综合效益，可降低外形高度、简化结构、降低造价，同时也可减少设备的运行成本。
因此，近年来，国内外在建设物流系统及自动化仓库方面更加注重实用性，大型自动仓库已不再是发展方向。
美国HALLMARK公司曾建造了多达120个巷道的自动化立体仓库系统，适应了工业和物流的发展形势，目前更趋向于采用规模更小、动作速度更快和用途更广的自动化仓库系统。
利用先进的微电子控制技术，对货物进行分段输送和按预定路线输送，对货物的储存和输送保持了高度的柔性和较高的生产率。
（2）多样
物流机械设备也往多品种方向发展，开发特殊用途的起重机，如海上钻井平台用的起重机，使其服务领域更加广阔。
通过采用花纹带、波状挡边搁板带、压带、磁性带、吊挂带等方式，使带式输送机能水平地、大倾角地甚至垂直地输送货物。
3.自动化和智能化
将机械技术和电子技术相结合，将先进的微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术隐蔽功用到机械的驱动和控制系统，实现物流设备的自动化和智能化将是今后的发展方向。
主要体现在:
带式输送机已经实现无人操作及远程监控。
在中央控制室可以对系统中的主机、辅助设备和各种装置进行集中控制，对整条输送线路的情况实施远程监视以便及时发现故障和发现可能发生的事故。
桥式起重机、抓斗装却机、集装箱龙门起重机或者它们的某些机构采用全数字控制或遥控方式。
多台电梯和自动化仓库的多台堆垛起重机采用群控的方法，实现机械的自动化作业，大大提高了作业效率。
电动车辆运行已经实现较大范围的无级调速。
由于采用了微电子技术，进一步完善了车辆的性能，电动车辆可以实现自调速、自诊断和自保护。
内燃车辆用计算机对发动机工况进行管理，控制燃料的消耗和废气的排放，不仅改善了发动机的效率，提高了经济性，还降低了能耗、保护了环境。
用计算机对发动机特性、变矩器特性，以及实时车速、对应的发动机转速等传动系数进行分析，完全实现了自动换档。
在自动导向车系统中，自动导向车由计算机控制能够按照设定的指令进行无人导向运行、平层认址和载荷交换。
新技术应用日新月异，随着物流作业要求的提高，导向车的故障自动诊断和排除，无错传输技术、能源自动补充技术和非线路导向技术得到进一步发展。
巷道堆垛机应用电子技术和自动控制后，具有了更高的认址精度和搜索能力。
自动化立体仓库已经进入智能储运技术阶段。
自动化仓库的一个发展方向是采用扫描技术。
普遍采用扫描技术，可以提高信息的传输速度以及传输的准确性。
采用射频数据通信技术，能够实现移动的搬运工具与固定的中央控制室之间的数据传输，快速完成数据的采集、处理和交换。
4.成套化和系统化
只有当组成物流系统的设备成套匹配时，物流系统才是最有效、最经济的。
在物流设备单机自动化的基础上，通过计算机把各种物流设备组成一个集成系统，通过中央控制室的控制，与物流系统协调配合，形成不同机种的最佳匹配和组合，将会取长补短，发挥最佳效用。
这就是物流设备的成套化和系统化。
例如，现代化港口采用集装箱自动装卸运输系统，主要体现在:
无人驾驶的集装箱搬运车装有自动导向装置，能够沿规定的路线将集装箱搬运到堆场上的指定位置;
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