自动分拣系统开题报告解析

第一篇：自动分拣系统开题报告解析

自动分捡系统设计开题报告

一、课题介绍

1.课题名称：自动分捡系统设计 2.课题背景：

自动分拣系统（Automated Sorting System)是二次大战后率先在美国、日本的物流中心中广泛采用的一种自动化作业系统，该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。该系统的作业过程可以简单描述如下：流动中心每天接收成百上千家供应商或货主通过各种运输工具送来的成千上万种商品，在最短的时间内将这些商品卸下并按商品品种、货主、储位或发送地点进行快速准确的分类，将这些商品运送到指定地点(如指定的货架、加工区域、出货站台等)，同时，当供应商或货主通知物流中心按配送指示发货时，自动分拣系统在最短时间内从庞大的高层货架存储系统中准确找到要出库的商品所在位置，并按所需数量出库，将从不同储位上取出的不同数量的商品按配送进点的不同运送到不同的理货区域或配送站台集中，以便装车配送。

3.国内外发展现状：

纵观国内外物料自动分拣系统的应用情况可以发现，国外发达国家的物料自动分拣系统倾向于采用自动化程度很高的物料自动分拣系统。而在我国，由于起步晚，物料自动分拣系统中人工作业的比例也较高。国外物料自动分拣系统的广泛使用，以美国、日本及欧洲为代表的发达国家，在物料自动分拣系统的应用上呈现出自动化程度越来越高的特点。物料自动分拣系统已成为发达国家工业自动化不可缺少的一部分。主要应用在大中型物流中心、配送中心、流通中心、邮局分拣信件等等随着交流自动控制技术的发展，特别是电子技术的迅速发展，计算机的广泛应用。自动分拣技术在20世纪70年代被引入国内，我国的邮政系统最早并已多年使用自动分拣设备，并在长期的实践中不断创新、不断进步。例如，邮电部相关部门相继开发和研制出具国际水平的CORE-NT物料自动分拣系统，性价比很高的扁平邮件高速物料自动分拣系统;上海邮政通用技术设备公司研制成功了速递邮件网络化物料自动分拣系统等。邮政系统还推出了新的信封标准以更好的配合自动化的信件物料自动分拣系统。

3.1 国内发展现状

在物流中心分拣系统的研究中,主要有三方面内容。一方面是物流分拣设备和控制技术的研究,如用于邮政系统的交叉带式分拣机研究、应用于烟草行业的通道式分拣机研究等等。第二方面是对物流中心存储策略和分拣路径优化的研究,如用BOM表进行仓储位置优化的研究,用蚁群算法实现分拣路径的优化等等。第三方面是对分拣作业数据信息与分析决策问题,华南理工大学、中国人民大学、华中科技大学、浙江大学等国内高等院校的学者都进行了定性与定量的研究。如马士华、文坚的分批策略根据时间延迟思想,综合考虑了拣货作业环节和分拣包装环节的工作效率,提出了一种消除因时窗分批不平衡而导致的等待时间和闲忙不均的动态时窗设计与判断方法,从而保证分拣系统的连续性和均衡性。李凯就卷烟分拣的几种优化模型展开了较深入的探讨,并以仿真的手段进行了验证。朱岩就卷烟分拣机的控制策略和不同设备参数下的分拣系统整体性能进行了研究,并通过仿真程序模拟验证。

如今，国际竞争日益加剧，为了发展我国物流业，国内的许多企业和政府部门也在做更大的努力，也已取得了一定的成效。例如，邮电部相关部门相继开发和研制出具国际水平的CORE-NT物料自动分拣系统，性价比很高的扁平邮件高速物料自动分拣系统;上海邮政通用技术设备公司研制成功了速递邮件网络化物料自动分拣系统等。邮政系统还推出了新的信封标准以更好的配合自动化的信件物料自动分拣系统。太原刚玉仓储设备公司和贵阳普天通信机械厂已设计生产货架电子标签拣选系统、小车式数字显示拣选系统、邮件自动分拣系统等;珠海普天慧科信息技术有限公司研发出PTL（Pick-to-light&Put-to-light）电子标签拣选系统，除具备电子标签拣选系统的一般优点之外，还具有弹性控制拣货作业流程、即时现场监控、紧急订单处理和缺货通知等强大的功能。

虽然在邮政系统外的其它行业，国内对物料自动分拣系统的使用还非常少，但有关部门和企业正在为此做出不懈的努力。可以肯定，随着物流大环境的逐步改善，物料自动分拣系统在我国流通领域一定会大有用武之地。3.2 国外研究现状

以美国、日本及欧洲为代表的发达国家，在分拣系统的应用上呈现出自动化程度越来越高的特点。自动分拣系统已成为发达国家大中型物流中心、配送中心或流通中心不可缺少的一部分。在分拣系统等物流中心子系统规划设计中,各发达国家的规划原则有很大的差异。日本的物流中心大都规模适中,采用先进的自动分拣系统和无线通讯设备,美国主要采用立体仓库以节约地价支出,但分拣等设备大都采用机械化或半自动化,不盲目采用全自动设备。他们共同的特点是均实现较成熟的电脑网络化管理,保证了配送的及时准确性,节约劳动力成本。国外的学者专家如Goetschalckx和Ratliff提出利用动态规划法来求解宽通道内的拣货路径问题,Roodbergen和Koster研究在多横向通道仓储系统环境下,针对各种分拣策略比较在不同通道数目、不同货物品项及不同通道宽度的拣货路径的问题,Elizabeth Jewkes等对商品储存位置等对分拣的影响展开研究,Loon C.Tang等论述了分批与存储分配策略对分拣的影响,Richard L.Daniels等对仓库订单分拣的研究,M.I.Johansson对货物存储位置的分配对减少分拣时间的作用进行了研究,美国麻省理工学

院

Dimitris.Bertsimas

和

Robert.M.Freund

和March.J.G.A),W.L.Winston,Jeremy.Shapiro,Lacksonen T).Whitley等学者也做了部分相关内容的研究工作。

就目前来讲,国外的自动分拣系统发展极为迅速。如：Aughan,Mark将分拣系统归纳为5个子系统:订单挑选、感应、合并前聚集、合并、搬运分拣，以此使订单与不同传送带有机地的结合起来，形成一个高效的物料分拣系统。MaselD.T研究了如今关于评估环形物料分拣系统的分拣时间的解析公式，这个类型的分拣系统主要是用来分拣固定形状的货物；NormanSaeneJR从配送中心里物料搬运这个方面研究了如何构建物料分拣系统传送带、如何搭配传送带以及如何构建一个良好的物流分拣搬运系统。

4.工作内容和要求：（拟设计方案）

系统利用各类传感器对待测材料进行识别并分类。当材料经由下料装置进入传送带，依次由各类传感器检测。如果被某种传感器测中，通过相应的气动装置将其推入料箱；否则，继续前行。其控制要求有如下9个方面：

(1)系统送电后，光电编码器便可发生所需的脉冲(2)电机运行，带动传输带传送物体向前运行(3)有物料时，下料汽缸动作，将物料送出(4)当电感传感器检测到铁物料时，推汽缸1动作(5)当电容传感器检测到铝物料时，推汽缸2动作(6)塑料物料在传送带运动到尾端时，掉入料槽；(7)汽缸运行应有动作限位保护(8)下料槽内无下料时，延时后自动停机

4.1本课题的研究思路和方法

本系统能对不同的材料如物料性质（铁、铝、塑料）的材料进行传送和分拣。整个系统的控制由一只可编程控制器，可以实现自动控制和无人化管理。传送带用一只三相异步电机拖动，电机使用变频器驱动，可以实现无级调速，加快分拣时的效率。物料性质的判断及机械部件的情况由传感器检测出并将信息传送给PLC。分拣部件使用气缸，结合气动系统的优势。本设计加入了人机界面，充分实现与自动化设备相接轨。

4.2．本课题的预期效果

1、研究物料自动分拣系统的特点及主要应用的场合；

2、本系统可以完成的任务要求：物料自动分拣系统能高速对不同的材料如物料性质（铁、铝、塑料）的材料进行传送和分拣;

3、本系统制作完成后的实物示意图1;

图1

4、制作并调试，使之能完成规定的工作任务及要求;

5、整理制作调试过程资料，完成毕业论文的编写。

5.课题的重点和难点：

主要解决问题：

1、控制系统设计；

2、解决三相异步电动机变频调速控制的原理，会设置变频器的参数；

3、了解气压传动的原理和特点；

4、机械安装；

5、了解传感器的原理及分类；

6.可能用到的主要知识和技能：

设计过程中电动机的控制需用到单片机和计算机编程的知识，结构设计及零件设计需用到机械原理和机械设计等知识，部件图及装配图绘制需用到工程图学和CAD，三维模型建立需掌握CATIA建模技能

工作计划（进度安排）

第七学期

第１０教学周：完成并提交外文翻译； 第１５教学周：完成并提交文献综述； 第２０教学周：完成并提交开题报告。第八学期

第７教学周：完成总体设计、计算或数学、仿真模型； 第１２教学周：完成图纸绘制或仿真分析； 第１４教学周：完成设计说明书或论文撰写； 第１５教学周：准备答辩。

二、参考文献

(1)黄启明贵州大学机械工程学院2010..3.2 王海华物流分拣系统的设计硕士学位论文,鞍山鞍山钢铁学院,2001(2)范启印.成品烟配送中心分拣系统的研究【硕士学位论文】,昆明:昆明理工大学,2004(3)游道明。物流系统中的路由规划和存储规划问题研究：【硕士学位论文】,上海：上海海运学院,2002(4)李庆磊,吴耀华.物流中心存储策略.物流月刊，2005,11:76～78(5)Che-Hung Lin,Luan-Yuan Lu.The procedure of determining the order picking strategies in distribution center.International Journal of production Economics,1999,60:301～307(6)S.Hsieh and K.C.Tsai,“A BOM Oriented Class-Based Storage Assignment in an Automated Storage/Retrieval Syatem”,the international journal of advance manufacture technology.2001,(17):683～691(7)宁春林.基于蚁群算法立体仓库分拣路径优化问题的研究.[硕士学位论文],济南:山东大学,2002(8)宁春林,田国会,尹建芹等.Max-Min蚁群算法在固定货架拣选路径优化中的应用,山东大学学报[工学版],2003,33(6):676～680(9)叶广宇,徐学军.生产运作战略实施和监控方法探讨.工业工程与管理,2001,(2):42～44(10)(11)(12)诸福灵.美国配送中心类型与作业流程.中国流通经济,1997,(3):38～40 姚颖颖,朱民富.生产监控与管理系统.工程建设与设计,2003,(1)30～31 扬明辉,熊容,韩斌.基于网络的数据查询与生产监控.自动化与仪器仪表,2001,(6)20～21(13)(14)(15)(16)文坚,马士华.基于时间延迟的订单分批策略研究.物流技术与应用,2005,(4):92～95 马士华,文坚.基于时间延迟的订单分批策略研究.工业工程与管理,2004,(6):1～4 李凯.自动卷烟分拣机的控制策略优化与仿真.[硕士学位论文],济南:山东大学,2006 朱岩.卷烟分拣系统协同工作策略研究与仿真分析:【硕士学位论文】,济南:山东大学,2007(17)(18)(19)栗野赖明.高速自动分拣系统.中国储运,2003,(2):46～50 吴泽锋.对日本大规模配送中心的事例研究.物流科技,2005,28(7):93～95 Willian Hoffman.rolling the dice.United States,Las Vegas Nevada:Traffic Worid,2005(20)A literature survey on planning and control of warehousing systems.IIE Transacrtion,1999,31(21)Goetschalckx,M.and Ratliff,H.D.,“An efficient algorithm to cluster order picking items in a wide aisle,”Engineering Costs and Production Economics,1998.263～271(22)Kees Jan Roodbergen.Routing order pickers in a warehouse with a middle aisle.European Journal of Operational Research.2001，133:32～43(23)Elizabeth Jewkes, Chulung Lee，Ray Vickson.Product location, allocation and server home base location for an order picking line with multiple servers.Computers and Operations Research.2004, 31:623～636(24)Ek Peng Chew, Loon Ching Tang.Travel time analysis for general item location assignment Research in a rectangular warehouse.European Journal of Operational Research.1999, 112: 582～597(25)Charles G.Petersen, Gerald Aase.A comparison of picking, and routing policies in manual order picking.International Journal of Production Economic.2004, 92:11~19(26)Loon Ching Tang, Ek Peng Chew.Order Picking Systems: Batching and Assignment Strategies.Computers&Industrial Engineering.1997, 33:817～820(27)Richard L.Daniel, Jeffrey L.Rummel, Robert Schantz.A model for warehouse order picking.European Journal of Operational Research.1998, 105: 1～17(28)H.Brynzer, M.I.Johansson.Storage location assignment: Using the product structure to reduce order picking times.International Journal of Production Economics.1996, 46～47: 595～603(29)Dimitris Bertsimas David Gamarnik Jay Sethuraman.From fluid relaxations to practical algorithms for high-multiplicity job-shop scheduling: the holding cost objective.Operations Research 2003(30)Dimitris.Bertsimas} Rober.M.Freund} Data.Models and Decisions: the Fundamentals of Management Science.北京:中信出版社，2001(31)March.J.G.A.Primer on Decision Making: How Decisions Happen.New York: The Free Press 1994(32)W·L.Winston.Operations research:Applications and Algorithms.3d ed.Belmont.CALF: Duxbury Press 1994(33)Lacksonen T.Empirical comparison of search algorithms for discrete event simulation.Computers&Industrial Engineering 2001，40: 133148(34)Whitley D.An overview of evolutionary algorithms: practical issues and common pitfalls.Information and Software Theory 2001，43:817～831

第二篇：自动分拣与人工辅助分拣实习报告

经济管理系物流管理专业

实训（实习）报告书

实训（实习）名称

实训（实习）地点 实训（实习）时间 姓班学指

自动分拣与人工辅助分拣实习

教8402/图书馆 2011.11.14——2011.11.18

宋少勇 B08321 20084032125 樊俊花

名 级 号

导教

师

物流管理教研室制

2011年

11月

18日

实训（实习）报告书

一、实训内容

1.1、实训名称：自动分拣与人工辅助分拣实习。1.2、物流的重要性

物流是物质资料，包括原材料的物理性移动，是从供应者到使用者的运输、包装、保管、装卸搬运、流通加工、配送以及信息传递的过程，这就是说物流活动本身一般并不创造产品价值，只创造附加价值。随着物流的发生，就会产生费用、时间、距离以及人力、资源、能源、环境等一系列问题。物流的实质和作用主要表现在以下七个方面。

1保值。物流有保值作用。任何产品从生产出来到最终消费，都必须经过一段时间、一段距离，在这段时间和距离过程中，都要经过运输、保管、包装、装卸搬运等多环节、多次数的物流活动。在这个过程中，产品可能会淋雨受潮、水浸、生锈、破损、丢失等。物流的使命就是防止上述现象的发生，保证产品从生产者到消费者移动过程中的质量和数量，起到产品的保值作用，即保护产品的存在价值，使该产品在到达消费者时使用价值不变。

2节约。搞好物流，能够节约自然资源、人力资源和能源，同时也能够节约费用。

3缩短距离。物流可以克服时间间隔、距离间隔和人的间隔，这也是物流的实质。

4增强企业竞争力、提高服务水平。搞好物流可以实现零库存、零距离和零流动资金占用，是提高为用户服务，构筑企业供应链，增加企业核心竞争力的重要途径。在经济全球化、信息全球化和资本全球化的21世纪，企业只有建立现代物流结构，才能在激烈的竞争中，求得生存和发展。

5加快商品流通、促进经济发展。配送中心的设立为连锁商业提供了广阔的发展空间。利用计算机网络，将超市、配送中心和供货商、生产企业连接，能够以配送中心为枢纽形成一个商业、物流业和生产企业的有效组合。有了计算机迅速及时的信息传递和分析，通过配送中心的高效率作业、及时配送，并将信息反馈给供货商和生产企业，可以形成一个高效率、高能量的商品流通网络，为企业管理决策提供重要依据，同时，还能够大大加快商品流通的速度，降低商品的零售价格，提高消费者的购买欲望，从而促进国民经济的发展。

6、创造社会效益和附加价值。实现装卸搬运作业机械化、自动化，不仅能提高劳动生产率，而且也能解放生产力。

7、保护环境。

1.3、分拣的概述

分拣作业是配送中心依据顾客的订单要求或配送计划，迅速、准确地将商品从其储位或其他区位拣取出来，并按一定的方式进行分类、集中的作业过程。

商品在从生产厂流向顾客的过程中，总是伴随着商品数量和商品集合状态的变化。这就需要将原货物单元解体，重新分类、集合成新的供货单元。

合理规划与管理分拣作业，对配送中心作业效率和降低整个配送中心作业成本具有事半功倍的效果。在配送中心搬运成本中，分拣作业搬运成本约占90%；在劳动密集型配送中心，与分拣作业直接相关的人力占50%；分拣作业时间约占整个配送中心作业时间的30% ~ 40%

拣取商品的过程可以由人工或机械辅助作业或自动化设备来完成。

手工方式拣取：通常小体积、少批量、搬运重量在人力范围内拣出货频率不是特别高的，可以采取手工方式拣取；

机械辅助作业：对于体积大、重量大的货物可以利用升降叉车等搬运机械辅助作业；

自动拣货系统：对于出货频率很高的可以采取自动拣货系统。该系统的主要特点有：能大批量连续分拣货物；分拣误差率极低；分拣作业基本实现无人化。

随着商品品种的日益丰富和社会需求个性化的发展，简单的人工分拣或机械分拣已不能完全满足高速、准确的分拣要求，自动化分拣系统越来越广泛地运用于不同的物流中心，为实现高效率、高质量的物流服务起到重要的作用。

1.4、自动分拣

自动分拣系统是二次大战后率先在美国、日本的物流中心中广泛采用一种自动化作业系统，该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。该系统的作业过程可以简单描述如下：流动中心每天接收成百上千家供应商或货主通过各种运输工具送来的成千上万种商品，在最短的时间内将这些商品卸下并按商品品种、货主、储位或发送地点进行快速准确的分类，将这些商品运送到指定地点(如指定的货架、加工区域、出货站台等)，同时，当供应商或货主通知物流中心按配送指示发货时，自动分拣系统在最短时间内从庞大的高层货架存储系统中准确找到要出库的商品所在位置，并按所需数量出库，将从不同储位上取出的不同数量的商品按配送进点的不同运送到不同的理货区域或配送站台集中，以便装车配送。

自动分拣系统的主要特点有：

1．能连续、大批量的分解货物。由于采用流水线自动作业方式，自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等的限制，可以连续运行，同时由于自动分拣系

统单位时间分拣件数多，因此自动分拣系统的分拣能力是人工分拣系统无法比拟的。

2．分拣误差率极低。自动分拣系统的分拣误差率大小主要取决于所输入分拣信息的准确性大小，这又取决于分拣信息的输入机制，如果采用人工键盘或语音识别方式输入，则误差率在 3％以上，如采用条形码扫描输入，除非条形码的印制本身有差错，否则不会出错。因此，目前自动分解系统主要采取条形码技术来识别货物。

3．分拣作业基本实行无人化。建立自动分拣系统的目的之一就是为了减少人员的使用，减轻人员的劳动强度，提高人员的使用效率，因此自动分拣系统能最大限度的减少人员的使用，基本做到无人化。分拣作业本身并不需要使用人员，人员使用仅局限于以下工作：送货车辆抵达自动分拣线的进货端时，由人工接货；由人工控制分拣系统的运行；分拣线末端由人工将分拣出来的货物进行集载、装车； 自动分拣系统经营、管理与维护。例如一个配送中心面积为十万平方米左右，每天可分拣近40万件商品，仅使用400名左右员工。

自动分拣系统求使用者必须具备一定的技术经济条件，因为它具有以下三个特点。

1．一次性投资巨大。自动分拣系统本身需要建设短则40— 50米，长则150—200米的机械传输线，还有相配的机电一体化控制系统、计算机网络及通信系统等。

2．对商品外包装要求高。自动分拣机只适用于底部平坦且具有刚性的包装规则的商品。袋装商品、包装底部柔软且凹凸不平、包装容易变形、易破损、超长、超薄、超重、不能倾覆的商品不能使用普通的自动分拣机进行分拣，因此为了使大部分商品都能用机器进行自动分拣，必须采取相应措施：一方面推行标准化包装；另一方面根据所分拣的大部分商品的统一的包装特性定制特定的分拣机。3．业务量要大。启动分拣系统的开发经营成本比较大，开机后的运行成本也比较大，因此需要有相应的业务量支持，需保证开机后货源不断，使系统连续带负荷运行，以保证系统的使用效率。

作为自动分拣的工具，自动分拣机是按照预先设定的计算机指令对物品进行分拣，并将分检出的物品送达指定位置的机械。分拣机的主要分类：

按承载装置的不同区分，如小车翻盘式、皮带式（平、斜）、钢带式、滚轮分离式。适于普通包裹类及周转箱与盒式包装物品的分拣作业。推式悬挂式、地面链式分拣机适于较重载荷的物品分拣作业。

按分拣尺寸大小分类，如邮政领域里的小件分拣机、扁平件分拣机具有高的分拣效率。

按分拣机构的机械结构区分，如交叉带式分拣机、滑块式分拣机、翻盘式分拣机、翻板式分拣机、斜行皮带式等。

按分拣过程的物流某种形态可区分为有落差和无落差两种分拣方式。按工艺流程布置的方式分类，可分为环型布置的分拣机和直线布置的分拣机。

按工艺流程的可塑性分类，可分为刚性分拣传输系统和柔性分拣传输系统。自动分拣机的分拣过程为：

被检货物经由各种方式，如人工搬运、机械搬运、自动化搬运等送入分检系统，经合流后汇集到一条输送机上。物品接受激光扫描器对其条码的扫描，或通过其它自动识别的方式，如光学文字读取装置、声音识别输入装置等方式，将分拣信息输入计算机中央处理器中。计算机通过将所获得的物品信息与预先设定的信息进行比较，将不同的被拣物品送到特定的分拣道口位置上，完成物品的分检工作。分拣道口可暂时存放未被取走的物品。当分拣道口满载时，由光电控制，阻止分拣物品不再进入分拣道口。

1.5、人工分拣

人工分拣是指完全由人进行，不借助其他机械设备的辅助来完成分拣作业的方式。人工分拣具有初期投资成本低和智能化程度相对较高等优点，很多企业在业务处理量不大的情况下更愿意采用这种直接产生效益的方式。然而，随着社会服务整体水平的提高，这种方式亦显现出许多不足：由于人工处理过程的不确定性，无法实现准确的处理，拣货的正确率低；在多品种的分拣作业中，由于人工条件局限无法达到系统期望的高效作业要求，使得服务响应的速度降低；虽然人工分拣的初期投资较少，但是维持其运行的费用是一条不断上升的曲线，总体消耗大、企业利润低；整个作业过程基本上依靠人工完成，效率高低很大程度依赖于员工的熟练程度。并且由于人本身具有思想和情绪，从而无法恒定地评估企业的处理能力，一方面有可能造成人员冗余，从而增加成本，另一方面无法给市场决策提供准确的数据基础。这些弊病使企业无法满足现代社会高效、高质量服务的要求。

分拣作业操作过程一般包含四个环节，即行走、捡取、搬运、分类。在人工拣选分类中“人到货”拣选方式的特点：人动，货不动；结构简单，系统柔性好；系统补货困难；人的劳动强度大。

“货到人”【这种方法的应用系统称为小容量自动化仓储系统ASW（Automatic Smail-container Warehouse)】的特点：货动，人不动； 分拣效率高；分拣周期长；系统补货容易；设备投资大。

1.6、中国分拣输送技术与应用的发展历程及现状

1.国外分拣技术的的概况：邮政系统可以说是应用分拣技术历史最悠久，使用面最广泛，并一直掌握前沿技术的行业。国外邮政在上个世纪四十年代开始采用人工输入分拣信号，由机器进行对物品邮件进行分拣。目前国际上使用文字识别技术的信函分拣机的分拣效率已经达到3.6万件/小时。扁平件分拣机分拣效率达到了1.6万件/小时，普通包裹类分拣机的效率达到1.2件/小时。

2.国内概况：我国的分拣技术从1958年在邮政系统开始起步。1960年代，邮政局中包裹邮件分拣中使用最初的分拣机只是一个皮带传输机，分拣员只是将带有不同颜色的夹子夹在不同路向的邮包上，在传输带两侧的拣收人员按着颜色挑选进行分拣。60年代未起重所研制了具有磁编码控制分拣的推式悬挂传输系统在轮胎及汽车制造企业中开始使用。1970年代中期，原邮电部邮政研究所研制了斜行带式分拣机，用于国际包裹的分拣机。原邮电部第三研究所研制了具有文字识别功能的信函分拣机。

近年来我国开始从荷兰、丹麦、德国、美国引进先进的技术和设备。国内企业自身的研发及制造能力也进一步加强，国产高速自动分拣传输系统装备了很多物流企业。

邮政系统分拣技术：我国分拣传输系统应用最早、用量最大、使用种类较多的行业非邮政莫属。各种分拣机已经有百余台。其中，推式悬挂分拣机主要用来处理邮袋的路向分拣。使用OBR条形码识别技术的交叉带式高速分拣机及人工键入的小车翻盘式分拣机主要用来处理邮政中普通包裹及印刷品类物品的分拣；使用OCR文字识别技术的信函分拣机主要处理标准的信件；使用OBR技术及OCR技术的扁平件分拣机主要是处理速递公文类邮件。

汽车制造业分拣技术：推式悬挂传输链用于装配线上各种大型总成的运输及存贮。

图书出版发行行业分拣技术：主要应用的是交叉带、辊轮分离式、滑靴式分拣机。

医药行业分拣技术：在上海使用了滑靴式分拣机。

随着国民经济的持续增长，现代物流的理念强调流动而不是存储。随着规模经营的形成，则使用自动分拣传输系统的需求量也会越来越大。

根据场地的环境、被分拣的物品尺寸范围、被分拣物品的质量及是否是易碎品、包装方式、包装的标准化程度等来划分分拣机的类型，主要有以下几种：

滑靴式的分拣机：比较适宜被分拣的物品尺寸在长度上较长而变化较大、包装规范的物品。在工艺上适合直线布置的分拣机。

翻盘小车式的分拣机：在运行中物品的落差较大但是有圈套承载能力，适用于航站的行李分拣。

自动高速扁平件分拣机：在较大图书物流中心的退货流程中，量大而且基本是零册处理的分拣，宜采用自动高速扁平件分拣机。

环型布置分拣机：适合工艺设计要求很多的供件席位及大量格口的分拣，因为环形的任何一个格口理论上都可以变成供件席位。属于快聚快散作业工艺方式。

二、实训的目的、方法、具体情况安排

2.1、实训目的

在所有课程结束后，我们由学校统一安排进行了这次实训。本次实训安排在仓储管理和物流设施设备的学习之后，是为了巩固深化我们对课上所学的仓储管理流程知识的掌握。几个学期对物流专业知识的学习，使得我们对整个物流行业有了很多的了解，同时专业课的学习使我们对物流作业流程有了一定的理论基础。但是，仅仅有这些理论知识是远远不够的。要想将这些知识完全融入到我们的头脑中，就必须进行实践操作。因而，通过实训我们可以将这些理论与实际操作相结合，在实践中提高运用知识的能力，通过运用这些理论提高我们的专业综合素质与技能，当然也让我们更进一步了解物流行业的整体发展状况，了解物流作业流程，运营管理，提高大家继续学习专业知识的兴趣，深化对所学知识的理解，为以后的学习和工作打下坚实的基础。这是我们本次实训的根本目的。

2．2、实训方法

本次实训我们主要采用了以下的方法进行：

1.首先是总结国内国际各行业进行拣选操作的方式方法，通过观看国内外先进物流设施设备的视频，将所学的抽象理论具体化，感官直接化，让大家了解国内外先进的物流分拣装备和现代物流的发展状况及物流对社会的重要性。

2．将全专业的同学分为3个操作组，每个组由组长负责分配拣选人员和分类上架人员，及各自扮演角色的功能和任务。按照事先做好的图书目录，给每个组分拣员一份任务单，在规定的时间内进行手工拣选。拣选人员在规定的时间内返回书籍分类区，由分类人员进行分类整理。等待全部分类完毕，交由上架人员按照库区货位顺次上架。通过这个方式让每个同学都得到动手操作的机会。

3．根据手工拣选的效率与效果，结合我国现有实行自动分拣企业进行应用调研。

2．3、实训进度安排

第一天为指导教师进行录像讲解、小组分组、确定选题、前期资料的搜集； 第二天为图书馆密集书库以及开放区域阅览室的参观，以了解各个区域的分布和功能状况；

第三天为图书馆实际书籍的拣选、分类、上架，同时总结现有各分拣设备的特性；

第四天的工作是协助图书馆工作人员进行图书的分拣、分类和上架，并进行方案设计，规划采用自动分拣设备或人工辅助分拣后方法效益分析； 第五天进行信息的汇总，形成实习报告。、具体执行情况

本次实训一共五天时间。实训地点为我校图书馆。由于条件的限制，自动分拣与人工辅助分拣实训的地点难以寻找，图书馆内的图书拣选、分类等工作与物流企业的分拣作业类似，因此，我们的实训地点设在了图书馆。通过在图书馆对书籍的分类拣选、上架等工作来了解分拣系统的工作流程。

由于人数比较多，所以我们是以班为单位来分组的。每个班为一个小组。我们班作为一组来进行本次实训。在实际操作时，班内又分为了六个小组。

第一天的任务是参观密集书库和各个阅览室。在图书馆徐老师的带领下，我们参观了地下密集书库。参观中我们了解到。密集书库作为专门收藏更新换代时淘汰下来的年代比较老或者出版时间较早、平时很少有人借阅的图书的区域，是不对同学们开放的。因为这类书籍具有易损坏等特点，这个区域的图书保管工作甚为重要。这些与物流仓库的库存保管十分类似，也运用了其中的许多方法和手段。例如，密集书库采用移动式书架来存放图书，节省了大量空间。同时，书库中为了保持一定的湿度，安装了吸湿机，以保证书库的湿度水平，这是图书保管很重要的方面，也是物流仓储管理时涉及的方面。

参观了解密集书库之后，我们又参观了各个图书阅览室以及其它区域，并了解了他们的功能。

接下来的工作是图书分拣、分类等。班内将人员分为了六组，每个阅览室一个小组。图书馆一共包含杂志阅览室、综合阅览室、外文阅览室、社科阅览室以及两个工科类的阅览室等六个区域。我们小组分到综合阅览室。这个阅览室包括了语言类和文学类两个大类。在此阅览室工作的老师为我们详细讲解了图书的排列方法以及分类上架、整理等的方法和流程。这个流程与仓储库存管理的流程很类似。

在老师的指导下，我们首先熟悉了一下整个阅览室的图书排列。之后，我们根据要求进行了图书上架等操作。通过实践，大家对于整个流程都有了进一步的了解，也都能够独立完成这些工作。

通过这些分拣、上架和整理等工作，我们不仅对图书馆有了新的认识，也加深了对于仓储、分拣等作业流程的认识，还有了一些新的观点。我认为，虽然在我们的图书馆内实行自动分拣技术很困难，但是还是具有一定的可行性。相信通

过不断的发展和努力，自动分拣技术将不再是一句空话，必会应用于我们的生产生活中去。同时，在当前的技术水平下，自动分拣必须依靠人工辅助分拣才能更好地完成作业。

三、实训中遇到的问题以及解决方法

3.1 实训过程并不是一帆风顺的，我们也遇到了一些问题。

在参观了解过程中，发现了许多问题，主要包括了以下几个方面：

1、密集书库中的图书借阅困难，程序复杂。

2、密集书库对于一部分图书的更新缓慢，使得部分书籍未能及时得到保护，致使图书损坏。

3、借阅过程中对于图书的完好状况图书馆检查不细致，导致许多书籍受损。

4、楼上图书区域书籍保管较差，许多书籍出现破损等现象，影响图书寿命。

5、一部分图书在日常借阅或者阅读时，操作不慎，使得条码标签遗失，且不能及时发现，导致图书的遗失以及损坏。

6、一些区域图书分类编码比较混乱。在实际操作过程中，也出现了一些问题：

1、通过实践操作可以发现，在现实状况下，由于众多因素的限制，自动分拣技术很难得到应用，企业等大多采用人工分拣技术，或者半自动分拣与人工辅助分拣结合。

2、由于动手能力有限，在实际操作中出现了一些错误。

3、分组作业时职责分配不明确，相互之间不能很好的合作，导致工作效率较低下。

4、对于问题的认识比较浅，知识体系不够健全。

3.2 解决方法

1、针对图书馆内图书借阅中遇到的问题，我认为，应该加强图书馆的日常管理工作，借阅图书时候加大图书完好度检查力度，防止图书被借阅人损坏。

2、密集书库中管理时采用一些较为先进的仪器设备，增加一些管理人员。对于图书有破坏性的因素要考虑周全，加强突发事件的应急准备。

3、在实际操作时应该与其他人分配好明确的工作责任，强化责任意识和合作意识，提高效率。

4、图书馆工作人员应该加强编码管理，及时检查并修复破损的图书条码，及时整理图书。

5、多参加实践活动，加强动手操作能力，锻炼自身能力，以使自身知识与能力相结合。

6、继续学习理论知识，不断充实自己的知识水平，建立完整的知识理论体系。同时广泛涉猎一些其他方面的知识。

四、总结

通过对第一部分自动分拣和人工分拣技术以及分拣装备的了解和分析对比，我们可以很清晰的看出二者的优劣势。在理论和实践操作的基础上，我认为分拣技术的发展目前需要解决的问题和今后的发展方向主要有以下几个方面。分拣技术的发展必需符合物流系统技术的总体对分拣技术的需求而发展。而物流从整体上的科学规划直接影响到自动分拣传输技术的发展。物流从其源头至其终结，需要一个庞大技术工程来支撑这个运行体系，在这个体系之中有三个具有战略作用的技术，即对全局发展有全面提升作用的关键点，这三个技术就是：一网、一箱、一标识，这是发展系统物流技术的三大技术基础。

“一网”，即物流运行系统中所需要的信息，工艺流程中所需要的数据及相关设备及技术参数、运行数据都要入“网”，做到信息共享。

“一箱”，即所有不规则的物品在物流处理工艺前入“箱”，实际解决在不同工序间处理单元的标准化和规范化。

“一标识”，是流程中物品的惟一性的属性，与信息系统进行交联的惟一媒介。在这里，可以是条形码或者是RFID，当然也可以是一个具有惟一属性的可测量参数。而这一网、一箱、一标识，对分拣技术的发展而言都有直接重大的影响。

科学的选取依附在物品上“标识”方式，可以方便解决分拣机分拣信息的识别问题。对提高分拣效率及防止差错有很大的作用。因此分拣机的识别技术要不断地适应标识技术的发展。而标识在分拣机上不但是分拣作业流程走向的数据依据，而且还是通过联网后与仓库管理系统处理出库清单的依据，同时还是该物品所在工艺位置的跟踪数据。而要达到这样的目的，分拣技术系统本身的信息部分必然向着联网方向发展。我个人认为，物流在信息技术层面上的发展是走向数字化物流的过程。

一般地，物流作业要求分拣机对物品尺寸适应能力要求很高，要向广谱性发展。目前恰恰在总体规划上是分拣技术的一弱项，从而限制了分拣的合理使用及经济效益，例如目前的国内图书条形码的总体设计基本上没有考虑到物流的生产需要。图书的条形码仅仅是图书的出版版号同一本书的上中下册是一个号码，这就限制了分拣机使用效率和使用范围。

同样在总体上如果考虑使用RFID作为物品的标识，则在分拣的供件过程中将不再需要人工整理物品的可识读面（标签、标识面朝上），从而较大地提高了

自动化的程度和分拣的效率。

对分拣技术市场需求是多样性的。如适应易碎物品分拣的无落差分拣技术、具有高精度控制分拣技术，都会有适度的发展。无论是哪一种分拣机都要在提高分拣效率上要取得新的发展水平，高速度是分拣技术发展的必然趋势。

总之，高速、广谱、智能、网络化是未来分拣技术总的发展趋势。通过这些天的实训，我们不仅了解了更多仓储、分拣方面的理论知识，亲自动手操作更加深了我们对于这些理论知识的深化理解。时间虽然很短，但是我们却受益匪浅。以后可能不会再有这样的机会，但是我们仍然会通过各种途径继续学习各种理论知识，多动手，勤动脑，在实践中使自己得到不断发展。

第三篇：基于EDA的自动售货机系统的设计 开题报告

毕业设计开题报告

课题名称：基于学院： 专业： EDA的自动售货机系统的设计 电子电气工程学院 电子信息工程

一 自动售货机设计简介

自动售货是20世纪70年代在日本、欧美发展起来的一种全新的消费方式，自动售货机又被称为24小时营业的微型自助超市，它的售货领域非常广泛，是发达国家商品零售的一种主要方式。自动售货机作为一种先进的消费方式，已经成为城市现代文明发达程度的重要标志，其新颖、时尚的购物方式，24小时营业的特点给人们生活带来了便利，美化了城市环境，受到消费者的欢迎。但是在我国自动售货机的普及还不及发达国家，主要原因是我国EDA技术的应用水平长期落后于发达国家。

本设计要实现自动售货机的基本功能，如投币处理、商品选择、购货撤销、异常退币、计算存货等功能。利用Altera公司的开发软件QUARTUS II平台，采用Verilog hdl硬件描述语言编程的设计方法设计系统核心电路的硬件程序，与一般的软件开发不同，Verilog hdl编程更需要熟悉一些底层的硬件知识，特别是数字逻辑电路的设计，因此Verilog hdl编程的方法、思路都要更多的与硬件电路联系起来。完成系统各个功能模块的硬件程序设计后，在软件平台上进行编译和电路仿真，最后生成的目标文件下载到实验台内的FPGA芯片以实现该系统，并在实验台上对设计进行验证。（1）自动售货机主要功能

自动售货机控制要求对机内商品信息进行识别，对投入的货币进行运算，并根据所投入的货币数值判断是否能够购买某种商品，并做出相应的反应。本文设计的自动售货机控制系统主要可以实现投币处理、计算投币总额、输出商品，输出找零等功能，系统工作流程如图1 所示。

（2）自动售货机的几个过程

在自动售货机控制系统的工作过程中，可分为三个状态：初始状态、投币状态和找零状态。在每一个状态中完成特定的功能。

首先，在初始状态下，自动售货机通电，初始化机内商品信息（包括商品种类、每种商品的数量以及价格）。当顾客购买商品时，可根据自己需要通过按键选择其中一种商品（且只限一种），然后进入下一状态，即投币状态。

在投币状态下，当投入硬币总额大于或等于商品价格，并且按确认购买键后将进入找零状态；若按取消键，售货机退出所投硬币，返回到初始状态。

投币结束，若投入的硬币等于或大于商品单价，且确认购买，则商品将送出送货口，并计算输出找零硬币。出货找零结束时表示一次自动售货过程完成，重新返回到初始状态，计算此时商品信息，并等待下一次售货过程的到来。

（3）自动售货机的基本模块

自动售货机控制系统的功能模块逻辑上划分为商品信息存储模块、商品选择模块、投币处理模块，找零模块和显示模块。商品信息存储模块

该模块的功能是将商品的单价、数量存储到自动售货机中，price、quantity 分别表示商品的单价与数量数据信号，item 为商品的种类。商品选择模块

该模块功能是对商品进行选择与购买。当对四种商品进行选择时，由sel 的选择信号的个数来表示所选择的商品类型。get 为对商品进行确认购买的信号。投币处理模块

该模块是对投入的硬币进行处理的过程，输出参数coin 为投币数值计数器，以0.5 元为单位进行计算。整个模块功能类似于计钱器，可准确计算投入的硬币数，记录并保存投入的总币值。找零模块

该模块主要完成找零操作。通过计钱器coin 计算余额，然后输出找零的控制信号act5、act10。显示模块

该模块用来显示钱数和商品数量。用于钱数显示时，将计钱器coin转换成BCD 码，然后经译码器译码并显示。用于商品数量显示时，将计算得出的最终商品数量quantity 先转换成BCD 码，然后经译码器译码并显示。

二

国内外EDA技术发展简介

EDA概述

人类社会已进入到高度发达的信息化社会，信息社会的发展离不开电子产品的进步。现代电子产品在性能提高、复杂度增大的同时，价格却一直呈下降趋势，而且产品更新换代的步伐也越来越快，实现这种进步的主要原因就是生产制造技术和电子设计技术的发展。前者以微细加工技术为代表，目前已进展到深亚微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管；后者的核心就是EDA技术。EDA是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工作：IC设计，电子电路设计以及PCB设计。没有EDA技术的支持，想要完成上述超大规模集成电路的设计制造是不可想象的，反过来，生产制造技术的不断进步又必将对EDA技术提出新的要求。2 EDA技术简介

EDA（Electronic Design Automation），即电子设计自动化，是指利用计算机完成电子系统的设计。EDA技术是以计算机和微电子技术为先导的，汇集了计算机图形学、拓扑学、逻辑学、微电子工艺与结构学和计算数学等多种计算机应用学科最新成果的先进技术。EDA技术以计算机为工具，代替人完成数字系统的逻辑综合、布局布线和设计仿真等工作。设计人员只需要完成对系统功能的描述，就可以由计算机软件进行处理，得到设计结果，而且修改设计如同修改软件一样方便，可以极大地提高设计效率。2.1 EDA技术的发展概况

从20世纪60年代中期开始，人们就不断开发出各种计算机辅助设计工具来帮助设计人员进行电子系统的设计。电路理论和半导体工艺水平的提高，对EDA技术的发展起到了巨大的作用，使EDA作用范围从PCB板设计延伸到电子线路和集成电路设计，直至整个系统的设计，也使IC芯片系统应用、电路制作和整个电子生产过程都集成在一个环境之中。根据电子设计技术的发展特征，EDA技术发展大致分为三个阶段。（1）CAD阶段

第一阶段的特点是一些单独的工具软件，主要有PCB布线设计、电路模拟、逻辑模拟、以及版图的绘制等，通过计算机的使用，从而将设计人员从大量繁重重复的计算和绘图工作中解脱出来。20世纪80年代，随着集成电路规模的增大，EDA技术有了较快的发展。许多软件公司等进入市场，开始供应带电路图编辑工具和逻辑模拟工具的EDA软件。这个时期的软件产品主要针对产品开发，按照设计、分析、生产和测试等多个阶段，不同阶段分别使用不同的软件包，每个软件只能完成其中一项工作，通过顺序循环使用这些软件，可完成设计的全过程。（2）CAE阶段

这个阶段在集成电路与电子设计方法学以及设计工具集成化方面取得了许多成果。各种设计工具，如原理图输入、编译与连接、逻辑模拟、测试码生成、版图自动布局已齐全。由于采用了统一数据管理技术，因而能够将各个工具集成为一个CAE系统。按照设计方法学制定的设计流程，可以实现从设计输入到版图输出的全程设计自动化。这个阶段主要采用基于单元库的半定制设计方法，采用门阵列与标准单元设计的各种ASIC得到了极大的发展，将集成电路工业推入了ASIC时代。（3）EDA阶段

20世纪90年代以来，微电子技术以惊人的速度发展，其工艺水平达到了深亚微米级，此阶段主要出现了以高级语言描述、系统仿真和综合技术为特征的第三代EDA技术，不仅极大地提高了系统的设计效率，而且使设计人员摆脱了大量的辅助性及基础性工作，将精力集中于创造性的方案与概念的构思上。它的特征为：第一，高层综合的理论与方法取得较大进展，将EDA设计层次由RT级提高到了系统级（又称行为级），并划分为逻辑综合和测试综合。第二，采用硬件描述语言HDL来描述10万门以上的设计，并形成了VHDL和VerilogHDL两种标准硬件描述语言。第三，采用平面规划技术对逻辑综合和物理版图设计进行联合管理，作到在逻辑综合早期设计阶段就考虑到物理设计信息的影响。第四，可测性设计。第五，为带有嵌入IP模块ASIC设计提供软硬件协同系统设计工具。2.2 EDA技术的基本特征

EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向，它的基本特征是：设计人员按照“自顶向下”的设计方法，对整个系统进行方案设计和功能划分，系统的关键电路用一片或几片专用集成电路（ASIC）实现，然后采用硬件描述语言（HDL）完成系统行为级设计，最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件[3]。这样的设计方法被称为高层次的电子设计方法。下面介绍与EDA基本特征有关的几个概念。

（1）“自顶向下”的设计方法

10年前，电子设计的基本思路还是选择标准集成电路“自底向上”（Bottom-Up）的构造出一个新的系统，这样的设计方法就如同一砖一瓦地建造金字塔，不仅效率低、成本高而且还容易出错。（2）高层次设计

高层次设计提供了一种“自顶向下”（Top-Down）的全新的设计方法，这种设计方法首先从系统设计入手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。在方框图一级进行仿真、纠错，并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，在系统一级进行验证。然后用综合优化工具生成具体门电路的网表，其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。由于设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的，这不仅有利于早期发现结构设计上的错误，避免设计工作的浪费，而且也减少了逻辑功能仿真的工作量，提高了设计的一次成功率。（3）硬件描述语言 硬件描述语言（HDL-Hardware Description Language）是一种用于设计硬件电子系统的计算机语言，它用软件编程的方式来描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接形式，与传统的门级描述方式相比，它更适合大规模系统的设计。

本次设计使用VERILOG HDL语言，Verilog HDL语言最初是于1983年由Gateway Design Automation公司为其模拟器产品开发的硬件建模语言。那时它只是一种专用语言。由于他们的模拟、仿真器产品的广泛使用，Verilog HDL 作为一种便于使用且实用的语言逐渐为众多设计者所接受。在一次努力增加语言普及性的活动中，Verilog HDL语言于1990年被推向公众领域。Open Verilog International（OVI）是促进Verilog发展的国际性组织。1992年，OVI决定致力于推广Verilog OVI标准成为IEEE标准。这一努力最后获得成功，Verilog 语言于1995年成为IEEE标准，称为IEEE Std 1364－1995。完整的标准在Verilog硬件描述语言参考手册中有详细描述。

下面列出的是Verilog硬件描述语言的主要能力： * 基本逻辑门，例如and、or和nand等都内置在语言中。

* 用户定义原语（UDP）创建的灵活性。用户定义的原语既可以是组合逻辑原语，也可以是时序逻辑原语。

* 开关级基本结构模型，例如pmos 和nmos等也被内置在语言中。* 提供显式语言结构指定设计中的端口到端口的时延及路径时延和设计的时序检查。

* 可采用三种不同方式或混合方式对设计建模。这些方式包括：行为描述方式—使用过程化结构建模；数据流方式—使用连续赋值语句方式建模；结构化方式—使用门和模块实例语句描述建模。

* Verilog HDL中有两类数据类型：线网数据类型和寄存器数据类型。线网类型表示构件间的物理连线，而寄存器类型表示抽象的数据存储元件。

* 能够描述层次设计，可使用模块实例结构描述任何层次。

* 设计的规模可以是任意的；语言不对设计的规模（大小）施加任何限制。* Verilog HDL不再是某些公司的专有语言而是IEEE标准。

* 人和机器都可阅读Verilog 语言，因此它可作为EDA的工具和设计者之间的交互语言。

* Verilog HDL语言的描述能力能够通过使用编程语言接口（PLI）机制进一步扩展。PLI是允许外部函数访问Verilog 模块内信息、允许设计者与模拟器交互的例程集合。

* 设计能够在多个层次上加以描述，从开关级、门级、寄存器传送级（RTL）到算法级，包括进程和队列级。

* 能够使用内置开关级原语在开关级对设计完整建模。* 同一语言可用于生成模拟激励和指定测试的验证约束条件，例如输入值的指定。

* Verilog HDL 能够监控模拟验证的执行，即模拟验证执行过程中设计的值能够被监控和显示。这些值也能够用于与期望值比较，在不匹配的情况下，打印报告消息。

* 在行为级描述中，Verilog HDL不仅能够在RTL级上进行设计描述，而且能够在体系结构级描述及其算法级行为上进行设计描述。

* 能够使用门和模块实例化语句在结构级进行结构描述。

* Verilog HDL 的混合方式建模能力，即在一个设计中每个模块均可以在不同设计层次上建模。

* Verilog HDL 还具有内置逻辑函数，例如&（按位与）和|（按位或）。* 对高级编程语言结构，例如条件语句、情况语句和循环语句，语言中都可以使用。

* 可以显式地对并发和定时进行建模。* 提供强有力的文件读写能力。

* 语言在特定情况下是非确定性的，即在不同的模拟器上模型可以产生不同的结果；例如，事件队列上的事件顺序在标准中没有定义。

三

本次毕业设计主要内容 四

进度安排

五 主要参考文献

第四篇：卷烟配送中心自动分拣系统的规划设计

卷烟配送中心自动分拣系统的规划设计

作者：李娜娜 王莉 戴建民

摘要：分拣系统是配送中心的核心环节，论文介绍了配送中心分拣系统规划的基本理论，其中包括拣选基本单位、作业方法、拣选信息和拣选设备等内容；概述了基于配送中心系统规划的订单资料EIQ分析思想，在订单资料分析的基础上对某卷烟配送中心分拣作业系统进行了规划设计，设计出一套复合式卷烟自动分拣系统，它弥补了现有卷烟分拣作业模式的缺陷，提高了卷烟分拣作业的效率，降低了工人的劳动强度。作为一种先进的分拣系统，它实现了准确、快捷、合理的条烟分拣。

关键词：EIQ分析；配送中心；自动分拣系统；规划设计概述

卷烟配送是烟草物流的一项主要业务，在配送中心的内部作业中，分拣作业是极其重要的一个环节。据有关资料统计，分拣作业成本约占配送中心总作业成本的60%~80%，分拣时间约占整个配送中心作业时间的40%~60%，由此可见，分局作业的成本、速度和质量直接影响整个配送中心的信誉和生存，合理规划和设计分拣作业系统对提高配送中心的作业效率和服务水平具有决定性的影响。卷烟配送自动分拣系统分析

2.1 卷烟自动分拣作业流程及分拣模式

卷烟分拣作业就是依据顾客的订货要求，尽可能迅速、准确地将卷烟从其储位或其他区域拣取出来集中的作业过程。卷烟自动分拣系统[1]一般由控制装置、储存区、分拣区三大部分组成。

通常基本分拣单位可分为托盘（P）、件（C）、单品（B）三种。卷烟在配送中心通常放置在托盘上，以托盘为存储单元进行储存，而卷烟的分拣单位为条烟和件烟，因此卷烟的分拣模式一般可设为P→C+B。

2.2订单EIQ分析

卷烟配送在进出货量的特性上，常有出货日程不确定，前置时间短、出货量变化大等现象，而且出货品种繁多，订单资料量大，往往使规划分析者无从下手，一般分析者在无法深入分析的情况下，常用总量或平均量来概括估计相关需求条件，往往与实际的需求变动产生很大的差异。若能掌握数据分析的原则，通过有效的资料统计，以及进一步的相关分析，将能使分析的过程简化，并可把握实际有用的信息。

EIQ分析[2-3]（订单品项数量分析）首先是由日本铃木震先生倡导提出的，所谓EIQ就是利用“E－Order Entry（订单）”、“I－Item（品项）”、“Q－Quantity（数量）”这三个物流关键要素，来研究配送中心的需求特性，对配送中心进行规划设计。

在进行订单品项数量分析时，首先必须考虑时间的范围与单位，在以某一工作天为单位的分析数据中，主要的订单出货资料可以进行分解成表1格式，并由此展开EQ、EN、IQ、IK四个类别的分析。

主要分析项目及意义如下：

（1）订单量（EQ）分析：单张订单出货数量的分析，可用于决定订单处理的原则、分拣系统的规划，并影响出货方式及出货区的规划，通常以单一营业日的EQ分析为主。

（2）订单品项数（EN）分析：单张订单出货品项数分析，分析产品的重要程度及运量规模。可用于储存系统的规划选用、储位空间的估算，并影响分拣方式及分拣区的规划。

（3）品项数量（IQ）分析：每单一品项出货总数量分析，对订单处理的原则及分拣系统的规划有很大的影响，并将影响出货方式及出货区的规划。

（4）品项受定次数（IK）分析：单一品项出货次数分析，对于了解产品的出货频率有很大的帮助，主要功能可配合IQ分析决定储存区与分拣系统的选择。

由EQ/EN/IQ/IK综合分析，即可确定卷烟配送中心的整体布局及规划。

2.3自动化分拣作业与设备

在现阶段配送中心分拣系统规划中，多采用电子信息拣选方式，下面就其中电子标签辅助拣选与自动拣选两种方式作简单介绍。

2.3.1电子标签辅助拣选。电子标签辅助拣选是一种计算机辅助的无纸化的拣选系统，原理是在每一个货位安装数字显示器，利用计算机的控制将订单信息传输到数字显示器内，拣货人员分拣数字显示器所显示的数字拣货，拣完货之后按确认钮即完成拣货作业，也叫电子标签拣货[1]。电子标签的拣货能力为每小时120~180件。

2.3.2自动拣选。拣选动作由自动机械负责，电子信息输入后自动完成分拣作业，无需人工介入。卷烟自动分拣设备至今已经发展了三大类：自动分拣机分拣、机器人分拣和自动分流输送机分拣。自动分拣机式卷烟自动化分拣作业中最常用的自动化分拣设备，主要有通道分拣机、卧式分拣机、塔式分拣机等。

塔式分拣机又叫A型自动拣选系统，包括放置烟条的货架，烟条自动拨头以及其下端的自动输送设备等装置。货架上的烟条按品种分别堆码，一般一个货格码放同品牌。其分拣效率可达2~5条/秒。

通道分拣机包括缓存通道，烟条自动拨头以及其下端的自动输送设备等装置。其最大的特点是件烟补货，可以一次单条自动拨烟，也可以一次拨5条烟，其分拣效率可达0.3秒/条。通道分拣机是解决销售量大卷烟品牌的自动分拣的关键设备，其优点是自动分拣效率高，件烟补货，能科学地实现自动补货作业，其缺点是设备结构复杂，成本高。

卧式分拣机结构与塔式分拣机类似，每个格口可进行一个品牌卷烟的分拣作业，根据分拣卷烟品牌的多少，我们可以组合相应数量的卧式分拣机组成卧式分拣系统。但是它和塔式分拣机相比的优势在于补烟，塔式分拣机需要人工补烟，劳动强度大，但是卧式可以经通道智能补货小车进行补货，每个智能补货小车负责一定数量的卧式机群，能够精确定位到每个格口，并很好地把烟送进格口。但还只是适合于需求比较少的烟的品牌，不能满足需求比较大的品牌的烟分拣。

每种分拣机都有自身的优势，可以根据配送中心的需求进行组合使用。卷烟配送自动分拣系统的规划设计

3.1 卷烟配送自动分拣系统的规划概况

对于某一卷烟配送中心，由其销售资料可知其平均每天分拣量为1 400大箱（1大箱=5件），日最大分拣量为2 000大箱，日均配送户5 600户，总品牌数为178，日均分拣品牌为135个，前40个品牌的日分拣量占总分拣量的80%，其余品牌占20%。通过对配送中心100个抽样订单进行的EIQ综合分析：由EQ/EN/IQ/IK综合分析可知，此配送中心属于一般型配送中心，故采用不同的拣选方式进行拣选策略组合。

3.2 复合式卷烟分拣系统

根据EIQ分析结果及各分拣机的特点，将通道式分拣机和卧式分拣机设置在同一工作平面，用皮带输送线系统将两种分拣机有机结合在一起，形成一条完整的复合式分拣系统[4]。该复合式分拣系统由16台通道式分拣机（每次限出烟5条），96台卧式分拣机（每次出烟1条）组成，单机效率可达14 000~19 500条/小时。

对于销售量大的品牌，订单需求为5的倍数时采用通道分拣机分拣，对于1～4条的零条烟则采用卧式分拣机分拣，最后进行并单；而销售量小的品牌则只用卧式分拣机分拣。根据该配送中心的销售资料可知，其总共需要4条这样的复合式分拣系统流水线，剩余的日分拣量只占总分拣量4%的C类品牌及整件烟均作为异型烟处理，由人工完成。

分拣系统每天工作7小时，分拣能力校核计算如下：

设备日最大分拣能力：

4线×19 500条/小时/线×7小时=546 000条/日=2 184大箱/日>2 000大箱/日。

设备日均分拣能力：

4线×14 000条/小时/线×7小时=392 000条/日=1 568大箱/日>1 400大箱/日。

3.3卷烟配送中心自动分拣系统的总体规划与设计

卷烟自动分拣系统是近期开发并已投产的新型自动化配烟系统，包含了自动件烟供件、自动装填条烟、自动分拣配货、自动包装等多种功能。件烟由件烟提升机从楼上的仓库中运送到汇总补给线，根据扫码得到的信息由控制系统决定件烟的流向，在通道补给支线和卧式补给支线前端设置人工开箱。通道分拣机自动补烟，由推烟气缸将件烟推进通道分拣机缓存通道，卧式分拣机自动补烟则需经过自动补烟小车，将件烟送进卧式分拣机缓存格口。

经自动分拣喷码后，按单自动塑膜包装。结论

分拣系统在卷烟配送中占有重要的地位，通过对配送中心订单资料的分析，规划设计了卷烟自动分拣系统，弥补了现有卷烟分拣系统的不足，进一步提高了卷烟分拣作业效率，降低了工人劳动强度，更加符合卷烟分拣的特点。

参考文献：

[1] 王转，程国全.配送中心系统规划[M].北京：中国物资出版社，2003.[2] Suzuki Ｓ.EIQ graph represents order picking character[C] // Proceedings of the 1995 18th International Conference on Computers and Industrial Engineering, ICC&IE, Japan.1985:197-208.[3] 陈宁宁.面向卷烟配送中心拣选系统EIQ分析[D].济南：山东大学（硕士学位论文），2005.[4] 刘德宝.复合式卷烟分拣系统研究与设计[D].济南：山东大学（硕士学位论文），2006.(end)

第五篇：电子商务系统开题报告

模块化动态电子商务网站的开题报告范文互联网普及和人们消费观念改变促进电子商务迅速发展，中国零售业纷纷开展网上业务。电子商务作为一种生存于虚拟化、数字化空间的商业模式，正成为我国零售商提高企业竞争力的武器。本文针对我国B2C电子商务发展特殊情况，重点就我国零售业在发展电子商务过程中遇到问题提出(这里写你报告里提出的几种策略)等新策略。开头不错哦。

1．本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述

目前国际电子商务发展的现状和趋势是:

(1)全球电子商务，美国独占鳌头。目前美国电子商务的应用领域与规模远远超过其他国家，继续保持其作为世界电于商务龙头的地位。2002年美国网上在线交易零售总额达434.7亿美元(包括旅费在内则为730亿美元)，欧洲联盟约为282.9亿美元，亚太地区150亿美元，拉丁美洲23亿美元，而非洲仅为400万美元。

(2)亚洲电子商务发展不容小觑。作为最具高回报及商业机会的区域，亚洲电子商务发展一直受到信息技木和商界人士的关心。据调查，2001年亚洲国家应用电子商务的贸易额达300亿美元。而今后4年的年增长率将高达109。由此可见，亚洲地区电子商务的发展前景非常美妙。

(3)B2B电于商务快速增长。根据美国著名的信息市场研究公司国际数据公司的预测，全球B2B电子商务将保持高速增长的势头。2001年，美国的年B2B在线销售额达9950亿美元，占美国电子商务交易总量的93.3%。欧洲联盟的B2B交易值私营部门估计数，2002年约为1850亿美元至2000亿美元。在中欧和东欧，一些预计显示，2003年，B2B电子商务交易额将达40亿美元左右。在亚太地区，此种交易额将迅速增长，由2002年的大约1200亿美元增至2003年的大约2000亿美元，2003年将增至3000亿美元左右。在拉丁美洲，2002年的B2B在线交易额预测为65亿美元，2003年将达125亿美元。还有人提出了要比这乐观得多的数字，根据2001年的预测，非洲的B2B电子商务交易额2002年将为5亿美元，2003年将为9亿美元，南非将在这两个数字中占80%至85%。国际数据公司认为，今后全球B2B电子商务重点将从注重服务向注重产品转变，不同地区的文化将决定不同地区的电子商务模式，这将促使全球B2B电子商务保持快速增长势头。

2.我国电子商务发展现状

我国在八十年代开始关注电子信息化和电子商务的发展，并于93年开始实施“三金”工程，即:金桥、金关、金卡，这些措施为实施电子商务创造了良好的技术条件和实施环境。另据最新统计，我国网民总数己近6000万，这为我国电子商务发展提供了巨大的消费市场。根据2003年电子商务发展分析报告，2002年我国各行各业电子商务总交易额约为10242亿元。其中:证券公司网上交易总量达5230亿元，占51%:外贸电子商务的总交易额2490亿元，占24;电子行业B2B经营额在572亿元，还有医药、煤炭、纺织、网络教育、农业、旅游等。四大门户网站(新浪、易趣、搜狐、263)2002年的收益约为12亿元，占中国电子商务交易额的0.12 %2002年电子商务的市场规模像产品类经营占到48，实施服务类的占52。这里面有很大是金融服务，比如说证券。可以说电子商务己经渗透到我国各个领域，并参与到我们的日常生活中来。

2．设计(论文)要解决的问题和拟采用的研究方法

目前电子商务虽然迅猛发展，但是作为电子商务一个重要模式之一的B2C模式却远远落后于B2B的发展，原因很多，但其中一个重要的原因就是电子商务平台不能全面的解读电子商务，使电子商务只停留于形式，单纯起到网上交易的目的，虽然我国互联网上已经有1000多个电子商务网站，但真正能实现电子商务功能的却少之又少，更不要说真正开发电子商务功能，实现

电子商务优势了。甚至于有很多是为了迎合电子商务发展而单纯建立一个界面，放几件商品，后台的工作完全不存在。因此开发一个功能全面、适合我国商务特色的、经济实用的B2C电子商务平台是非常需要和必要的。

(1)通过建设电子商务系统可以将电信服务、技术服务、商业服务以及各行业融合在一起，通过平台接入统一、应用统一和管理统一的综合服务机制，实现各种复杂的电子商务应用，降低企业步入真正电子交易的门槛，从而建立一个多赢的电子商务合作圈，形成整体竞争优势。

(2)通过建设电子商务系统，使得企业不必专注于复杂多变的信息技术，而用最小的资金投入、最简单的接入方式去联系最广泛的客户和供应商，进行最先进、最有效的电子商务应用服务，从而使各个传统行业迅速形成互联网时代的新经济商业模式，建立未来发展的战略优势。

(3)通过完善电子商务网络体系，建设公共电子商务的导购平台，建立综合电子商务体系、安全认证和安全支付体系等，将使电子商务的各种资源得到充分利用，能使电子商务的相关对象更加专业、更加合作、更加协调。形成一个应用开发、产业生产、技术支持、商业交易、运营服务的产业链。从而形成整体优势，取得最佳经济效益。

(4)通过建设电子商务系统，使企业融入世界经济一体化体系中，并通过这些企业与众多关联企业、政府部门、事业机构的供应链的形成，可以带动其它关联企业在生产、销售、采购等诸多方面的业务，形成以市场为主线的全新的电子贸易体系。并加速促进对外贸易和国家信息化、国际化水平，从而提高经济整体素质、国际竞争力和发展后劲，实现经济结构的全面升级和综合实力再上新台阶。

3．本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路

重点研究的、关键的问题：

①整体构思：对于一个系统来说，好的构思是很重要的。恰当的构思能为以后的设计带来很多的方便，可以让我们按照预定的规划一步步来实现系统功能，可以使我们对整个系统做到一目了然。这个阶段的关键是画出系统的数据流程图。

②数据库和数据库表的创建：这是在实施阶段要做的第一件事，特别是数据库表的创建，这是以后数据插入、查询等功能实施的数据存放处，关系着整个系统的合理性，创建时要考虑清楚以后所要涉及的各个方面，制作出最合理的数据库表。

③数据库的连接：系统采用Microsoft Access建立数据库。利用Typelib声明ADO，IIS5.0引入了绑定到组件类型库的功能，只需要引用类型库依次，便可将其应用在每个ASP页面上。

④数据的插入和查询：数据的插入和查询系统的最起码要求。插入和查询是整个系统的基本。这里要解决的是如何定义好各个函数和窗口名，做到一一对应。

⑤窗口对象和数据窗口的创建：这是系统的可视界面，是用户直接看到的。窗口对象的创建要与数据库表对应，界面设计要合理，做到能够带给用户友好的界面。