第一篇：自動分揀系統開題報告解析

自動分撿系統設計開題報告

一、課題介紹

1.課題名稱：自動分撿系統設計 2.課題背景：

自動分揀系統（Automated Sorting System)是二次大戰后率先在美國、日本的物流中心中廣泛采用的一種自動化作業系統，該系統目前已經成為發達國家大中型物流中心不可缺少的一部分。該系統的作業過程可以簡單描述如下：流動中心每天接收成百上千家供應商或貨主通過各種運輸工具送來的成千上萬種商品，在最短的時間內將這些商品卸下并按商品品種、貨主、儲位或發送地點進行快速準確的分類，將這些商品運送到指定地點(如指定的貨架、加工區域、出貨站臺等)，同時，當供應商或貨主通知物流中心按配送指示發貨時，自動分揀系統在最短時間內從龐大的高層貨架存儲系統中準確找到要出庫的商品所在位置，并按所需數量出庫，將從不同儲位上取出的不同數量的商品按配送進點的不同運送到不同的理貨區域或配送站臺集中，以便裝車配送。

3.國內外發展現狀：

縱觀國內外物料自動分揀系統的應用情況可以發現，國外發達國家的物料自動分揀系統傾向于采用自動化程度很高的物料自動分揀系統。而在我國，由于起步晚，物料自動分揀系統中人工作業的比例也較高。國外物料自動分揀系統的廣泛使用，以美國、日本及歐洲為代表的發達國家，在物料自動分揀系統的應用上呈現出自動化程度越來越高的特點。物料自動分揀系統已成為發達國家工業自動化不可缺少的一部分。主要應用在大中型物流中心、配送中心、流通中心、郵局分揀信件等等隨著交流自動控制技術的發展，特別是電子技術的迅速發展，計算機的廣泛應用。自動分揀技術在20世紀70年代被引入國內，我國的郵政系統最早并已多年使用自動分揀設備，并在長期的實踐中不斷創新、不斷進步。例如，郵電部相關部門相繼開發和研制出具國際水平的CORE-NT物料自動分揀系統，性價比很高的扁平郵件高速物料自動分揀系統;上海郵政通用技術設備公司研制成功了速遞郵件網絡化物料自動分揀系統等。郵政系統還推出了新的信封標準以更好的配合自動化的信件物料自動分揀系統。

3.1 國內發展現狀

在物流中心分揀系統的研究中,主要有三方面內容。一方面是物流分揀設備和控制技術的研究,如用于郵政系統的交叉帶式分揀機研究、應用于煙草行業的通道式分揀機研究等等。第二方面是對物流中心存儲策略和分揀路徑優化的研究,如用BOM表進行倉儲位置優化的研究,用蟻群算法實現分揀路徑的優化等等。第三方面是對分揀作業數據信息與分析決策問題,華南理工大學、中國人民大學、華中科技大學、浙江大學等國內高等院校的學者都進行了定性與定量的研究。如馬士華、文堅的分批策略根據時間延遲思想,綜合考慮了揀貨作業環節和分揀包裝環節的工作效率,提出了一種消除因時窗分批不平衡而導致的等待時間和閑忙不均的動態時窗設計與判斷方法,從而保證分揀系統的連續性和均衡性。李凱就卷煙分揀的幾種優化模型展開了較深入的探討,并以仿真的手段進行了驗證。朱巖就卷煙分揀機的控制策略和不同設備參數下的分揀系統整體性能進行了研究,并通過仿真程序模擬驗證。

如今，國際競爭日益加劇，為了發展我國物流業，國內的許多企業和政府部門也在做更大的努力，也已取得了一定的成效。例如，郵電部相關部門相繼開發和研制出具國際水平的CORE-NT物料自動分揀系統，性價比很高的扁平郵件高速物料自動分揀系統;上海郵政通用技術設備公司研制成功了速遞郵件網絡化物料自動分揀系統等。郵政系統還推出了新的信封標準以更好的配合自動化的信件物料自動分揀系統。太原剛玉倉儲設備公司和貴陽普天通信機械廠已設計生產貨架電子標簽揀選系統、小車式數字顯示揀選系統、郵件自動分揀系統等;珠海普天慧科信息技術有限公司研發出PTL（Pick-to-light&Put-to-light）電子標簽揀選系統，除具備電子標簽揀選系統的一般優點之外，還具有彈性控制揀貨作業流程、即時現場監控、緊急訂單處理和缺貨通知等強大的功能。

雖然在郵政系統外的其它行業，國內對物料自動分揀系統的使用還非常少，但有關部門和企業正在為此做出不懈的努力。可以肯定，隨著物流大環境的逐步改善，物料自動分揀系統在我國流通領域一定會大有用武之地。3.2 國外研究現狀

以美國、日本及歐洲為代表的發達國家，在分揀系統的應用上呈現出自動化程度越來越高的特點。自動分揀系統已成為發達國家大中型物流中心、配送中心或流通中心不可缺少的一部分。在分揀系統等物流中心子系統規劃設計中,各發達國家的規劃原則有很大的差異。日本的物流中心大都規模適中,采用先進的自動分揀系統和無線通訊設備,美國主要采用立體倉庫以節約地價支出,但分揀等設備大都采用機械化或半自動化,不盲目采用全自動設備。他們共同的特點是均實現較成熟的電腦網絡化管理,保證了配送的及時準確性,節約勞動力成本。國外的學者專家如Goetschalckx和Ratliff提出利用動態規劃法來求解寬通道內的揀貨路徑問題,Roodbergen和Koster研究在多橫向通道倉儲系統環境下,針對各種分揀策略比較在不同通道數目、不同貨物品項及不同通道寬度的揀貨路徑的問題,Elizabeth Jewkes等對商品儲存位置等對分揀的影響展開研究,Loon C.Tang等論述了分批與存儲分配策略對分揀的影響,Richard L.Daniels等對倉庫訂單分揀的研究,M.I.Johansson對貨物存儲位置的分配對減少分揀時間的作用進行了研究,美國麻省理工學

院

Dimitris.Bertsimas

和

Robert.M.Freund

和March.J.G.A),W.L.Winston,Jeremy.Shapiro,Lacksonen T).Whitley等學者也做了部分相關內容的研究工作。

就目前來講,國外的自動分揀系統發展極為迅速。如：Aughan,Mark將分揀系統歸納為5個子系統:訂單挑選、感應、合并前聚集、合并、搬運分揀，以此使訂單與不同傳送帶有機地的結合起來，形成一個高效的物料分揀系統。MaselD.T研究了如今關于評估環形物料分揀系統的分揀時間的解析公式，這個類型的分揀系統主要是用來分揀固定形狀的貨物；NormanSaeneJR從配送中心里物料搬運這個方面研究了如何構建物料分揀系統傳送帶、如何搭配傳送帶以及如何構建一個良好的物流分揀搬運系統。

4.工作內容和要求：（擬設計方案）

系統利用各類傳感器對待測材料進行識別并分類。當材料經由下料裝置進入傳送帶，依次由各類傳感器檢測。如果被某種傳感器測中，通過相應的氣動裝置將其推入料箱；否則，繼續前行。其控制要求有如下9個方面：

(1)系統送電后，光電編碼器便可發生所需的脈沖(2)電機運行，帶動傳輸帶傳送物體向前運行(3)有物料時，下料汽缸動作，將物料送出(4)當電感傳感器檢測到鐵物料時，推汽缸1動作(5)當電容傳感器檢測到鋁物料時，推汽缸2動作(6)塑料物料在傳送帶運動到尾端時，掉入料槽；(7)汽缸運行應有動作限位保護(8)下料槽內無下料時，延時后自動停機

4.1本課題的研究思路和方法

本系統能對不同的材料如物料性質（鐵、鋁、塑料）的材料進行傳送和分揀。整個系統的控制由一只可編程控制器，可以實現自動控制和無人化管理。傳送帶用一只三相異步電機拖動，電機使用變頻器驅動，可以實現無級調速，加快分揀時的效率。物料性質的判斷及機械部件的情況由傳感器檢測出并將信息傳送給PLC。分揀部件使用氣缸，結合氣動系統的優勢。本設計加入了人機界面，充分實現與自動化設備相接軌。

4.2．本課題的預期效果

1、研究物料自動分揀系統的特點及主要應用的場合；

2、本系統可以完成的任務要求：物料自動分揀系統能高速對不同的材料如物料性質（鐵、鋁、塑料）的材料進行傳送和分揀;

3、本系統制作完成后的實物示意圖1;

圖1

4、制作并調試，使之能完成規定的工作任務及要求;

5、整理制作調試過程資料，完成畢業論文的編寫。

5.課題的重點和難點：

主要解決問題：

1、控制系統設計；

2、解決三相異步電動機變頻調速控制的原理，會設置變頻器的參數；

3、了解氣壓傳動的原理和特點；

4、機械安裝；

5、了解傳感器的原理及分類；

6.可能用到的主要知識和技能：

設計過程中電動機的控制需用到單片機和計算機編程的知識，結構設計及零件設計需用到機械原理和機械設計等知識，部件圖及裝配圖繪制需用到工程圖學和CAD，三維模型建立需掌握CATIA建模技能

工作計劃（進度安排）

第七學期

第１０教學周：完成并提交外文翻譯； 第１５教學周：完成并提交文獻綜述； 第２０教學周：完成并提交開題報告。第八學期

第７教學周：完成總體設計、計算或數學、仿真模型； 第１２教學周：完成圖紙繪制或仿真分析； 第１４教學周：完成設計說明書或論文撰寫； 第１５教學周：準備答辯。

二、參考文獻

(1)黃啟明貴州大學機械工程學院2010..3.2 王海華物流分揀系統的設計碩士學位論文,鞍山鞍山鋼鐵學院,2001(2)范啟印.成品煙配送中心分揀系統的研究【碩士學位論文】,昆明:昆明理工大學,2004(3)游道明。物流系統中的路由規劃和存儲規劃問題研究：【碩士學位論文】,上海：上海海運學院,2002(4)李慶磊,吳耀華.物流中心存儲策略.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)寧春林.基于蟻群算法立體倉庫分揀路徑優化問題的研究.[碩士學位論文],濟南:山東大學,2002(8)寧春林,田國會,尹建芹等.Max-Min蟻群算法在固定貨架揀選路徑優化中的應用,山東大學學報[工學版],2003,33(6):676～680(9)葉廣宇,徐學軍.生產運作戰略實施和監控方法探討.工業工程與管理,2001,(2):42～44(10)(11)(12)諸福靈.美國配送中心類型與作業流程.中國流通經濟,1997,(3):38～40 姚穎穎,朱民富.生產監控與管理系統.工程建設與設計,2003,(1)30～31 揚明輝,熊容,韓斌.基于網絡的數據查詢與生產監控.自動化與儀器儀表,2001,(6)20～21(13)(14)(15)(16)文堅,馬士華.基于時間延遲的訂單分批策略研究.物流技術與應用,2005,(4):92～95 馬士華,文堅.基于時間延遲的訂單分批策略研究.工業工程與管理,2004,(6):1～4 李凱.自動卷煙分揀機的控制策略優化與仿真.[碩士學位論文],濟南:山東大學,2006 朱巖.卷煙分揀系統協同工作策略研究與仿真分析:【碩士學位論文】,濟南:山東大學,2007(17)(18)(19)栗野賴明.高速自動分揀系統.中國儲運,2003,(2):46～50 吳澤鋒.對日本大規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：自動分揀與人工輔助分揀實習報告

經濟管理系物流管理專業

實訓（實習）報告書

實訓（實習）名稱

實訓（實習）地點 實訓（實習）時間 姓班學指

自動分揀與人工輔助分揀實習

教8402/圖書館 2011.11.14——2011.11.18

宋少勇 B08321 20084032125 樊俊花

名 級 號

導教

師

物流管理教研室制

2011年

11月

18日

實訓（實習）報告書

一、實訓內容

1.1、實訓名稱：自動分揀與人工輔助分揀實習。1.2、物流的重要性

物流是物質資料，包括原材料的物理性移動，是從供應者到使用者的運輸、包裝、保管、裝卸搬運、流通加工、配送以及信息傳遞的過程，這就是說物流活動本身一般并不創造產品價值，只創造附加價值。隨著物流的發生，就會產生費用、時間、距離以及人力、資源、能源、環境等一系列問題。物流的實質和作用主要表現在以下七個方面。

1保值。物流有保值作用。任何產品從生產出來到最終消費，都必須經過一段時間、一段距離，在這段時間和距離過程中，都要經過運輸、保管、包裝、裝卸搬運等多環節、多次數的物流活動。在這個過程中，產品可能會淋雨受潮、水浸、生銹、破損、丟失等。物流的使命就是防止上述現象的發生，保證產品從生產者到消費者移動過程中的質量和數量，起到產品的保值作用，即保護產品的存在價值，使該產品在到達消費者時使用價值不變。

2節約。搞好物流，能夠節約自然資源、人力資源和能源，同時也能夠節約費用。

3縮短距離。物流可以克服時間間隔、距離間隔和人的間隔，這也是物流的實質。

4增強企業競爭力、提高服務水平。搞好物流可以實現零庫存、零距離和零流動資金占用，是提高為用戶服務，構筑企業供應鏈，增加企業核心競爭力的重要途徑。在經濟全球化、信息全球化和資本全球化的21世紀，企業只有建立現代物流結構，才能在激烈的競爭中，求得生存和發展。

5加快商品流通、促進經濟發展。配送中心的設立為連鎖商業提供了廣闊的發展空間。利用計算機網絡，將超市、配送中心和供貨商、生產企業連接，能夠以配送中心為樞紐形成一個商業、物流業和生產企業的有效組合。有了計算機迅速及時的信息傳遞和分析，通過配送中心的高效率作業、及時配送，并將信息反饋給供貨商和生產企業，可以形成一個高效率、高能量的商品流通網絡，為企業管理決策提供重要依據，同時，還能夠大大加快商品流通的速度，降低商品的零售價格，提高消費者的購買欲望，從而促進國民經濟的發展。

6、創造社會效益和附加價值。實現裝卸搬運作業機械化、自動化，不僅能提高勞動生產率，而且也能解放生產力。

7、保護環境。

1.3、分揀的概述

分揀作業是配送中心依據顧客的訂單要求或配送計劃，迅速、準確地將商品從其儲位或其他區位揀取出來，并按一定的方式進行分類、集中的作業過程。

商品在從生產廠流向顧客的過程中，總是伴隨著商品數量和商品集合狀態的變化。這就需要將原貨物單元解體，重新分類、集合成新的供貨單元。

合理規劃與管理分揀作業，對配送中心作業效率和降低整個配送中心作業成本具有事半功倍的效果。在配送中心搬運成本中，分揀作業搬運成本約占90%；在勞動密集型配送中心，與分揀作業直接相關的人力占50%；分揀作業時間約占整個配送中心作業時間的30% ~ 40%

揀取商品的過程可以由人工或機械輔助作業或自動化設備來完成。

手工方式揀取：通常小體積、少批量、搬運重量在人力范圍內揀出貨頻率不是特別高的，可以采取手工方式揀取；

機械輔助作業：對于體積大、重量大的貨物可以利用升降叉車等搬運機械輔助作業；

自動揀貨系統：對于出貨頻率很高的可以采取自動揀貨系統。該系統的主要特點有：能大批量連續分揀貨物；分揀誤差率極低；分揀作業基本實現無人化。

隨著商品品種的日益豐富和社會需求個性化的發展，簡單的人工分揀或機械分揀已不能完全滿足高速、準確的分揀要求，自動化分揀系統越來越廣泛地運用于不同的物流中心，為實現高效率、高質量的物流服務起到重要的作用。

1.4、自動分揀

自動分揀系統是二次大戰后率先在美國、日本的物流中心中廣泛采用一種自動化作業系統，該系統目前已經成為發達國家大中型物流中心不可缺少的一部分。該系統的作業過程可以簡單描述如下：流動中心每天接收成百上千家供應商或貨主通過各種運輸工具送來的成千上萬種商品，在最短的時間內將這些商品卸下并按商品品種、貨主、儲位或發送地點進行快速準確的分類，將這些商品運送到指定地點(如指定的貨架、加工區域、出貨站臺等)，同時，當供應商或貨主通知物流中心按配送指示發貨時，自動分揀系統在最短時間內從龐大的高層貨架存儲系統中準確找到要出庫的商品所在位置，并按所需數量出庫，將從不同儲位上取出的不同數量的商品按配送進點的不同運送到不同的理貨區域或配送站臺集中，以便裝車配送。

自動分揀系統的主要特點有：

1．能連續、大批量的分解貨物。由于采用流水線自動作業方式，自動分揀系統不受氣候、時間、人的體力等的限制，可以連續運行，同時由于自動分揀系

統單位時間分揀件數多，因此自動分揀系統的分揀能力是人工分揀系統無法比擬的。

2．分揀誤差率極低。自動分揀系統的分揀誤差率大小主要取決于所輸入分揀信息的準確性大小，這又取決于分揀信息的輸入機制，如果采用人工鍵盤或語音識別方式輸入，則誤差率在 3％以上，如采用條形碼掃描輸入，除非條形碼的印制本身有差錯，否則不會出錯。因此，目前自動分解系統主要采取條形碼技術來識別貨物。

3．分揀作業基本實行無人化。建立自動分揀系統的目的之一就是為了減少人員的使用，減輕人員的勞動強度，提高人員的使用效率，因此自動分揀系統能最大限度的減少人員的使用，基本做到無人化。分揀作業本身并不需要使用人員，人員使用僅局限于以下工作：送貨車輛抵達自動分揀線的進貨端時，由人工接貨；由人工控制分揀系統的運行；分揀線末端由人工將分揀出來的貨物進行集載、裝車； 自動分揀系統經營、管理與維護。例如一個配送中心面積為十萬平方米左右，每天可分揀近40萬件商品，僅使用400名左右員工。

自動分揀系統求使用者必須具備一定的技術經濟條件，因為它具有以下三個特點。

1．一次性投資巨大。自動分揀系統本身需要建設短則40— 50米，長則150—200米的機械傳輸線，還有相配的機電一體化控制系統、計算機網絡及通信系統等。

2．對商品外包裝要求高。自動分揀機只適用于底部平坦且具有剛性的包裝規則的商品。袋裝商品、包裝底部柔軟且凹凸不平、包裝容易變形、易破損、超長、超薄、超重、不能傾覆的商品不能使用普通的自動分揀機進行分揀，因此為了使大部分商品都能用機器進行自動分揀，必須采取相應措施：一方面推行標準化包裝；另一方面根據所分揀的大部分商品的統一的包裝特性定制特定的分揀機。3．業務量要大。啟動分揀系統的開發經營成本比較大，開機后的運行成本也比較大，因此需要有相應的業務量支持，需保證開機后貨源不斷，使系統連續帶負荷運行，以保證系統的使用效率。

作為自動分揀的工具，自動分揀機是按照預先設定的計算機指令對物品進行分揀，并將分檢出的物品送達指定位置的機械。分揀機的主要分類：

按承載裝置的不同區分，如小車翻盤式、皮帶式（平、斜）、鋼帶式、滾輪分離式。適于普通包裹類及周轉箱與盒式包裝物品的分揀作業。推式懸掛式、地面鏈式分揀機適于較重載荷的物品分揀作業。

按分揀尺寸大小分類，如郵政領域里的小件分揀機、扁平件分揀機具有高的分揀效率。

按分揀機構的機械結構區分，如交叉帶式分揀機、滑塊式分揀機、翻盤式分揀機、翻板式分揀機、斜行皮帶式等。

按分揀過程的物流某種形態可區分為有落差和無落差兩種分揀方式。按工藝流程布置的方式分類，可分為環型布置的分揀機和直線布置的分揀機。

按工藝流程的可塑性分類，可分為剛性分揀傳輸系統和柔性分揀傳輸系統。自動分揀機的分揀過程為：

被檢貨物經由各種方式，如人工搬運、機械搬運、自動化搬運等送入分檢系統，經合流后匯集到一條輸送機上。物品接受激光掃描器對其條碼的掃描，或通過其它自動識別的方式，如光學文字讀取裝置、聲音識別輸入裝置等方式，將分揀信息輸入計算機中央處理器中。計算機通過將所獲得的物品信息與預先設定的信息進行比較，將不同的被揀物品送到特定的分揀道口位置上，完成物品的分檢工作。分揀道口可暫時存放未被取走的物品。當分揀道口滿載時，由光電控制，阻止分揀物品不再進入分揀道口。

1.5、人工分揀

人工分揀是指完全由人進行，不借助其他機械設備的輔助來完成分揀作業的方式。人工分揀具有初期投資成本低和智能化程度相對較高等優點，很多企業在業務處理量不大的情況下更愿意采用這種直接產生效益的方式。然而，隨著社會服務整體水平的提高，這種方式亦顯現出許多不足：由于人工處理過程的不確定性，無法實現準確的處理，揀貨的正確率低；在多品種的分揀作業中，由于人工條件局限無法達到系統期望的高效作業要求，使得服務響應的速度降低；雖然人工分揀的初期投資較少，但是維持其運行的費用是一條不斷上升的曲線，總體消耗大、企業利潤低；整個作業過程基本上依靠人工完成，效率高低很大程度依賴于員工的熟練程度。并且由于人本身具有思想和情緒，從而無法恒定地評估企業的處理能力，一方面有可能造成人員冗余，從而增加成本，另一方面無法給市場決策提供準確的數據基礎。這些弊病使企業無法滿足現代社會高效、高質量服務的要求。

分揀作業操作過程一般包含四個環節，即行走、撿取、搬運、分類。在人工揀選分類中“人到貨”揀選方式的特點：人動，貨不動；結構簡單，系統柔性好；系統補貨困難；人的勞動強度大。

“貨到人”【這種方法的應用系統稱為小容量自動化倉儲系統ASW（Automatic Smail-container Warehouse)】的特點：貨動，人不動； 分揀效率高；分揀周期長；系統補貨容易；設備投資大。

1.6、中國分揀輸送技術與應用的發展歷程及現狀

1.國外分揀技術的的概況：郵政系統可以說是應用分揀技術歷史最悠久，使用面最廣泛，并一直掌握前沿技術的行業。國外郵政在上個世紀四十年代開始采用人工輸入分揀信號，由機器進行對物品郵件進行分揀。目前國際上使用文字識別技術的信函分揀機的分揀效率已經達到3.6萬件/小時。扁平件分揀機分揀效率達到了1.6萬件/小時，普通包裹類分揀機的效率達到1.2件/小時。

2.國內概況：我國的分揀技術從1958年在郵政系統開始起步。1960年代，郵政局中包裹郵件分揀中使用最初的分揀機只是一個皮帶傳輸機，分揀員只是將帶有不同顏色的夾子夾在不同路向的郵包上，在傳輸帶兩側的揀收人員按著顏色挑選進行分揀。60年代未起重所研制了具有磁編碼控制分揀的推式懸掛傳輸系統在輪胎及汽車制造企業中開始使用。1970年代中期，原郵電部郵政研究所研制了斜行帶式分揀機，用于國際包裹的分揀機。原郵電部第三研究所研制了具有文字識別功能的信函分揀機。

近年來我國開始從荷蘭、丹麥、德國、美國引進先進的技術和設備。國內企業自身的研發及制造能力也進一步加強，國產高速自動分揀傳輸系統裝備了很多物流企業。

郵政系統分揀技術：我國分揀傳輸系統應用最早、用量最大、使用種類較多的行業非郵政莫屬。各種分揀機已經有百余臺。其中，推式懸掛分揀機主要用來處理郵袋的路向分揀。使用OBR條形碼識別技術的交叉帶式高速分揀機及人工鍵入的小車翻盤式分揀機主要用來處理郵政中普通包裹及印刷品類物品的分揀；使用OCR文字識別技術的信函分揀機主要處理標準的信件；使用OBR技術及OCR技術的扁平件分揀機主要是處理速遞公文類郵件。

汽車制造業分揀技術：推式懸掛傳輸鏈用于裝配線上各種大型總成的運輸及存貯。

圖書出版發行行業分揀技術：主要應用的是交叉帶、輥輪分離式、滑靴式分揀機。

醫藥行業分揀技術：在上海使用了滑靴式分揀機。

隨著國民經濟的持續增長，現代物流的理念強調流動而不是存儲。隨著規模經營的形成，則使用自動分揀傳輸系統的需求量也會越來越大。

根據場地的環境、被分揀的物品尺寸范圍、被分揀物品的質量及是否是易碎品、包裝方式、包裝的標準化程度等來劃分分揀機的類型，主要有以下幾種：

滑靴式的分揀機：比較適宜被分揀的物品尺寸在長度上較長而變化較大、包裝規范的物品。在工藝上適合直線布置的分揀機。

翻盤小車式的分揀機：在運行中物品的落差較大但是有圈套承載能力，適用于航站的行李分揀。

自動高速扁平件分揀機：在較大圖書物流中心的退貨流程中，量大而且基本是零冊處理的分揀，宜采用自動高速扁平件分揀機。

環型布置分揀機：適合工藝設計要求很多的供件席位及大量格口的分揀，因為環形的任何一個格口理論上都可以變成供件席位。屬于快聚快散作業工藝方式。

二、實訓的目的、方法、具體情況安排

2.1、實訓目的

在所有課程結束后，我們由學校統一安排進行了這次實訓。本次實訓安排在倉儲管理和物流設施設備的學習之后，是為了鞏固深化我們對課上所學的倉儲管理流程知識的掌握。幾個學期對物流專業知識的學習，使得我們對整個物流行業有了很多的了解，同時專業課的學習使我們對物流作業流程有了一定的理論基礎。但是，僅僅有這些理論知識是遠遠不夠的。要想將這些知識完全融入到我們的頭腦中，就必須進行實踐操作。因而，通過實訓我們可以將這些理論與實際操作相結合，在實踐中提高運用知識的能力，通過運用這些理論提高我們的專業綜合素質與技能，當然也讓我們更進一步了解物流行業的整體發展狀況，了解物流作業流程，運營管理，提高大家繼續學習專業知識的興趣，深化對所學知識的理解，為以后的學習和工作打下堅實的基礎。這是我們本次實訓的根本目的。

2．2、實訓方法

本次實訓我們主要采用了以下的方法進行：

1.首先是總結國內國際各行業進行揀選操作的方式方法，通過觀看國內外先進物流設施設備的視頻，將所學的抽象理論具體化，感官直接化，讓大家了解國內外先進的物流分揀裝備和現代物流的發展狀況及物流對社會的重要性。

2．將全專業的同學分為3個操作組，每個組由組長負責分配揀選人員和分類上架人員，及各自扮演角色的功能和任務。按照事先做好的圖書目錄，給每個組分揀員一份任務單，在規定的時間內進行手工揀選。揀選人員在規定的時間內返回書籍分類區，由分類人員進行分類整理。等待全部分類完畢，交由上架人員按照庫區貨位順次上架。通過這個方式讓每個同學都得到動手操作的機會。

3．根據手工揀選的效率與效果，結合我國現有實行自動分揀企業進行應用調研。

2．3、實訓進度安排

第一天為指導教師進行錄像講解、小組分組、確定選題、前期資料的搜集； 第二天為圖書館密集書庫以及開放區域閱覽室的參觀，以了解各個區域的分布和功能狀況；

第三天為圖書館實際書籍的揀選、分類、上架，同時總結現有各分揀設備的特性；

第四天的工作是協助圖書館工作人員進行圖書的分揀、分類和上架，并進行方案設計，規劃采用自動分揀設備或人工輔助分揀后方法效益分析； 第五天進行信息的匯總，形成實習報告。、具體執行情況

本次實訓一共五天時間。實訓地點為我校圖書館。由于條件的限制，自動分揀與人工輔助分揀實訓的地點難以尋找，圖書館內的圖書揀選、分類等工作與物流企業的分揀作業類似，因此，我們的實訓地點設在了圖書館。通過在圖書館對書籍的分類揀選、上架等工作來了解分揀系統的工作流程。

由于人數比較多，所以我們是以班為單位來分組的。每個班為一個小組。我們班作為一組來進行本次實訓。在實際操作時，班內又分為了六個小組。

第一天的任務是參觀密集書庫和各個閱覽室。在圖書館徐老師的帶領下，我們參觀了地下密集書庫。參觀中我們了解到。密集書庫作為專門收藏更新換代時淘汰下來的年代比較老或者出版時間較早、平時很少有人借閱的圖書的區域，是不對同學們開放的。因為這類書籍具有易損壞等特點，這個區域的圖書保管工作甚為重要。這些與物流倉庫的庫存保管十分類似，也運用了其中的許多方法和手段。例如，密集書庫采用移動式書架來存放圖書，節省了大量空間。同時，書庫中為了保持一定的濕度，安裝了吸濕機，以保證書庫的濕度水平，這是圖書保管很重要的方面，也是物流倉儲管理時涉及的方面。

參觀了解密集書庫之后，我們又參觀了各個圖書閱覽室以及其它區域，并了解了他們的功能。

接下來的工作是圖書分揀、分類等。班內將人員分為了六組，每個閱覽室一個小組。圖書館一共包含雜志閱覽室、綜合閱覽室、外文閱覽室、社科閱覽室以及兩個工科類的閱覽室等六個區域。我們小組分到綜合閱覽室。這個閱覽室包括了語言類和文學類兩個大類。在此閱覽室工作的老師為我們詳細講解了圖書的排列方法以及分類上架、整理等的方法和流程。這個流程與倉儲庫存管理的流程很類似。

在老師的指導下，我們首先熟悉了一下整個閱覽室的圖書排列。之后，我們根據要求進行了圖書上架等操作。通過實踐，大家對于整個流程都有了進一步的了解，也都能夠獨立完成這些工作。

通過這些分揀、上架和整理等工作，我們不僅對圖書館有了新的認識，也加深了對于倉儲、分揀等作業流程的認識，還有了一些新的觀點。我認為，雖然在我們的圖書館內實行自動分揀技術很困難，但是還是具有一定的可行性。相信通

過不斷的發展和努力，自動分揀技術將不再是一句空話，必會應用于我們的生產生活中去。同時，在當前的技術水平下，自動分揀必須依靠人工輔助分揀才能更好地完成作業。

三、實訓中遇到的問題以及解決方法

3.1 實訓過程并不是一帆風順的，我們也遇到了一些問題。

在參觀了解過程中，發現了許多問題，主要包括了以下幾個方面：

1、密集書庫中的圖書借閱困難，程序復雜。

2、密集書庫對于一部分圖書的更新緩慢，使得部分書籍未能及時得到保護，致使圖書損壞。

3、借閱過程中對于圖書的完好狀況圖書館檢查不細致，導致許多書籍受損。

4、樓上圖書區域書籍保管較差，許多書籍出現破損等現象，影響圖書壽命。

5、一部分圖書在日常借閱或者閱讀時，操作不慎，使得條碼標簽遺失，且不能及時發現，導致圖書的遺失以及損壞。

6、一些區域圖書分類編碼比較混亂。在實際操作過程中，也出現了一些問題：

1、通過實踐操作可以發現，在現實狀況下，由于眾多因素的限制，自動分揀技術很難得到應用，企業等大多采用人工分揀技術，或者半自動分揀與人工輔助分揀結合。

2、由于動手能力有限，在實際操作中出現了一些錯誤。

3、分組作業時職責分配不明確，相互之間不能很好的合作，導致工作效率較低下。

4、對于問題的認識比較淺，知識體系不夠健全。

3.2 解決方法

1、針對圖書館內圖書借閱中遇到的問題，我認為，應該加強圖書館的日常管理工作，借閱圖書時候加大圖書完好度檢查力度，防止圖書被借閱人損壞。

2、密集書庫中管理時采用一些較為先進的儀器設備，增加一些管理人員。對于圖書有破壞性的因素要考慮周全，加強突發事件的應急準備。

3、在實際操作時應該與其他人分配好明確的工作責任，強化責任意識和合作意識，提高效率。

4、圖書館工作人員應該加強編碼管理，及時檢查并修復破損的圖書條碼，及時整理圖書。

5、多參加實踐活動，加強動手操作能力，鍛煉自身能力，以使自身知識與能力相結合。

6、繼續學習理論知識，不斷充實自己的知識水平，建立完整的知識理論體系。同時廣泛涉獵一些其他方面的知識。

四、總結

通過對第一部分自動分揀和人工分揀技術以及分揀裝備的了解和分析對比，我們可以很清晰的看出二者的優劣勢。在理論和實踐操作的基礎上，我認為分揀技術的發展目前需要解決的問題和今后的發展方向主要有以下幾個方面。分揀技術的發展必需符合物流系統技術的總體對分揀技術的需求而發展。而物流從整體上的科學規劃直接影響到自動分揀傳輸技術的發展。物流從其源頭至其終結，需要一個龐大技術工程來支撐這個運行體系，在這個體系之中有三個具有戰略作用的技術，即對全局發展有全面提升作用的關鍵點，這三個技術就是：一網、一箱、一標識，這是發展系統物流技術的三大技術基礎。

“一網”，即物流運行系統中所需要的信息，工藝流程中所需要的數據及相關設備及技術參數、運行數據都要入“網”，做到信息共享。

“一箱”，即所有不規則的物品在物流處理工藝前入“箱”，實際解決在不同工序間處理單元的標準化和規范化。

“一標識”，是流程中物品的惟一性的屬性，與信息系統進行交聯的惟一媒介。在這里，可以是條形碼或者是RFID，當然也可以是一個具有惟一屬性的可測量參數。而這一網、一箱、一標識，對分揀技術的發展而言都有直接重大的影響。

科學的選取依附在物品上“標識”方式，可以方便解決分揀機分揀信息的識別問題。對提高分揀效率及防止差錯有很大的作用。因此分揀機的識別技術要不斷地適應標識技術的發展。而標識在分揀機上不但是分揀作業流程走向的數據依據，而且還是通過聯網后與倉庫管理系統處理出庫清單的依據，同時還是該物品所在工藝位置的跟蹤數據。而要達到這樣的目的，分揀技術系統本身的信息部分必然向著聯網方向發展。我個人認為，物流在信息技術層面上的發展是走向數字化物流的過程。

一般地，物流作業要求分揀機對物品尺寸適應能力要求很高，要向廣譜性發展。目前恰恰在總體規劃上是分揀技術的一弱項，從而限制了分揀的合理使用及經濟效益，例如目前的國內圖書條形碼的總體設計基本上沒有考慮到物流的生產需要。圖書的條形碼僅僅是圖書的出版版號同一本書的上中下冊是一個號碼，這就限制了分揀機使用效率和使用范圍。

同樣在總體上如果考慮使用RFID作為物品的標識，則在分揀的供件過程中將不再需要人工整理物品的可識讀面（標簽、標識面朝上），從而較大地提高了

自動化的程度和分揀的效率。

對分揀技術市場需求是多樣性的。如適應易碎物品分揀的無落差分揀技術、具有高精度控制分揀技術，都會有適度的發展。無論是哪一種分揀機都要在提高分揀效率上要取得新的發展水平，高速度是分揀技術發展的必然趨勢。

總之，高速、廣譜、智能、網絡化是未來分揀技術總的發展趨勢。通過這些天的實訓，我們不僅了解了更多倉儲、分揀方面的理論知識，親自動手操作更加深了我們對于這些理論知識的深化理解。時間雖然很短，但是我們卻受益匪淺。以后可能不會再有這樣的機會，但是我們仍然會通過各種途徑繼續學習各種理論知識，多動手，勤動腦，在實踐中使自己得到不斷發展。

第三篇：基于EDA的自動售貨機系統的設計 開題報告

畢業設計開題報告

課題名稱：基于學院： 專業： EDA的自動售貨機系統的設計 電子電氣工程學院 電子信息工程

一 自動售貨機設計簡介

自動售貨是20世紀70年代在日本、歐美發展起來的一種全新的消費方式，自動售貨機又被稱為24小時營業的微型自助超市，它的售貨領域非常廣泛，是發達國家商品零售的一種主要方式。自動售貨機作為一種先進的消費方式，已經成為城市現代文明發達程度的重要標志，其新穎、時尚的購物方式，24小時營業的特點給人們生活帶來了便利，美化了城市環境，受到消費者的歡迎。但是在我國自動售貨機的普及還不及發達國家，主要原因是我國EDA技術的應用水平長期落后于發達國家。

本設計要實現自動售貨機的基本功能，如投幣處理、商品選擇、購貨撤銷、異常退幣、計算存貨等功能。利用Altera公司的開發軟件QUARTUS II平臺，采用Verilog hdl硬件描述語言編程的設計方法設計系統核心電路的硬件程序，與一般的軟件開發不同，Verilog hdl編程更需要熟悉一些底層的硬件知識，特別是數字邏輯電路的設計，因此Verilog hdl編程的方法、思路都要更多的與硬件電路聯系起來。完成系統各個功能模塊的硬件程序設計后，在軟件平臺上進行編譯和電路仿真，最后生成的目標文件下載到實驗臺內的FPGA芯片以實現該系統，并在實驗臺上對設計進行驗證。（1）自動售貨機主要功能

自動售貨機控制要求對機內商品信息進行識別，對投入的貨幣進行運算，并根據所投入的貨幣數值判斷是否能夠購買某種商品，并做出相應的反應。本文設計的自動售貨機控制系統主要可以實現投幣處理、計算投幣總額、輸出商品，輸出找零等功能，系統工作流程如圖1 所示。

（2）自動售貨機的幾個過程

在自動售貨機控制系統的工作過程中，可分為三個狀態：初始狀態、投幣狀態和找零狀態。在每一個狀態中完成特定的功能。

首先，在初始狀態下，自動售貨機通電，初始化機內商品信息（包括商品種類、每種商品的數量以及價格）。當顧客購買商品時，可根據自己需要通過按鍵選擇其中一種商品（且只限一種），然后進入下一狀態，即投幣狀態。

在投幣狀態下，當投入硬幣總額大于或等于商品價格，并且按確認購買鍵后將進入找零狀態；若按取消鍵，售貨機退出所投硬幣，返回到初始狀態。

投幣結束，若投入的硬幣等于或大于商品單價，且確認購買，則商品將送出送貨口，并計算輸出找零硬幣。出貨找零結束時表示一次自動售貨過程完成，重新返回到初始狀態，計算此時商品信息，并等待下一次售貨過程的到來。

（3）自動售貨機的基本模塊

自動售貨機控制系統的功能模塊邏輯上劃分為商品信息存儲模塊、商品選擇模塊、投幣處理模塊，找零模塊和顯示模塊。商品信息存儲模塊

該模塊的功能是將商品的單價、數量存儲到自動售貨機中，price、quantity 分別表示商品的單價與數量數據信號，item 為商品的種類。商品選擇模塊

該模塊功能是對商品進行選擇與購買。當對四種商品進行選擇時，由sel 的選擇信號的個數來表示所選擇的商品類型。get 為對商品進行確認購買的信號。投幣處理模塊

該模塊是對投入的硬幣進行處理的過程，輸出參數coin 為投幣數值計數器，以0.5 元為單位進行計算。整個模塊功能類似于計錢器，可準確計算投入的硬幣數，記錄并保存投入的總幣值。找零模塊

該模塊主要完成找零操作。通過計錢器coin 計算余額，然后輸出找零的控制信號act5、act10。顯示模塊

該模塊用來顯示錢數和商品數量。用于錢數顯示時，將計錢器coin轉換成BCD 碼，然后經譯碼器譯碼并顯示。用于商品數量顯示時，將計算得出的最終商品數量quantity 先轉換成BCD 碼，然后經譯碼器譯碼并顯示。

二

國內外EDA技術發展簡介

EDA概述

人類社會已進入到高度發達的信息化社會，信息社會的發展離不開電子產品的進步。現代電子產品在性能提高、復雜度增大的同時，價格卻一直呈下降趨勢，而且產品更新換代的步伐也越來越快，實現這種進步的主要原因就是生產制造技術和電子設計技術的發展。前者以微細加工技術為代表，目前已進展到深亞微米階段，可以在幾平方厘米的芯片上集成數千萬個晶體管；后者的核心就是EDA技術。EDA是指以計算機為工作平臺，融合了應用電子技術、計算機技術、智能化技術最新成果而研制成的電子CAD通用軟件包，主要能輔助進行三方面的設計工作：IC設計，電子電路設計以及PCB設計。沒有EDA技術的支持，想要完成上述超大規模集成電路的設計制造是不可想象的，反過來，生產制造技術的不斷進步又必將對EDA技術提出新的要求。2 EDA技術簡介

EDA（Electronic Design Automation），即電子設計自動化，是指利用計算機完成電子系統的設計。EDA技術是以計算機和微電子技術為先導的，匯集了計算機圖形學、拓撲學、邏輯學、微電子工藝與結構學和計算數學等多種計算機應用學科最新成果的先進技術。EDA技術以計算機為工具，代替人完成數字系統的邏輯綜合、布局布線和設計仿真等工作。設計人員只需要完成對系統功能的描述，就可以由計算機軟件進行處理，得到設計結果，而且修改設計如同修改軟件一樣方便，可以極大地提高設計效率。2.1 EDA技術的發展概況

從20世紀60年代中期開始，人們就不斷開發出各種計算機輔助設計工具來幫助設計人員進行電子系統的設計。電路理論和半導體工藝水平的提高，對EDA技術的發展起到了巨大的作用，使EDA作用范圍從PCB板設計延伸到電子線路和集成電路設計，直至整個系統的設計，也使IC芯片系統應用、電路制作和整個電子生產過程都集成在一個環境之中。根據電子設計技術的發展特征，EDA技術發展大致分為三個階段。（1）CAD階段

第一階段的特點是一些單獨的工具軟件，主要有PCB布線設計、電路模擬、邏輯模擬、以及版圖的繪制等，通過計算機的使用，從而將設計人員從大量繁重重復的計算和繪圖工作中解脫出來。20世紀80年代，隨著集成電路規模的增大，EDA技術有了較快的發展。許多軟件公司等進入市場，開始供應帶電路圖編輯工具和邏輯模擬工具的EDA軟件。這個時期的軟件產品主要針對產品開發，按照設計、分析、生產和測試等多個階段，不同階段分別使用不同的軟件包，每個軟件只能完成其中一項工作，通過順序循環使用這些軟件，可完成設計的全過程。（2）CAE階段

這個階段在集成電路與電子設計方法學以及設計工具集成化方面取得了許多成果。各種設計工具，如原理圖輸入、編譯與連接、邏輯模擬、測試碼生成、版圖自動布局已齊全。由于采用了統一數據管理技術，因而能夠將各個工具集成為一個CAE系統。按照設計方法學制定的設計流程，可以實現從設計輸入到版圖輸出的全程設計自動化。這個階段主要采用基于單元庫的半定制設計方法，采用門陣列與標準單元設計的各種ASIC得到了極大的發展，將集成電路工業推入了ASIC時代。（3）EDA階段

20世紀90年代以來，微電子技術以驚人的速度發展，其工藝水平達到了深亞微米級，此階段主要出現了以高級語言描述、系統仿真和綜合技術為特征的第三代EDA技術，不僅極大地提高了系統的設計效率，而且使設計人員擺脫了大量的輔助性及基礎性工作，將精力集中于創造性的方案與概念的構思上。它的特征為：第一，高層綜合的理論與方法取得較大進展，將EDA設計層次由RT級提高到了系統級（又稱行為級），并劃分為邏輯綜合和測試綜合。第二，采用硬件描述語言HDL來描述10萬門以上的設計，并形成了VHDL和VerilogHDL兩種標準硬件描述語言。第三，采用平面規劃技術對邏輯綜合和物理版圖設計進行聯合管理，作到在邏輯綜合早期設計階段就考慮到物理設計信息的影響。第四，可測性設計。第五，為帶有嵌入IP模塊ASIC設計提供軟硬件協同系統設計工具。2.2 EDA技術的基本特征

EDA技術代表了當今電子設計技術的最新發展方向，它的基本特征是：設計人員按照“自頂向下”的設計方法，對整個系統進行方案設計和功能劃分，系統的關鍵電路用一片或幾片專用集成電路（ASIC）實現，然后采用硬件描述語言（HDL）完成系統行為級設計，最后通過綜合器和適配器生成最終的目標器件[3]。這樣的設計方法被稱為高層次的電子設計方法。下面介紹與EDA基本特征有關的幾個概念。

（1）“自頂向下”的設計方法

10年前，電子設計的基本思路還是選擇標準集成電路“自底向上”（Bottom-Up）的構造出一個新的系統，這樣的設計方法就如同一磚一瓦地建造金字塔，不僅效率低、成本高而且還容易出錯。（2）高層次設計

高層次設計提供了一種“自頂向下”（Top-Down）的全新的設計方法，這種設計方法首先從系統設計入手，在頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計。在方框圖一級進行仿真、糾錯，并用硬件描述語言對高層次的系統行為進行描述，在系統一級進行驗證。然后用綜合優化工具生成具體門電路的網表，其對應的物理實現級可以是印刷電路板或專用集成電路。由于設計的主要仿真和調試過程是在高層次上完成的，這不僅有利于早期發現結構設計上的錯誤，避免設計工作的浪費，而且也減少了邏輯功能仿真的工作量，提高了設計的一次成功率。（3）硬件描述語言 硬件描述語言（HDL-Hardware Description Language）是一種用于設計硬件電子系統的計算機語言，它用軟件編程的方式來描述電子系統的邏輯功能、電路結構和連接形式，與傳統的門級描述方式相比，它更適合大規模系統的設計。

本次設計使用VERILOG HDL語言，Verilog HDL語言最初是于1983年由Gateway Design Automation公司為其模擬器產品開發的硬件建模語言。那時它只是一種專用語言。由于他們的模擬、仿真器產品的廣泛使用，Verilog HDL 作為一種便于使用且實用的語言逐漸為眾多設計者所接受。在一次努力增加語言普及性的活動中，Verilog HDL語言于1990年被推向公眾領域。Open Verilog International（OVI）是促進Verilog發展的國際性組織。1992年，OVI決定致力于推廣Verilog OVI標準成為IEEE標準。這一努力最后獲得成功，Verilog 語言于1995年成為IEEE標準，稱為IEEE Std 1364－1995。完整的標準在Verilog硬件描述語言參考手冊中有詳細描述。

下面列出的是Verilog硬件描述語言的主要能力： * 基本邏輯門，例如and、or和nand等都內置在語言中。

* 用戶定義原語（UDP）創建的靈活性。用戶定義的原語既可以是組合邏輯原語，也可以是時序邏輯原語。

* 開關級基本結構模型，例如pmos 和nmos等也被內置在語言中。* 提供顯式語言結構指定設計中的端口到端口的時延及路徑時延和設計的時序檢查。

* 可采用三種不同方式或混合方式對設計建模。這些方式包括：行為描述方式—使用過程化結構建模；數據流方式—使用連續賦值語句方式建模；結構化方式—使用門和模塊實例語句描述建模。

* Verilog HDL中有兩類數據類型：線網數據類型和寄存器數據類型。線網類型表示構件間的物理連線，而寄存器類型表示抽象的數據存儲元件。

* 能夠描述層次設計，可使用模塊實例結構描述任何層次。

* 設計的規模可以是任意的；語言不對設計的規模（大小）施加任何限制。* Verilog HDL不再是某些公司的專有語言而是IEEE標準。

* 人和機器都可閱讀Verilog 語言，因此它可作為EDA的工具和設計者之間的交互語言。

* Verilog HDL語言的描述能力能夠通過使用編程語言接口（PLI）機制進一步擴展。PLI是允許外部函數訪問Verilog 模塊內信息、允許設計者與模擬器交互的例程集合。

* 設計能夠在多個層次上加以描述，從開關級、門級、寄存器傳送級（RTL）到算法級，包括進程和隊列級。

* 能夠使用內置開關級原語在開關級對設計完整建模。* 同一語言可用于生成模擬激勵和指定測試的驗證約束條件，例如輸入值的指定。

* Verilog HDL 能夠監控模擬驗證的執行，即模擬驗證執行過程中設計的值能夠被監控和顯示。這些值也能夠用于與期望值比較，在不匹配的情況下，打印報告消息。

* 在行為級描述中，Verilog HDL不僅能夠在RTL級上進行設計描述，而且能夠在體系結構級描述及其算法級行為上進行設計描述。

* 能夠使用門和模塊實例化語句在結構級進行結構描述。

* Verilog HDL 的混合方式建模能力，即在一個設計中每個模塊均可以在不同設計層次上建模。

* Verilog HDL 還具有內置邏輯函數，例如&（按位與）和|（按位或）。* 對高級編程語言結構，例如條件語句、情況語句和循環語句，語言中都可以使用。

* 可以顯式地對并發和定時進行建模。* 提供強有力的文件讀寫能力。

* 語言在特定情況下是非確定性的，即在不同的模擬器上模型可以產生不同的結果；例如，事件隊列上的事件順序在標準中沒有定義。

三

本次畢業設計主要內容 四

進度安排

五 主要參考文獻

第四篇：卷煙配送中心自動分揀系統的規劃設計

卷煙配送中心自動分揀系統的規劃設計

作者：李娜娜 王莉 戴建民

摘要：分揀系統是配送中心的核心環節，論文介紹了配送中心分揀系統規劃的基本理論，其中包括揀選基本單位、作業方法、揀選信息和揀選設備等內容；概述了基于配送中心系統規劃的訂單資料EIQ分析思想，在訂單資料分析的基礎上對某卷煙配送中心分揀作業系統進行了規劃設計，設計出一套復合式卷煙自動分揀系統，它彌補了現有卷煙分揀作業模式的缺陷，提高了卷煙分揀作業的效率，降低了工人的勞動強度。作為一種先進的分揀系統，它實現了準確、快捷、合理的條煙分揀。

關鍵詞：EIQ分析；配送中心；自動分揀系統；規劃設計概述

卷煙配送是煙草物流的一項主要業務，在配送中心的內部作業中，分揀作業是極其重要的一個環節。據有關資料統計，分揀作業成本約占配送中心總作業成本的60%~80%，分揀時間約占整個配送中心作業時間的40%~60%，由此可見，分局作業的成本、速度和質量直接影響整個配送中心的信譽和生存，合理規劃和設計分揀作業系統對提高配送中心的作業效率和服務水平具有決定性的影響。卷煙配送自動分揀系統分析

2.1 卷煙自動分揀作業流程及分揀模式

卷煙分揀作業就是依據顧客的訂貨要求，盡可能迅速、準確地將卷煙從其儲位或其他區域揀取出來集中的作業過程。卷煙自動分揀系統[1]一般由控制裝置、儲存區、分揀區三大部分組成。

通常基本分揀單位可分為托盤（P）、件（C）、單品（B）三種。卷煙在配送中心通常放置在托盤上，以托盤為存儲單元進行儲存，而卷煙的分揀單位為條煙和件煙，因此卷煙的分揀模式一般可設為P→C+B。

2.2訂單EIQ分析

卷煙配送在進出貨量的特性上，常有出貨日程不確定，前置時間短、出貨量變化大等現象，而且出貨品種繁多，訂單資料量大，往往使規劃分析者無從下手，一般分析者在無法深入分析的情況下，常用總量或平均量來概括估計相關需求條件，往往與實際的需求變動產生很大的差異。若能掌握數據分析的原則，通過有效的資料統計，以及進一步的相關分析，將能使分析的過程簡化，并可把握實際有用的信息。

EIQ分析[2-3]（訂單品項數量分析）首先是由日本鈴木震先生倡導提出的，所謂EIQ就是利用“E－Order Entry（訂單）”、“I－Item（品項）”、“Q－Quantity（數量）”這三個物流關鍵要素，來研究配送中心的需求特性，對配送中心進行規劃設計。

在進行訂單品項數量分析時，首先必須考慮時間的范圍與單位，在以某一工作天為單位的分析數據中，主要的訂單出貨資料可以進行分解成表1格式，并由此展開EQ、EN、IQ、IK四個類別的分析。

主要分析項目及意義如下：

（1）訂單量（EQ）分析：單張訂單出貨數量的分析，可用于決定訂單處理的原則、分揀系統的規劃，并影響出貨方式及出貨區的規劃，通常以單一營業日的EQ分析為主。

（2）訂單品項數（EN）分析：單張訂單出貨品項數分析，分析產品的重要程度及運量規模。可用于儲存系統的規劃選用、儲位空間的估算，并影響分揀方式及分揀區的規劃。

（3）品項數量（IQ）分析：每單一品項出貨總數量分析，對訂單處理的原則及分揀系統的規劃有很大的影響，并將影響出貨方式及出貨區的規劃。

（4）品項受定次數（IK）分析：單一品項出貨次數分析，對于了解產品的出貨頻率有很大的幫助，主要功能可配合IQ分析決定儲存區與分揀系統的選擇。

由EQ/EN/IQ/IK綜合分析，即可確定卷煙配送中心的整體布局及規劃。

2.3自動化分揀作業與設備

在現階段配送中心分揀系統規劃中，多采用電子信息揀選方式，下面就其中電子標簽輔助揀選與自動揀選兩種方式作簡單介紹。

2.3.1電子標簽輔助揀選。電子標簽輔助揀選是一種計算機輔助的無紙化的揀選系統，原理是在每一個貨位安裝數字顯示器，利用計算機的控制將訂單信息傳輸到數字顯示器內，揀貨人員分揀數字顯示器所顯示的數字揀貨，揀完貨之后按確認鈕即完成揀貨作業，也叫電子標簽揀貨[1]。電子標簽的揀貨能力為每小時120~180件。

2.3.2自動揀選。揀選動作由自動機械負責，電子信息輸入后自動完成分揀作業，無需人工介入。卷煙自動分揀設備至今已經發展了三大類：自動分揀機分揀、機器人分揀和自動分流輸送機分揀。自動分揀機式卷煙自動化分揀作業中最常用的自動化分揀設備，主要有通道分揀機、臥式分揀機、塔式分揀機等。

塔式分揀機又叫A型自動揀選系統，包括放置煙條的貨架，煙條自動撥頭以及其下端的自動輸送設備等裝置。貨架上的煙條按品種分別堆碼，一般一個貨格碼放同品牌。其分揀效率可達2~5條/秒。

通道分揀機包括緩存通道，煙條自動撥頭以及其下端的自動輸送設備等裝置。其最大的特點是件煙補貨，可以一次單條自動撥煙，也可以一次撥5條煙，其分揀效率可達0.3秒/條。通道分揀機是解決銷售量大卷煙品牌的自動分揀的關鍵設備，其優點是自動分揀效率高，件煙補貨，能科學地實現自動補貨作業，其缺點是設備結構復雜，成本高。

臥式分揀機結構與塔式分揀機類似，每個格口可進行一個品牌卷煙的分揀作業，根據分揀卷煙品牌的多少，我們可以組合相應數量的臥式分揀機組成臥式分揀系統。但是它和塔式分揀機相比的優勢在于補煙，塔式分揀機需要人工補煙，勞動強度大，但是臥式可以經通道智能補貨小車進行補貨，每個智能補貨小車負責一定數量的臥式機群，能夠精確定位到每個格口，并很好地把煙送進格口。但還只是適合于需求比較少的煙的品牌，不能滿足需求比較大的品牌的煙分揀。

每種分揀機都有自身的優勢，可以根據配送中心的需求進行組合使用。卷煙配送自動分揀系統的規劃設計

3.1 卷煙配送自動分揀系統的規劃概況

對于某一卷煙配送中心，由其銷售資料可知其平均每天分揀量為1 400大箱（1大箱=5件），日最大分揀量為2 000大箱，日均配送戶5 600戶，總品牌數為178，日均分揀品牌為135個，前40個品牌的日分揀量占總分揀量的80%，其余品牌占20%。通過對配送中心100個抽樣訂單進行的EIQ綜合分析：由EQ/EN/IQ/IK綜合分析可知，此配送中心屬于一般型配送中心，故采用不同的揀選方式進行揀選策略組合。

3.2 復合式卷煙分揀系統

根據EIQ分析結果及各分揀機的特點，將通道式分揀機和臥式分揀機設置在同一工作平面，用皮帶輸送線系統將兩種分揀機有機結合在一起，形成一條完整的復合式分揀系統[4]。該復合式分揀系統由16臺通道式分揀機（每次限出煙5條），96臺臥式分揀機（每次出煙1條）組成，單機效率可達14 000~19 500條/小時。

對于銷售量大的品牌，訂單需求為5的倍數時采用通道分揀機分揀，對于1～4條的零條煙則采用臥式分揀機分揀，最后進行并單；而銷售量小的品牌則只用臥式分揀機分揀。根據該配送中心的銷售資料可知，其總共需要4條這樣的復合式分揀系統流水線，剩余的日分揀量只占總分揀量4%的C類品牌及整件煙均作為異型煙處理，由人工完成。

分揀系統每天工作7小時，分揀能力校核計算如下：

設備日最大分揀能力：

4線×19 500條/小時/線×7小時=546 000條/日=2 184大箱/日>2 000大箱/日。

設備日均分揀能力：

4線×14 000條/小時/線×7小時=392 000條/日=1 568大箱/日>1 400大箱/日。

3.3卷煙配送中心自動分揀系統的總體規劃與設計

卷煙自動分揀系統是近期開發并已投產的新型自動化配煙系統，包含了自動件煙供件、自動裝填條煙、自動分揀配貨、自動包裝等多種功能。件煙由件煙提升機從樓上的倉庫中運送到匯總補給線，根據掃碼得到的信息由控制系統決定件煙的流向，在通道補給支線和臥式補給支線前端設置人工開箱。通道分揀機自動補煙，由推煙氣缸將件煙推進通道分揀機緩存通道，臥式分揀機自動補煙則需經過自動補煙小車，將件煙送進臥式分揀機緩存格口。

經自動分揀噴碼后，按單自動塑膜包裝。結論

分揀系統在卷煙配送中占有重要的地位，通過對配送中心訂單資料的分析，規劃設計了卷煙自動分揀系統，彌補了現有卷煙分揀系統的不足，進一步提高了卷煙分揀作業效率，降低了工人勞動強度，更加符合卷煙分揀的特點。

參考文獻：

[1] 王轉，程國全.配送中心系統規劃[M].北京：中國物資出版社，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] 陳寧寧.面向卷煙配送中心揀選系統EIQ分析[D].濟南：山東大學（碩士學位論文），2005.[4] 劉德寶.復合式卷煙分揀系統研究與設計[D].濟南：山東大學（碩士學位論文），2006.(end)

第五篇：電子商務系統開題報告

模塊化動態電子商務網站的開題報告范文互聯網普及和人們消費觀念改變促進電子商務迅速發展，中國零售業紛紛開展網上業務。電子商務作為一種生存于虛擬化、數字化空間的商業模式，正成為我國零售商提高企業競爭力的武器。本文針對我國B2C電子商務發展特殊情況，重點就我國零售業在發展電子商務過程中遇到問題提出(這里寫你報告里提出的幾種策略)等新策略。開頭不錯哦。

1．本課題所涉及的問題在國內(外)的研究現狀綜述

目前國際電子商務發展的現狀和趨勢是:

(1)全球電子商務，美國獨占鰲頭。目前美國電子商務的應用領域與規模遠遠超過其他國家，繼續保持其作為世界電于商務龍頭的地位。2002年美國網上在線交易零售總額達434.7億美元(包括旅費在內則為730億美元)，歐洲聯盟約為282.9億美元，亞太地區150億美元，拉丁美洲23億美元，而非洲僅為400萬美元。

(2)亞洲電子商務發展不容小覷。作為最具高回報及商業機會的區域，亞洲電子商務發展一直受到信息技木和商界人士的關心。據調查，2001年亞洲國家應用電子商務的貿易額達300億美元。而今后4年的年增長率將高達109。由此可見，亞洲地區電子商務的發展前景非常美妙。

(3)B2B電于商務快速增長。根據美國著名的信息市場研究公司國際數據公司的預測，全球B2B電子商務將保持高速增長的勢頭。2001年，美國的年B2B在線銷售額達9950億美元，占美國電子商務交易總量的93.3%。歐洲聯盟的B2B交易值私營部門估計數，2002年約為1850億美元至2000億美元。在中歐和東歐，一些預計顯示，2003年，B2B電子商務交易額將達40億美元左右。在亞太地區，此種交易額將迅速增長，由2002年的大約1200億美元增至2003年的大約2000億美元，2003年將增至3000億美元左右。在拉丁美洲，2002年的B2B在線交易額預測為65億美元，2003年將達125億美元。還有人提出了要比這樂觀得多的數字，根據2001年的預測，非洲的B2B電子商務交易額2002年將為5億美元，2003年將為9億美元，南非將在這兩個數字中占80%至85%。國際數據公司認為，今后全球B2B電子商務重點將從注重服務向注重產品轉變，不同地區的文化將決定不同地區的電子商務模式，這將促使全球B2B電子商務保持快速增長勢頭。

2.我國電子商務發展現狀

我國在八十年代開始關注電子信息化和電子商務的發展，并于93年開始實施“三金”工程，即:金橋、金關、金卡，這些措施為實施電子商務創造了良好的技術條件和實施環境。另據最新統計，我國網民總數己近6000萬，這為我國電子商務發展提供了巨大的消費市場。根據2003年電子商務發展分析報告，2002年我國各行各業電子商務總交易額約為10242億元。其中:證券公司網上交易總量達5230億元，占51%:外貿電子商務的總交易額2490億元，占24;電子行業B2B經營額在572億元，還有醫藥、煤炭、紡織、網絡教育、農業、旅游等。四大門戶網站(新浪、易趣、搜狐、263)2002年的收益約為12億元，占中國電子商務交易額的0.12 %2002年電子商務的市場規模像產品類經營占到48，實施服務類的占52。這里面有很大是金融服務，比如說證券。可以說電子商務己經滲透到我國各個領域，并參與到我們的日常生活中來。

2．設計(論文)要解決的問題和擬采用的研究方法

目前電子商務雖然迅猛發展，但是作為電子商務一個重要模式之一的B2C模式卻遠遠落后于B2B的發展，原因很多，但其中一個重要的原因就是電子商務平臺不能全面的解讀電子商務，使電子商務只停留于形式，單純起到網上交易的目的，雖然我國互聯網上已經有1000多個電子商務網站，但真正能實現電子商務功能的卻少之又少，更不要說真正開發電子商務功能，實現

電子商務優勢了。甚至于有很多是為了迎合電子商務發展而單純建立一個界面，放幾件商品，后臺的工作完全不存在。因此開發一個功能全面、適合我國商務特色的、經濟實用的B2C電子商務平臺是非常需要和必要的。

(1)通過建設電子商務系統可以將電信服務、技術服務、商業服務以及各行業融合在一起，通過平臺接入統一、應用統一和管理統一的綜合服務機制，實現各種復雜的電子商務應用，降低企業步入真正電子交易的門檻，從而建立一個多贏的電子商務合作圈，形成整體競爭優勢。

(2)通過建設電子商務系統，使得企業不必專注于復雜多變的信息技術，而用最小的資金投入、最簡單的接入方式去聯系最廣泛的客戶和供應商，進行最先進、最有效的電子商務應用服務，從而使各個傳統行業迅速形成互聯網時代的新經濟商業模式，建立未來發展的戰略優勢。

(3)通過完善電子商務網絡體系，建設公共電子商務的導購平臺，建立綜合電子商務體系、安全認證和安全支付體系等，將使電子商務的各種資源得到充分利用，能使電子商務的相關對象更加專業、更加合作、更加協調。形成一個應用開發、產業生產、技術支持、商業交易、運營服務的產業鏈。從而形成整體優勢，取得最佳經濟效益。

(4)通過建設電子商務系統，使企業融入世界經濟一體化體系中，并通過這些企業與眾多關聯企業、政府部門、事業機構的供應鏈的形成，可以帶動其它關聯企業在生產、銷售、采購等諸多方面的業務，形成以市場為主線的全新的電子貿易體系。并加速促進對外貿易和國家信息化、國際化水平，從而提高經濟整體素質、國際競爭力和發展后勁，實現經濟結構的全面升級和綜合實力再上新臺階。

3．本課題需要重點研究的、關鍵的問題及解決的思路

重點研究的、關鍵的問題：

①整體構思：對于一個系統來說，好的構思是很重要的。恰當的構思能為以后的設計帶來很多的方便，可以讓我們按照預定的規劃一步步來實現系統功能，可以使我們對整個系統做到一目了然。這個階段的關鍵是畫出系統的數據流程圖。

②數據庫和數據庫表的創建：這是在實施階段要做的第一件事，特別是數據庫表的創建，這是以后數據插入、查詢等功能實施的數據存放處，關系著整個系統的合理性，創建時要考慮清楚以后所要涉及的各個方面，制作出最合理的數據庫表。

③數據庫的連接：系統采用Microsoft Access建立數據庫。利用Typelib聲明ADO，IIS5.0引入了綁定到組件類型庫的功能，只需要引用類型庫依次，便可將其應用在每個ASP頁面上。

④數據的插入和查詢：數據的插入和查詢系統的最起碼要求。插入和查詢是整個系統的基本。這里要解決的是如何定義好各個函數和窗口名，做到一一對應。

⑤窗口對象和數據窗口的創建：這是系統的可視界面，是用戶直接看到的。窗口對象的創建要與數據庫表對應，界面設計要合理，做到能夠帶給用戶友好的界面。