1.實用性:系統設計首先要滿足當前營銷體系下的業務運營需求。
2、經濟性:立足國內技術，國產設備，自學解決技術問題。在當前卷煙日銷量不平衡、品種繁多的情況下，應科學確定系統的基本設計參數，合理配置系統資源和設備。降低建設成本，節省未來系統運行費用。
3.流程的合理性:力求分揀流程設計科學、完整、巧妙、適用，流程路徑簡單，物流單向順流，避免迂回和逆向物流路徑。
4.中等先進:要求系統具有較高的自動化水平，但對於次要的、復雜的、低水平的、暫時不能改變現狀的標準化工藝環節，不要求自動化程度。
5.系統靈活性:系統應能適應不同包裝規格、不同包裝形式的卷煙產品的分揀作業。壹個子系統在運行中出現問題不會影響其他子系統的正常工作；分系統的壹部分出現故障，不影響其他部分的正常工作。
6.可擴展性:系統應具有擴展和調整功能，采用模塊化結構設計，為未來業務預留擴展接口，以方便各功能模塊的擴展，並隨著未來業務發展為整個系統預留空間，避免系統擴展的重復投資，同時預留與中心其他系統的接口。
7.高效原則:研究、開發和采用高速高效分揀技術和設備。
8.可靠性原則:可靠性是最重要的技術指標之壹。需要通過各子系統的可靠性和各設備的可靠性來保證整個系統的可靠性。在設計階段就要充分重視。
9.標準化原則:要求系統所有軟硬件的設計和制造符合相關國際標準、國家標準、部頒標準和企業標準，為系統今後的運行、維護、保養和擴展創造條件。1，基本工藝參數
分揀品種:210
額定分揀能力:1100件/小時(含香煙)。
訂單結構:整件分揀/拆包分揀= 2/8；利用ABC分類法，將拆卸下來的零件分為ABC三類:排序比例為:a:b:c = 7.65:2.2:0.15；其規格比例為A:B:C=30:100:80。
分揀配送策略:1天電話面試，1天分揀，1天配送。訂單貨物交付的響應時間為60小時。
分揀後的貨物以不統壹的標準包裝。
2.北京煙草物流中心卷煙自動分揀系統工藝流程
根據北京煙草物流中心土建工地的特點和集中分揀到戶的業務運作模式，制定了從接收銷售數據到訂單配送的先進、簡潔、流暢的工藝流程。工藝流程圖如下:
3、各環節的流程功能
(1)數據優化
分揀計算機信息系統自動從WMS下載訪問和銷售數據後，系統自動進行訂單優化、庫存零件倉庫優化、補貨優化、分揀優化、包裝優化、電子標簽優化，優化完成後，系統通過WMS向倉庫發出貨物需求計劃。
(2)庫存零件倉庫
庫存煙倉是立倉和分揀之間的儲水間，將立倉的托盤煙轉化為分揀所需的煙支。庫存件倉庫的主要功能是滿足自動分揀系統的補貨需求，連接自動分揀系統和倉儲系統，保證貨物及時獲取並交付給分揀系統。備料系統的工藝流程如下:
分揀開始後，當煙倉緩沖容量低於最小緩沖容量時，分揀系統根據煙倉缺貨情況依次啟動補貨計劃，並向自動倉儲系統發送補貨指令。自動倉儲系統根據補貨需求，將相應的托盤輸送到托盤拆解工位，拆解後自動輸送到卷煙倉庫的倉儲口，按照A、b類卷煙的分類將卷煙存入緩存器。
(3)通過分類自動補充
自動補貨是分揀和煙倉之間的橋梁。根據分揀計劃和分揀系統的完成情況，對分揀機的煙倉進行自動補貨。根據系統流程，流向自動分揀區的煙支通過條碼掃描確定煙支流向，然後分流到補給輸送線進入自動分揀區。卷煙進入自動分揀區的補貨線後，根據自動分揀線的補貨需求再次分流。信息管理系統通過條形碼掃描儀讀取從卷煙倉庫補充的卷煙的條形碼信息，從而確定卷煙是走向自動分揀區1(通道分揀處理系統)、自動分揀區2(塔式分揀處理系統)還是自動分揀區3(通道分揀處理系統)。信息管理系統將煙支方向的信息給控制系統，控制系統控制執行器將煙支送至相應的補給輸送線。分揀自動補貨包括通道機自動補貨和塔機自動補貨。
1)二類通道分揀機補充
批量出煙庫的卷煙經條碼識別確認後，A類品牌在開箱站人工開箱後，按批量順序送到兩臺II型通道分揀機的預定煙庫口。推煙機構壹次將50支煙推入煙倉，空盒皮被送到輸送線末端進入空盒回收線。
2)2)II型塔式分揀機智能小車的補充
批量出煙庫的卷煙經條碼識別確認後，B類品牌通過人工開箱站兩端後，按批量順序分別輸送到兩臺II型塔式分揀機預定的卷煙補充通道。推煙機構壹次將50支煙推入補煙通道，補煙通道壹次將50支煙送入智能小車。智能小車將煙支高速輸送到煙庫，智能小車上的推煙機構每次自動輸送10支煙5次。以下是分揀機智能補貨小車的工作流程:
當小車PLC得到上位機發來的補煙信息後，立即按照預定的程序整理信息並通過串口發送給服務器驅動程序，同時也向服務器驅動程序發送相關的控制信號。手推車接收補充信息。首先以2m/s的行走速度(定位精度為2mm)到達指定的儲煙倉，然後向儲煙倉發送信息，表示小車準備接收香煙。儲煙倉收到小車的信號後，立即啟動輸送機構將煙支輸送到小車上。
香煙接收機構平穩地將來自存儲箱的未包裝的香煙連接到手推車上。在確認接煙到位後，載煙小車也以2m/s的行走速度(定位精度為2mm)到達指定塔機的某個倉。
小車停止後，卷煙步進移動機構和卷煙推進機構協調動作，在規定時間內將卷煙(50支)推進煙倉5次。
(4)自動分揀
系統自動分解訂單，通道分揀機和塔式分揀機協同工作，將對應的煙支分揀到各自的傳送帶上。卷煙進入包裝系統的緩沖帶，包裝機完成包裝作業，包裝好的周轉箱被輸送到DPS系統的揀貨站。此時系統自動判斷是否需要DPS系統參與揀貨。如果需要DPS系統參與揀貨，DPS系統的指示燈會亮，每個貨艙的電子標簽會顯示揀貨數量，根據指引進行人工揀貨。如果不需要DPS系統參與分揀，周轉箱會直接到分揀出口。將周轉箱裝在托盤上，存放在發貨暫存區，完成分揀。
(5)自動包裝和封口。
自動包裝和自動組合負責接收從自動分揀系統(通道分揀機和塔式分揀機)分揀出的卷煙。香煙通過各自的主傳送帶被送到該系統的自動包裝線上。塔式分揀機分離的煙從上層進入，通道機分離的煙從下層進入，按照訂單順序自動打包。然後判斷周轉箱對應的訂單是否需要補充C牌煙。如果配電箱需要到C牌電子標簽揀選區補充C牌煙，系統控制停車裝置下降，升降機構下降，配電箱直接進入電子標簽揀選輸送線完成C牌煙的補充，並箱過程完成；如果配送箱不需要去C類電子標簽揀選區補充C類品牌的香煙，周轉箱會根據信息的指示依次進入緩存線，等待有電子標簽的周轉箱。北京煙草物流中心卷煙自動分揀系統設計為四層九個子系統。這四層分別是:設備執行層、工業控制層、計算機監控層和計算機管理層。九個子系統包括:訂單優化子系統、自動備貨子系統、自動補貨子系統、自動分揀子系統、自動訂貨子系統、自動包裝子系統、自動控制子系統、計算機監控子系統和計算機信息管理子系統。主要設備功能介紹如下。
1，壹個煙庫
開箱後，沿輸送線輸送的煙支可根據煙支的條碼信息自動存放在相應的存儲通道中，並根據煙支分揀的需要，按時、按量、按規格、按品種自動輸送到煙支分揀區。自動挑出條碼無法識別的香煙，手動填碼，然後重新上線。系統設備由堆垛輥式輸送機、堆垛輥式輸送機、90度彎曲輥式輸送機、升降開關機構、停車裝置、爬坡帶式輸送機、自滑流暢儲料槽等設備組成。三層的存儲滑道數量，每層65個通道，總存儲容量為195個通道。每條車道儲存28支香煙；總共可以存儲5460支香煙。
2.II型信道分類器
II型信道分選儀是在信道分選儀基礎上的改進。它將通道分離從簡單的壹次性分離五塊提高到1，2，3，4，5塊的分離。其目的是增加卷煙的組合，滿足不同訂單對件數的要求，解決同壹品牌需要不同設備處理的問題。50支煙自動加入通道後，先進入存儲段，再進入分離段分離前排和後排，再將50支煙分離成兩段和25支煙，再進入出煙機構。在控制指令下，出煙機構步進運動，同時出煙皮帶機轉動。舉個例子，如果排出65，438+0支煙，步進式抽取板收縮50 mm，排出壹支煙。推理，多支煙排出，逐級抽板。根據銷售數據和分揀策略，各大品牌壹天銷售超過100件***在II通道分揀機上自動分揀30種，每個品牌1個箱櫃，每個品牌30個箱櫃。兩套自動分揀主線* * *設置60個工位。II型通道分揀機的分揀效率是根據大品牌的煙支數量來計算的。因為它可以分離1、2、3、4、5支煙，所以無論訂單中有多少支品牌煙，都可以壹根壹根地分離分揀。II型通道分揀機預存煙倉每個倉可儲存3條，煙倉采用1條作為壹次性補煙，補煙頻率低，自動補煙。II型通道分揀機的傳輸線路采用同步帶式輸送機，速度快，訂單虛擬長度大，訂單間距離實時分配，處理效率高，系統處理能力強，訂單數量和每張訂單數量不限。
3.II型塔式分揀機
II型塔式分選機是在塔式分選機的基礎上改進而成的。它將立式煙倉改為側向式，其目的是增加煙倉容量，減緩補煙頻率，提高煙倉利用效率和主線效率。同時，將傳輸線路的訂單交付改為同步跟蹤式，實現訂單的實時虛擬分區，使不同的訂單量占用不同長度的虛擬分區，提高處理效率。
ⅱ型塔式分揀機的分揀是將訂單按順序逐壹分揀，訂單根據訂單長度在傳輸線上占據壹定的虛擬區域。分揀時，煙支從煙倉壹根壹根釋放出來，落在相應的訂單區。分揀效率由輸送線的速度、煙支從煙庫釋放的周期和煙支訂單的優化方式決定。根據銷售數據和分揀策略，B類每天銷售5-100件* * 95種II型塔式分揀機自動分揀，每個品牌設置1個倉庫和5個儲備倉庫，設置* * * 100個倉庫。其中以10倉為單位，***10單位。兩套自動分揀主線* * *設置200個位置。ⅱ型塔式分揀機的預存煙倉，每個倉可存放75支煙，煙倉由5支煙組裝而成，操作也是壹次疊放5支煙，簡單方便。因為卷煙存儲量大，量大的品牌采用多倉預儲，預儲容量更大，裝煙作業間隔時間長，補煙頻率低。ⅱ型塔式分揀機的輸送線采用直線帶式輸送機，煙倉和分煙機構單元式布置在主線兩側，煙支收集裝置單元式布置在主線末端。整個系統布局靈活，適應性廣，人機界面方便。
4.智能補給車
根據上位機的指令，智能小車可以在儲煙倉和塔煙倉之間快速穿梭，拾取煙支補充到預定的倉內。該車具有運行平穩、效率高、噪音低、定位準確等特點。智能小車主要用於煙草配送中心自動化加工設備的卷煙補給環節。它能連續將50條已拆包並整齊碼放在儲料倉內的香煙推入指定的塔吊料倉，重量為17kg(1盒)，最大尺寸為360*540*260。
小車由行走機構、接煙機構、煙支步進移動機構、推煙機構(每次推10支煙)、行走軌道和電氣控制組成。
5.控制系統
該系統采用集中管理和分散控制相結合的方式，將傳感器、PLC、實時監控和調度計算機、網絡、電子分揀等多項迅速發展的技術結合起來，設計出方便靈活的軟硬件模塊，以滿足分揀系統的過程控制要求和管理要求，使之成為壹個既滿足過程精確控制要求，又滿足管理現代化要求的系統。該系統的總體目標是:
(1)實現控制系統與信息管理系統之間的信息交換；
(2)卷煙分揀過程自動化程度高；
(3)分揀過程和庫存系統高度緊密配合；
(4)實現了對整個設備運行過程的實時監控；
(5)實現日處理訂單量≥8000條卷煙的分揀控制；
(6)根據分揀要求實現自動補貨；
(7)發生非正常關機時，系統能保護原始數據；當它恢復正常後，可以繼續以原來的狀態運行。
該控制系統具有設備控制準確、可靠、易用的特點，還具有完善的材料設備信息管理的特點。壹方面，底層設備控制系統可以向上層管理監控系統發送現場設備數據、生產數據和物流信息，接受計劃調度信息；另壹方面，上層管理監控系統可以向下發布計劃調度信息，同時采集生產現場的各種數據，進行各種綜合處理。
分揀系統按其功能可分為三層:執行層、設備控制層和管理監控層，還考慮了與其他信息系統管理層的邏輯關系(如下圖所示)。控制系統屬於整個系統層次結構(即PLC控制網絡)的壹部分。系統通過信息采集和設備電氣元件的自動控制完成分揀任務。同時通過現場總線網絡傳輸控制過程的實時信息，電控系統通過工業以太網與上層管理、調度和監控系統連接。壹方面為設備管理層提供現場生產數據和物流信息，另壹方面接受設備管理層向下發布的生產任務和設備調度信息，從而完成設備控制層和設備管理層之間的信息傳遞。1，實用性強
系統高度與業務處理相統壹，達到4萬件/小時的效率(單線2.3萬件/小時)。采用簡單、經濟、高效、實用的工藝流程設計和設備配置。卷煙加工線和空盒加工線簡單流暢。
分揀線試生產運行記錄
日期最大分揀速度(條/小時)準確度(%)
系統線路2線路1北線
2006-5-13 25200 11000 14200 100
2006-5-16 26607 12312 14295 100
2006-5-17 24616 13155 11461 100
2006-5-18 34054 16579 17475 100
2006-5-19 31642 14792 16850 100
2006-5-22 33440 1350 19938 100
2006-5-23 36218 18053 18165 100
2006-5-24 34299 16350 17949 100
2006-5-25 29472 15128 14344 100
2006-5-26 34380 17189 17191 100
2006-5-29 31331 17130 14181 100
2006-5-30 32517 18173 14344 100
2006-5-31 30194 14000 16194 100
2006-6-1 34275 13832 20443 100
2006-6-2 39659 19661 19998 100
2006-6-5 33372 14739 18633 100
統計:39659 19661 20443 100
2.自動實時補充
引入了卷煙倉庫在線緩存、實時補貨的應用理念，大大提高了卷煙配送自動化物流的系統化和自動化程度，解決了卷煙倉庫原有應用模式能力和效率低下的缺點。補貨過程中，補貨電腦根據補貨需求自動測算補貨時間並生成補貨順序，實時向補貨區域發出補貨指令，使整個補貨過程高效有序進行。
3.介紹了基於虛擬存儲區的控制技術。
基於虛擬存儲區的多單並行配送控制策略是針對卷煙品牌多、分揀配送效率高的要求而專門設計制造的。傳輸線的傳輸帶在壹定距離上被分成若幹個虛擬存儲區。在控制上，每個虛擬存儲區放壹根煙，傳輸帶的側面隔著虛擬存儲區的長度，每壹段有壹個孔，用於收集大的同步信號。每個虛擬存儲區分為10等份，由十個光電檢測開關實現，每個光電檢測開關代表壹個小同步。當當前通道即將冒煙時，控制系統判斷該通道對應的虛擬存儲區是否為空，並判斷當前訂單是否需要煙倉存儲品牌煙；當兩個條件都滿足時，出煙機構選擇合適的小同步(保證煙支準確落入虛擬分區)準備煙支；當相應的小同步到達時，出煙機構運動，當煙支完全脫離煙倉時，出煙機構停止，為下壹次出煙做準備。
4.敏捷智能補給車
該車采用先進的伺服驅動技術，具有運行平穩、效率高、噪音低、定位準確等特點。
5.II型通道分揀機的分揀靈活性不受訂單結構的限制。
通道間隔由簡單的壹次5條間隔改進為1、2、3、4、5條間隔，旨在增加煙支組合，滿足不同訂單對條數的要求。
6、分層次、精細分工的控制體系
系統控制穩定、可靠、先進；具有完善的手動、自動和在線控制功能，工藝參數設定和調整功能以及安全保護功能。
7.智能訂單拆分技術
巧妙的訂單分割和二次訂單組合保證了訂單分揀的100%準確率。可以對訂單進行復查，以確保訂單的準確性。
該自動分揀系統填補了國內分揀系統自動補貨的空白，開發了具有自主知識產權的“虛擬存儲區”控制技術，滿足分揀配送系統特點的流程控制要求和管理要求，使其成為既滿足流程精確控制要求，又滿足管理現代化要求的系統。采用自動分揀系統可以大大降低人員的勞動強度，節約生產成本，提高工作效率；它促進了新興物流技術在煙草行業的應用，降低了物流成本，實現了配送的現代化管理。
參考資料:
1，王棟，魏紅河，譚，包裹自動分揀系統設計韓玉敏，機電工程，2004年第08期
2.徐，自動分揀系統及其應用，《物流技術與應用》，2002年第03期
3.黃啟銘，自動分揀系統及其應用前景分析，《物流技術》，2002年第05期
4.宋兆偉，自動分揀技術及其在中國的應用，中國物流與采購，2003年第06期。