药品自动化系统设计-药房储药机构设计-赵之楠(定稿)

摘要我国真正意义上的对药房自动化系统的关注与研究从20世纪90年代开始。劳动密集型一直是发展中国家的代表，能处于工业与科技上的密集型则代表了综合国力的强盛。十年以来的医疗保障体系由不成受已然蓬勃发展。中国特色的社会主义发展道路体现在了其它方面，如药房自动化系统。由于我国早期的不成熟的自动发药技术与进口的不符合本国国情的产品，引发各样的问题。倾斜式储药槽已经成为药房储药机构的主流。我则把槽改为板，实现同样的功能，减少机械加工量。通过比较立式药槽，平端药槽与倾斜式药槽，简单地分析其优缺点，选择适用于符合国情的门诊药房储药机构。由于此前没有这方面的设计经验，现有想法与设计大多来源于现代对药房自动化系统的理解。对于关键的机械机构必然需要进行力学分析。对挡块进行共振频率分析的过程中，发现扭力弹簧是比较易损的部件，然后转成对扭力弹簧的模态分析；与此同时，发现挡板在受非均布的载荷力过程是以承力轴作为定轴转动的，进而通过已受5个自由度约束的承力轴计算载荷力在挡板上的坐标轴。对于固定托盘是否在承受固定的载荷力作用下还能通过螺栓联结维持稳定的分析，确定其疲劳分布区域。利用VisualBasic6.0作为开发环境，通过Solidworks的多个插件实现药房自动化系统程序的编译运行。同时实现储药机构参数的可视化。最后，对本文研究进行总结，提出其中的不足之处，提出更改方向。关键词：药房储药机构；有限元分析；Solidworks

DesignofautomaticdrugstoragesysteminpharmacyAbstractChina'srealconcernandResearchonpharmacyautomationsystembeganinthe1990s.Thelabor-intensivetypehasalwaysbeentherepresentativeofdevelopingcountries,whiletheindustrialandtechnologicalintensivetyperepresentsthestrengthofcomprehensivenationalstrength.Inthepasttenyears,themedicalsecuritysystemhasbeenbooming.ThedevelopmentofsocialismwithChinesecharacteristicsisreflectedinotheraspects,suchaspharmacyautomationsystem.Duetotheimmaturetechnologyofautomaticdrugdeliveryandtheimportedproductswhicharenotinlinewiththenationalconditionsofourcountryintheearlystage,variousproblemsarise.Theinclinedmedicinestoragetankhasbecomethemainstreamofpharmacymedicinestoragemechanism.Ichangedtheslotintoaplatetorealizethesamefunctionandreducethemachiningamount.Bycomparingtheverticalmedicinetank,theflatendmedicinetankandtheinclinedmedicinetank,theadvantagesanddisadvantagesoftheverticalmedicinetankaresimplyanalyzed,andthemedicinestoragemechanismsuitablefortheoutpatientpharmacyinlinewiththenationalconditionsisselected.Becausethereisnopreviousdesignexperienceinthisfield,mostoftheexistingideasanddesignscomefromthemodernunderstandingofpharmacyautomationsystem.Mechanicalanalysisisnecessaryforthekeymechanism.Intheprocessofresonancefrequencyanalysisofthestop,itisfoundthatthetorsionspringisarelativelyvulnerablepart,andthenitisconvertedtothemodalanalysisofthetorsionspring;atthesametime,itisfoundthatthebaffleplaterotateswiththebearingshaftasthefixedshaftintheprocessofnon-uniformload-bearing,andthenthecoordinateshaftofload-bearingonthebaffleplateiscalculatedbythebearingshaftwhichhasbeenconstrainedby5degreesoffreedom.ThefatiguedistributionareaoffixedtraycanbedeterminedbytheanalysisofwhetheritcanmaintainstabilitythroughboltconnectionundertheactionoffixedloaUsingVisualBasic6.0asthedevelopmentenvironment,theprogramofpharmacyautomationsystemiscompiledandrunbyseveralplug-insofSolidWorks.Atthesametime,thevisualizationoftheparametersofthestoragemechanismisrealized.Finally,thispapersummarizestheresearch,pointsouttheshortcomings,andputsforwardthedirectionofchange.Keywords:Pharmacystoragemechanism;finiteelementanalysis;Solidworks

目录TOC\o"1-1"\h\z\u\t"标题3,2,标题4,3"1绪论 绪论1.1课题研究背景现在是2020年，自动化药房在国际上的发达国家已经成功地广泛应用。2006年6月21日，上海第一医药股份有限公司于北京欧迈世纪科技有限公司正式签订引进德国欧娲（ROWA）自动化药房设备系统的协议。虽然中国在当时有意图设计自己地药房自动化系统，但现实实际已经落后国际药房自动化发展十年之久。纵观中国特色主义的符合国情的发展道路，门诊药房自动化在我国也是特殊的存在。人口基数大，人口老龄化趋势，新增人口体质偏差给我国医疗卫生体系带来巨大的冲击。因此，门诊自动化药房在迎合病人取药的巨大流量上有很大的缓解程度。相较国外的门诊药房，他们的机械自动化程度更高，国内的人工劳作程度偏大，但这却加快了处方药的处理速度，这可以说是一个无奈之举的解决方式，因为这还涉及到药房建筑面积。随着信息技术、自动化技术及医疗保障体系的不断发展和完善，以上的无奈之举或许会被解决。1.2药品储药装置综述药房自动化系统在医疗卫生体系健全的发达国家已得到比较广泛的应用，甚至于在发展中国家也频繁现身。其中药房系统中，储药装置是药房自动化系统的重要组成部分，它最占位置，也需要合理的建筑空间。针剂、拆零、盒装药品很难在一个有限的空间中共同存在。于是它在门诊与住院两个地方有各自的变化。1.2.1门诊部储药机构在门诊部常见的储药装置，常称为储药槽式[1]。多个储药槽体或者一块板上承载着盒装药品，首端设有机械式或者光电感应式的阻挡装置，方便分拣系统识别与提取；尾端着联结自动补药系统的补充。多数机构利用了重力向下的原理，槽体或者板呈一定的角度倾斜，使得药盒能够在某一角度下可以顺利从补药机构滑落至阻挡机构[2]。相对于早期的机械手式药品自动分拣系统平端夹取药盒更加方便。而该种分药形式药是我国特色自动化药房主要的发展方向。1.2.2住院部储药机构针剂，拆零在早期的自动化药房是纯人工劳作。后来演变成流水线机械手进行运作。但是有限的建筑空间，大量的颗粒物和易碎的瓶子限制了拆零、针剂在门诊自动化药房的发展。因此，药片自动配置机也就出现。该配置机的储药模式主要人为拆零，有序地放置在盒子中，盒子底端有容许颗粒提取、混合以及分装打印标签的设备。针剂主要是人为控制。典型的该类分拣设备主要有英国Mission公司的ScriptProRobot系列自动分拣系统、美国Parata公司的ParataRDS自动分拣系统、日本TOSHO公司的全自动单剂量锭剂分包机和日本株式会社汤山制作所的YUYAMA全自动片剂摆药机。1.2.3中国早期储药自动化设备简述2000年，实用新型专利“旋转药盘架”被授权使用[3]，如图1.1所示。该旋转药盘为多层结构，盘面与水平有一定的角度，每一层也被分为多个区域，适合多种药品的分区放置，又可以使药品自动弹出，但其自动化程度较低。1-底座2-支撑轴3-药盘4-隔离条5-盘面图1.SEQ图1.\*ARABIC12002年，实用型专利“医院门诊药房自动投药机”被授权使用[4]，如图1.2所示。该机构运用倾斜储药槽式，药品是被推着出口，与重力式储药槽相反。1-药盒槽2-电动推杆3-定位机构4-传输机5-药盒架6-顶杆图1.SEQ图1.\*ARABIC2自动发药机2008年，实用新型专利“自动化药房”采用的是多层、重力式、倾斜式与储药槽式的储药机构，在当时较好地提高了盒装药发放的整体流程效率。总的来说，目前拆零药品分拣设备的类型主要有三种：第一种是手工分拣设备，如电子标签分拣系统；第二种是半自动分拣设备，如A字型分拣机；第三种是全自动药品分拣机，如全自动单剂量分包机、自动分拣药库等[5]。1.2.4药房自动化的现状如今患者对应用自动投药系统后自动投药系统运行前后的等待时间、药品标识清晰度和配药差错的满意度比较，从术前手工书写到自动打印药品标签，对药品的使用和用量进行了优化。标签清单除了病人的基本信息外，还包括药品名称、规格、数量、用法用量、注意事项等，不仅提高了工作效率，而且有效避免了手写药品的用法用量不清甚至写错的情况，更多的患者认为，服药等待时间缩短，药品标识更清晰，配药差错率降低[6]。1.3本文研究的主要内容本文以药品储藏机构为研究对象，根据现有的、成熟的药房自动化系统，在仿照其功能和结构的基础上，尽可能地体现机械自动化地特点。1.综合十年以来国内外药房自动化的进展，筛选出符合目前中国的门诊自动药房设计方案，重点在于储药机构的设计——重力式储药板式。2.建立药房储药机构的三维模型，在重力作用式上进行材料学以及动力学进行设计模型，寻求通过现实数据范围的最优解，确定结构设计的合理性。3.对建立的三维模型在现实数据的支撑下进行运动仿真。4.门诊药房需要信息技术的支撑。HIS为医院信息系统[7]，其中有一个优点，在门诊药房中对病人进行分流，其依靠计算机的严密性和准确性，把它用在储药机构地管理上，能最大化地实现当天门诊处方药的处理速率，可以使药房更加顺利地运行。

2储药机构的总体设计方案选择盒装药是合理、快速且准确地在自动化系统中进出的关键因素。在高度自动化的情况下，物体的形态决定自动化工作效率。运输的物体形态简单，结构设计地更简单合理，运输过程不容易造成卡顿，药品发放速度快，门诊取药服务质量更高。因此，本章节对储药装置进行设计。2.1储药机构的设计要求以及原理2.1.1设计要求从简单说，医院药房是集合存药、发药、处方药、管理的一个科室。质量合格的药品是首要保证，给病人提高准确的药物是第二保证，快速地发放药物是第三保证。综上3点，储药机构必须满足以下几个设计要求:大容量集中存储。该大容量集中存储并不是指在一个地方堆积物品，是有一定量的、单品种药品，可以在短时间内进行间歇补充，达到发药不停顿的效果。合理的空间利用。不同盒装药种的尺寸基本上不一样。盒装药在储药机构上的摆放空间可以灵活变化。低错误率。储药机构中的每一种药品单独有空间存放，使进行机械抓取的机械手容易区分每一个坐标空间。进口药品前会有系统进行药品识别，达到一种药一个区。高效率。作为储药机构，除了对药品种的管理让取药系统快速识别，可以使用重力式倾斜结构使药品快速离开储药机构。稳定性。完全自动化系统不能够使用。不能因为高作业量导致进出口系统崩溃，进而影响发药效率。2.1.2设计原理作为单个储药系统，负责硬件的系统上，由支架、横梁、挡药装置、落药滑道运输带等组成。而作为软件系统，应具有设备管理模块、处方处理模块、药品基本信息管理模块以及医嘱模块。在这些流程如图2.1所示：图2.SEQ图2.\*ARABIC1自动化药房简略流程图药师在电脑上开据处方药——药房系统接受信号并对机电设备发出指令——按照药房系统的运作流程先让补药机构对药品信息进行记录，补充——储药机构接受药品——分拣机构按照处方药进行抓药——出库系统包含着滑道以及医嘱打印机构，由窗口药师完成交接药品的最后一个步骤。每一个药盒通道都存放几盒同一种药品。如果对药品的需求量很大，同一种药品也可以储存在多个药箱通道中。储药通道的宽度和高度由药箱的宽度和高度决定。为了使储药装置适应更多不同大小的药盒，药箱通道的宽度和高度根据具体需要而有所不同，但药盒通道与药箱周围的间隙必须保持在一定的数值范围内，防止药盒卡位、静止不动等药物不能顺利离开等现象而影响了药物使用和输送的顺利进行。这是由每层存放的各种药品的中药盒的最大高度决定的。每层中不同分配通道的宽度可以不同。不同层的每列中存药盒通道的宽度相同，但高度可能因需要而不同。总而言之，盒装药已经成为门诊药房的主流运输对象，因此本文以储存盒装药品为主要地研究对象。储药板块在货架上可以以需要的角度进行固定，储药板的宽度可以向各个区域内的药盒调节，以适应不同的药盒尺寸。药品在重力作用下滑向储药槽的前端。2.2储药机构的整体设计方案即便确定了盒装药是储药机构的运输对象，需要对不同的盒装药进行差异性归纳总结。在对储药通道的设计过程中，需要考虑到重力倾斜式储药通道的尺寸设计的原则和问题。高密集存储量的体现在于储药通道的合理尺寸设计，以下是某家医院门诊药房某一段时间的药品流通记录尺寸归纳表，如表2.1所示：表2.SEQ表2.\*ARABIC1药品流通尺寸归纳表（mm）编号长宽高编号长宽高编号长宽高112076241195553321120603221257220129555332212065303809676139555332312065504125762114125753324120653059171151511676162512560366125722116111702326105613671208520171131773827100611081173726181266519289570199786520191057030291036735101036420201347620301304936由于众多的规格差异的盒装药需要被放置在一个密集的、高空间占有率的储药机构中，这需要对该机构进行数值均分，即减少储药通道间隙总冗余度。药盒的宽度以及长度尚可以通过将以上数据进行整理后，得到各个尺寸的药品在整体药品中所占的比率。由于储药的不能针对各个盒装药尺寸给予对应的通道尺寸，调节。一个货架板可以放置多个分隔板，如图2.2所示：弹簧挡块分隔板储药板弹簧挡块分隔板储药板图2.SEQ图2.\*ARABIC2储药板装配体储药板上分布有多个嵌入位，嵌入位主要为分隔板使用。如此密集的嵌入位是为不同规格尺寸的盒装药作准备。一块板上的使用宽度与高度是决定药盒储量的短板，嵌入位的使用是为了最大化地适应不同宽度尺寸地药盒。而在高度上打开储药量的容纳量，这要取决于储药板的倾斜度。因此，我使用标准化的药盒120mmX90mmX50mm,基本最大限度地把门诊药房经常使用的药盒的尺寸囊括进去，总体的货架为8行5排药。每两个挡药板中间有一个弹簧挡板。当弹簧挡板被外力作用下被压下，药盒将无阻挡物地根据重力作用下滑。对于货架板地倾斜角度，本人有幸在一次专业实习的实验室中的10°平衡板上，进行了大量的实验，经过传感器计算的测试，得出如下一组数据：表2.SEQ表2.\*ARABIC2实际测量数据结果角度盒数一盒药三盒药四盒药五盒药10°不顺畅不顺畅一不顺畅一般顺畅11°不顺畅不顺畅一般顺畅一般顺畅12°不顺畅一般顺畅一般顺畅一般顺畅13°一般顺畅一般顺畅一般顺畅一般顺畅14°一般顺畅一般顺畅比较顺畅比较顺畅15°一般顺畅比较顺畅比较顺畅比较顺畅通过表2.2可以看出，当角度小于12°，不顺滑的药盒下落滑情况仍有出现；当角度大于12°时，实验中的药盒基本没有不下滑的。当角度持续增大时，药盒在货架上的下滑速度会变快。顺滑的程度越高，接近90°就越明显。但是，综合货架板角度，药盒下滑速度以及假想的药房空间大小，我便选用了15°作为我们倾斜角度。我做实验的平面是玻璃制成，为了提高其平滑度，在这上面使用水凝胶作为镀层。我们计划采用1060铝材板作为倾斜板，铝型材特点为质量较轻，有一定的硬度与刚度，加工的简易程度时期性价比较高。为了提高其平滑度，在这上面使用水凝胶作为镀层。储药板前后两端两边各有一个固定块，如图2.2所示。固定块上一共有4个螺纹孔，两个M6弹簧波珠定位孔，主要是避免储药板块相对固定块的垂直运动；一个M6的螺纹孔，是作为铝型材支架与固定块的联结点；一个M8螺纹孔，当储药板与固定块装夹的时候，避免储药板块相对固定块的水平运动。M8T型螺钉固定M6波M8T型螺钉固定M6波珠定位M6止动螺钉图2.SEQ图2.\*ARABIC3固定块弹簧挡板，作为唯一需要被运动的部件，我致力于简单，如图2.4所示：挡块销轴扭力弹簧挡块销轴扭力弹簧图2.SEQ图2.\*ARABIC4弹簧挡块顾名思义，弹簧挡块的作用机制在于弹簧。使用180°,线径为30mm的扭力弹簧。将销轴固定在储药板上，扭力弹簧安装在销轴上，挡块复位的关键在于弹簧的位置。对于分拣系统而言，它只需要从储药板上往挡块的上端下压，使药盒经过而不触碰挡块，从而顺利下滑到分拣机构上。实际上，对于弹簧挡板，我更倾向于另外一种设计，如图2.5所示：压板滚轴2滚轴压板滚轴2滚轴1图2.SEQ图2.\*ARABIC5挡药机构当分拣机构工作之前，药盒已位于滚轴1上端，药盒前端被滚轴2阻挡。分拣机构工作，抵住压板，滚轴1随着轴把药盒抬起，滚轴2下摆，药盒由于重力作用下滑。该挡药机构由于安装时比较占空间位置，不太适用于高密集货架。关于整体装配图框架，我采取工业铝型材材质——欧标4040铝型材作为支撑架。如图2.6所示：支撑件支撑件图2.SEQ图2.\*ARABIC6储药机构装配图工业铝型材已经成为标准化部件。长度可以按照我们的需求进行剪接，使用专用的连接件，无论角度变化也能链接。因其质量较轻，加工与安装非常简便。而且4面都可以进行外部结构的衔接，可以多衔接一个储药装置，可以添加挡板，防止尘土进入。2.3与其它储药机构设计方案的比较有一种说法，储药槽是药房自动化系统实现药品集中存储的唯一方法。我对此不敢苟同，我使用的是储药底板,两个分隔板可以组成一个“储药槽”。储药槽被用得非常地普遍，平面端地、倾斜端的、垂直的都有。2.3.1与立式药槽储药机构的比较立式储药机构有一个明显的优点，完全靠重力作用完成药盒的运输。不需要另外对分拣机构做复杂的设计，比较优化的设计是，只需要在其底下放置运输带，着重在储药机构上加一个类似光电感应的弹簧挡板[8]，如图2.7所示：111-发药组2-落药斜板3-底部传送带图2.SEQ图2.\*ARABIC7立式药槽结构示意图从图中可以得知，这个立式发药组还有一个优点，它的空间利用效率极高。倾斜式储药在空间利用上不尽人意。但是，立式储药机构由于处于垂直状态，在盒装药出口容易造成由于挡板开关时间长短不同而发生卡药、出多药的情况。而且药槽的储药量由药槽的长度决定。这个长度过高会影响补药机构的补药时间，长度过短会影响储药量。同时垂直状态下发药装置所承受的压力不容小视，需要进行大量的计算由于实验。2.3.2与平端药槽储药机构的比较早期的储药机构都是水平放置，补药机构水平推入，分拣机构水平取出，被称为机械手搬运式，这都是需要额外进行机械手的设计与实验，如图2.8所示：图2.SEQ图2.\*ARABIC8ROWA自动化药房这样放置的盒装药是最安稳的，最具有标准化。但是这种药房自动化不适用于需要药种多却量大的中国医院门诊药房。原因如下：机械手搬运式的出药效率过低。补药系统可夜间工作，能够补充大量的药盒。取药只能在白天有需要时工作，当人流量大时，处方药需要多，机械手只能一个一个取，效率低下，影响医疗保障系统。机械的加工、电气控制成本过高。非标件的开模成本高，且存在一定的失误率。电气感应设备需要采买，电气系统需要开发。就以上两点，便可以放弃其在医院的使用。2.4本章小结本章首先对药房储药机构的设计要求与设计原理进行了阐明。通过对罗列的设计要求的总结归纳，对储药机构进行了整体结构的分析。重点对重力倾斜式板块进行实验分析，得出最优的角度设计。然后根据药房自动化发展以来的储药机构的变化，对它进行了列举比较，说明重力倾斜式的储药机构在近年来普遍使用的优势。3储药机构部分承重的计算在机械制造行业中，机械变形普遍存在，这是因为应力的存在。关键部件能否顺利地工作，承重部件的强度、刚度能否适用于机械整体机构，长时间的工作状态能否持续，这是需要大量的实验与计算。本次的药房储药机构的设计中，由于我使用的是重力倾斜式工作原理，倾斜角度的转轴——T型螺栓是承受重量的关键，托盘固定块也是间接承重的关键部件。因为它们的稳定性决定着药盒存储与流动的工作状态。另外一点，为了确定整体机械结构的稳定性，除了检验其疲劳特性，通过运用Solidworks中的simulation—模态分析插件对机械机构进行模态分析，如图3.1所示：图3.SEQ图3.\*ARABIC1分析模块选择静应力分析是对带线性材料的零部件进行应变、位移、应力及安全系数的综合模拟；频率是研究共振频率和震动模式下结构振动特性的数值技术；高级模拟中的疲劳也是我们分析的重点，它的定义是研究由于受常量或变量高低振幅事件所定义的周期性转载所产生的设计生命和损坏等。以上的各种模拟模块都是在响应谱分析、随机振动分析、谐响应分析的基础上，通过添加约束以及载荷进行模拟实验，得到直观的、映射计算的图形。因此，本章会对储药板进行有限元分析，确定其稳定性。3.1疲劳特性的影响因素[10]大概有50%～90%的机械结构损伤是由疲劳损伤引起的。载荷变化，塑性形变，突然断裂，这一过程就是代表了机械结构在被破坏下的变化。接下来简略地归纳了疲劳特性地影响程度。1.零件尺寸：零件尺寸对疲劳强度有很大影响，特别是加药轴等弯扭载荷频繁的零件，零件尺寸的影响不容忽视。在相同的加载方式下，大尺寸零件具有大范围的高应力区，使其更容易产生疲劳裂纹。2.显微组织：热处理工艺对零件的疲劳性能有明显的影响。疲劳断裂的主要过程是裂纹的形成、扩展和快速断裂。此时，金属材料内部晶粒的细化可以提高材料的疲劳强度和抗滑移变形能力，有效抑制断裂力学中裂纹的产生和滑移带的形成，进而有效抑制裂纹的扩展。3．加载特性：加载的频率和模式会影响零件的疲劳特性。在一定条件下，过载现象在一定程度上对金属材料并不是完全有害的。变形强化、裂纹尖端钝化和残余压应力的作用甚至可以强化材料。然而，长期不规则的循环载荷会在一定程度上引起材料的损伤，进而导致疲劳裂纹的形成。一般来说，疲劳特性可以用两种方式来表示，一种是疲劳强度，另一种是疲劳寿命，本文采用的是后者。对于一个特定的载荷谱，在计算每个周期或半个周期所引起的损伤后，一方面，整个载荷谱所引起的损伤可以根据一定的损伤累积规律来计算，另一方面，根据设计要求的分散系数，可计算出疲劳寿命预测值。3.2对托盘固定块的有限元分析在药房储药机构中，只存在一个机械运动，弹簧挡板的轴承运动。但是有一个固定几何体也承担着不可或缺的作用——T型螺栓，连接工业铝型材与托盘固定块的桥梁。但是在这里，我想知道，假设T型螺栓的材料选择能够承受，托盘固定块在承受这一过程是怎么变化的，因此，我对它进行疲劳分析。通过solidworks上simulation我对它进行了一次模拟固定在一块板上的静应力载荷分析，如图3.2所示：图3.SEQ图3.\*ARABIC2装夹T型螺栓静应力结果比较图模拟中，载荷力采取竖直向下37N的载荷，我采用的实验板材料为1060铝板，托盘固定块的使用材料是304不锈钢。根据模态图结果可知，螺母与螺栓的连接处附近——托盘固定的表面有明显的应力、应变图像显示。图3.2中最后一幅图是显示存在疲劳损伤的监测，它显示螺母附近的红色区域是在装夹T型螺栓时的危险区域。以上为装夹螺栓的情况下的模态图，以下为只存在托盘固定块在承受载荷下的模态图，如图3.3所示：图3.SEQ图3.\*ARABIC3托盘固定块静载荷分析模态图图3.3中显示了托盘固定块受竖直向下的力的变形情况。以M8螺纹孔为基本固定件，在载荷力15N的作用下，板面出现位移形变。但是图3.3中的静应力分析节点显示固定块T型螺栓下端存在最大应力节点。再结合图3.2中的疲劳检测节点，可以得出托盘固定块的设计优化方向是M8螺纹孔所在的板面。3.3对弹簧挡板的有限元分析在储药机构中，弹簧挡板是唯一一个需要进行动力学分析的机构。3.3.1弹簧挡板的频率模态分析由于在倾斜15°的板面上，假设有8个盒装药已经在面板上摆置好，按照力学分析它们对弹簧挡板的力不超过1N。图3.SEQ图3.\*ARABIC4理想状态下的模态分析图上图显示的是挡块在承力轴与扭力弹簧的共同支撑下完成的一次由多个静止物体所带来的静载荷力。扭力弹簧以及挡块的变形比例还比较小。另外，在正常的工作状态下，分拣机构需要对挡药块做竖直向下的压力，这个力在多个频段中处于非线性分布，我把这些力通过Solidworks中的共振频率算例进行了一次模态图实验得到图3.5，同时得出固有频率的归纳表，如表3.1：图3.SEQ图3.\*ARABIC5扭力弹簧的模态云图表3.SEQ表3.\*ARABIC1扭力弹簧的固有频率模态阶次1234固有频率（HZ）32.709362.39364.28765.35图3.5上只显示了扭力弹簧以及挡板的承受轴，隐藏了挡块。这是因为在进行多次的频率振幅后，我发现扭力弹簧的形变比较大。综合表格与模态图的显示，弹簧挡板的振动频率随着阶数的增加不断增大。为了防止弹簧由于共振而发生断裂或扭曲的现象，在出药过程中，应避免固有频率32.709产生的破坏。3.3.2弹簧挡药块的扭转分析图3.SEQ图3.\*ARABIC6承力轴的空间分布图Z方向为弹簧与挡块的接入方向。由于该零部件的6个自由度只允许φz方向上的旋转，即做定轴转动的承力轴在其它自由度上处于约束状态。但是药盒的下滑以及X,Y方向上非线性载荷力使得承力轴时刻受到冲击力发生非均布的弹性形变，理论力学分析已经无法满足实际运动造成的误差。当承力轴转动或不转动时，通过简化的Impact函数为公式3-1：F=cosφz-sinφzcosφz∙φy+sinφF为近似等效于定轴转动的变换矩阵，其中，sinφ轴上的坐标系PXpm,YpmXpfYpfZpf=FXpfYpfZImpact函数中的理想运动矩阵M可以表示为：M=cosφz-sinφz00sinφzcos由公式3-2与公式3-3可以推得承力轴在运动过程中的固定坐标系在任意一点上，即：Xpf0Ypf0Zpf01=FXpfYpfZpf3.34040工业铝材的力学分析欧标4040工业铝型材作为支撑件，变形量一直是关键依据。由于需要铝型材作为支撑件以及横梁，根据下列公式计算其强度是否满足需求。当工业铝材作为支撑件时，不需要计算其强度。当工业铝材作为横梁时，只作为连接支撑件，载荷的情况下，公式如下：m铝型材线性密度（kg）F载荷（N）L铝型材无支撑长度（mm）E弹性模量（7000N/mm2）I集合惯量（cm4）Z截面惯性（cm3）g=9.81N/kgδ变形量（mm）无载荷状态下的变形量：δ=m铝型材最大允许弯曲应力：Qmax<200N/m3Q=(m×g×l+F)×L根据需求可计算所选择的铝型材的强度是否符合要求。3.4本章小结本章先从理论上简单地列举了3点对影响疲劳强度的影响因素，阐明疲劳损伤带来的危险性。然后运用了Solidworks软件中的simulation插件对药房储药机构中的关键承重零部件与运动部件的有限元分析。其结论如下：1.对于托盘固定块仅仅进行了模态分析。从图中的主要产生的变形点中可以看出，采用304不锈钢足以承受储药板带来的载荷，证明固定块的强度与稳定性；2.对于弹簧挡板进行了共振频率的模态实验。原先猜想固定块是否由于偏心而造成块变形，实际上是扭力弹簧首先发生变形。扭力弹簧模拟使用的材料是316退火不锈钢，随后进行的瞬态动力分析表明扭力弹簧的最大变形量在可控范围内。3.对弹簧挡板上的被约束5个自由度的承力轴做非均匀载荷力坐标点的分析与计算，由此可以推演挡块与扭力弹簧持续运动的受力点。

4基于solidworks的VB框架在以上章节，主要研究了储药机构的设计要求与设计原理，同时对其进行了有限元分析。但是这里还缺少一个系统，作为医院信息管理系统。根据医院医师与病人、药库的关系，我通过solidworks平台，利用Solidworks软件提供的API函数，这些API是Solidworks的OLE或COM接口，用户可以使用高级语言对其进行开发，建立适合用户需要的、专用的Solidworks功能模块[11]。VB是一款简单使用的开发语言，通过联结Solidworks,可以对药房自动化中各个关键的机构进行层次化区分，同时可以满足用户的自我设计要求。4.1系统开发环境VB全称为VisualBasic开发语言。是Microsoft公司开发的一种基于对象的程序设计语言。它已经建立好模块化的元素组件供我们使用，只需要用鼠标进行组件选择以及重命名。本文以Solidworks平台构建零部件，再利用其插件接口API为桥梁，在VB环境下，选择主体模块并编写药房自动化系统中关键机构的模块。4.2VB6.0开发Solidworks的步骤1.进行VB6.0版本以及Solidworks2018版本程序的安装。2.打开VB6.0新建一个“标准exe”的工程,如图4.1所示：图4.SEQ图4.\*ARABIC1新建工程3.在菜单栏中找到工程，右击选择引用对话框，在其中可以看到多个有关Solidworks的插件。我们只需要选择后缀为commandstypelibrary、constanttypelibrary、exposedtypelibraryforadd-inuse和OLEAutomation1.0typelibrary这四个插件，如图4.2所示：图4.SEQ图4.\*ARABIC2引用solidworksc插件4.程序设计环境已经建立完毕，根据所需要在组件栏中进行选择，组件的属性可以在右下角的属性中查找并修改。然后选择窗口进行程序代码的输入-编译-调试。5.若是想要使一个源代码程序在脱离编译环境下进行运行，在保存工程时选择另存后缀名为“.exe”，然后可以单独点击使其运行[12]。4.3系统开发由于药房自动化由多个重要的机构构成，所以我们也需要在系统的主板界面上进行层次上的区分。4.3.1界面设计源程序我所采用的控件主要为Treeview控件，以下为主要机构的树状结构设计源程序：PrivateSubTreeView1_BeforeLabelEdit(CancelAsInteger)PrivateSubForm_Load()CallIniTreeDataTreeView1.Nodes(1).Selected=TrueTreeView1.Nodes(1).EnsureVisibleEndSubPrivateSubIniTreeData()DimiAsIntegerTreeView1.Nodes.Add"药房自动化系统","药房自动化系统"TreeView1.Nodes.Add"药房自动化系统",tvwChild,"储药机构","储药机构"TreeView1.Nodes.Add"储药机构",tvwChild,"储药板","储药板"TreeView1.Nodes.Add"储药机构",tvwChild,"弹簧挡板","弹簧挡板"TreeView1.Nodes.Add"储药机构",tvwChild,"托盘固定块","托盘固定块"TreeView1.Nodes.Add"药房自动化系统",tvwChild,"分拣机构","分拣机构"TreeView1.Nodes.Add"分拣机构",tvwChild,"坐标轴","坐标轴"TreeView1.Nodes.Add"分拣机构",tvwChild,"机械手","机械手"TreeView1.Nodes.Add"药房自动化系统"tvwChild,"出库系统","出库系统"TreeView1.Nodes.Add"出库系统",tvwChild,"标签打印机","标签打印机"TreeView1.Nodes.Add"出库系统",tvwChild,"药品包装机","药品包装机"TreeView1.Nodes.Add"出库系统",tvwChild,"运输带","运输带"TreeView1.Nodes.Add"药房自动化系统",tvwChild,"补药机构","补药机构"TreeView1.Nodes.Add"补药机构",tvwChild,"人工补药","人工补药"TreeView1.Nodes.Add"补药机构",tvwChild,"升降机","升降机"TreeView1.Nodes.Add"补药机构",tvwChild,"药品存储槽","药品存储槽"TreeView1.Nodes(1).Expanded=TrueEndSub生成界面如图4.3所示：图4.SEQ图4.\*ARABIC3程序主界面界面4.3.2储药机构的参数设计由于本文设计的机构为储药机构，借此我进行了一些参数化设计，如下源程序：DimAppAsObject，PartAsObject'定义对象变量DimaAsString，DimbAsStringDimcAsString，DimdAsStringDimeAsString，DimfAsStringDimgAsString，DimhAsString，DimiAsStringDimstatusAsLong，warningsAsLong'定义变量类型a=Text1.Text/1000b=Text1.Text/1000c=Text1.Text/1000d=Text1.Text/1000e=Text1.Text/1000f=Text1.Text/1000g=Text1.Text/1000h=Text1.Text/1000i=Text1.Text/1000'把输入的文本框的值赋给变量SetApp=CreateObject(“Application”)'引用Solidworks对象App.Visible=TrueSetPart=App.OpenDoc6(“E：\app\药品自动化\储药板.SLDPRT”，1,0，“”，status,warnings)'在目录下打开储药板Part.Parameter(“储药板宽度”).Systemvalue=aPart.Parameter(“储药板高度”).Systemvalue=bPart.Parameter(“储药板长度”).Systemvalue=cPart.Parameter(“挡板位置长度”).Systemvalue=dPart.Parameter(“挡板位置宽度”).Systemvalue=iPart.Parameter(“挡板位置高度”).Systemvalue=ePart.Parameter(“板固定长度”).Systemvalue=fPart.Parameter(“板固定高度”).Systemvalue=gPart.Parameter(“板固定宽度”).Systemvalue=i'修改储药板的参数值Part.EditRebuild'重建储药槽模型Part.SaveAs2“D：\app\药房自动化\储药板.SLDPRT”，0，False，False'保存重新生成的储药板完成上述编写后，可以在生成界面看到各个零部件的参数随着Solidworks的CAD平台传输到VB编写的程序上，如图所示，核对装配体的参数信息。图4.SEQ图4.\*ARABIC4储药块界面4.4本章小结本章简单地介绍了VisualBasic6.0通过Solidworks插件共同实现代码程序实现的步骤，然后进一步展示了药房自动系统的代码框架与储药机构的设计参数的同步显示的部分源程序。

5总结与展望5.1总结现在在21实际20年代，我国的药房自动化系统已然在国际前列，且具有中国特色。三甲医院基本配备各式的药房自动化设备。药房自动化系统的核心设备有4大块——补药模块，储药模块，分拣模块，出库模块，四者缺一不可。本文只对储药机构进行分析。列举了储药机构在历史上的不同版本的历史，并将它们进行比较，说明重力倾斜式储药在如今的优势。紧接着对重要的机构零部件进行有限元分析，分析其稳定性。最后，通过SOlidworks与VisualBasic6.0的联合，开发了一个药房自动化控制系统。回顾本文的研究过程，主要完成了几点：对药房自动化的发展史的了解主要通过查阅国内外文献，以及专利。研究了储药机构存在地意义，对比国内外医疗保障体系，设计符合国情的药房储药机构。运用Soildworks建立储药机构三维图。并在该平台上对关键机械结构进行有限元分析。在VB的开发环境下通过Solidworks的插件实现属于药房自动化系统的His系统框架，并初步完成储药机构参数的视化。5.2展望随着国内对药房自动化设备的研究日渐成熟，国内的多个大型三甲医院已经投入使用[13]。本文虽然只研究储药机构，由于本人的局限性无法将储药机构的空间利用率、储药量、分拣装置综合分析，得到一个前沿的设计。分拣机构与储药机构可以合并在一起进行设计，这是我所遗憾不能做到的地方。对于医院信息系统与药房自动化系统的结合，现如今已经被实现，能够使储药机构中的每一份药得以记录，实时监控。总而言之，储药机构的空间利用效率上仍需进一步研究。

参考文献[1]刘相权,贠超,赵雪峰,王伟,马永波.药房自动化装置的设计与应用[J].机械设计,2009,26(07):65-68.[2]董建平.一种自动药房储药机构[P].中国专利:CN203794043U,2014-08-27.[3]李伯孝.旋转药盘架[P].中国专利:CN2362355,2000-02-09.[4]胡乃钢.医院门诊药房自动投药机[P].中国专利:CN1371076,2002-09-25.[5]徐立;王渤清.自动化药房[P].中国专利:CN304547626S,2018-03-23.[6]陈志翔,王世玉,易文燕,黄碧青,李晓云,陈家浩.门诊药房自动化对患者满意率的影响[J].现代医药卫生,2020,36(02):300-302.[7]梁夏.医院信息系统设计与实现[D].电子科技大学,2013.[8]李奚晗.立式药槽自动发药机的设计分析与试验[D].哈尔滨理工大学,2018.[9]李成群,王伟,贠超,朱贤,曹建波,张银花.自动化药房的现状和新进展[J].机器人技术与应用,2007(05):27-32.[10]范亚娟．金属屋面系统抗风吸力的静力性能和疲劳性能研究[D]．北京交通大学，2016：53-59．[11]张绪鹏.药品自动分拣系统的模块化设计[D].山东轻工业学院,2012.[12]张婉婉.21天学通VisualBasic[M].北京：电子工业出版社，2011[13]张学军，唐思熠，肇恒跃，等．3D打印技术研究现状和关键技术［J］．材料工程，2016，44(2):122-128．

谢辞在这四年的大学生学习和生活中，我能了解到世界有多大，我们有多渺小。机械标准件的确立，高密集的科技集成物比比皆是。在本课题的研究中，我从药房自动化的发展历史中了解到一种设备从开始到成熟的科技上的进步。我也感谢我的老师保金凤，她热情的授课态度感染了我，使我有动力继续在本专业进行学习。特别是她脚踏实地，认真的性格影响了我。此论文即将完成之际，向尊敬的老师致以衷心的感谢与崇高的敬意。在本课题的研究上，感谢老师与队友的热心帮助。老师给我们提供方向，队友与我实地考察。在后来的论文完成之前的关心与问候使我愧不敢言。最后，感谢学校给我提高了四年的学习环境。感谢父母的辛勤付出，是他们一直在背后默默的支持着我、鼓励着我。

附录序号内容备注1阻药挡块零件图二维零件图2托盘固定块零件图二维零件图3承力轴零件图二维零件图4储药底板零件图二维零件图5药品分隔板零件图二维零件图6托盘固定块-镜像零件图二维零件图7储药机构装配图二维零件图8储药机构三维装配图1.阻药挡块pdf文件内容：

2.托盘固定块pdf文件内容：3.承力轴pdf文件内容：

4.储药底板pdf文件内容：5.药品分隔板pdf文件内容：

6.托盘固定块-镜像pdf文件内容：

7.储药机构装配图pdf文件内容：8.储药机构三维装配图step格式文件：

ExcelXP的八则快速输入技巧如果我们在用ExcelXP处理庞大的数据信息时，不注意讲究技巧和方法的话，很可能会花费很大的精力。因此如何巧用ExcelXP，来快速输入信息就成为各个ExcelXP用户非常关心的话题，笔者向大家介绍几则这方面的小技巧。1、快速输入大量含小数点的数字如果我们需要在ExcelXP工作表中输入大量的带有小数位的数字时，按照普通的输入方法，我们可能按照数字原样大小直接输入，例如现在要在单元格中输入0.05这个数字时，我们会把“0.05”原样输入到表格中。不过如果需要输入若干个带有小数点的数字时，我们再按照上面的方法输入的话，每次输入数字时都需要重复输入小数点，这样工作量会变大，输入效率会降低。其实，我们可以使用ExcelXP中的小数点自动定位功能，让所有数字的小数点自动定位，从而快速提高输入速度。在使用小数点自动定位功能时，我们可以先在ExcelXP的编辑界面中，用鼠标依次单击“工具”/“选项”/“编辑”标签，在弹出的对话框中选中“自动设置小数点”复选框，然后在“位数”微调编辑框中键入需要显示在小数点右面的位数就可以了。以后我们再输入带有小数点的数字时，直接输入数字，而小数点将在回车键后自动进行定位。例如，我们要在某单元格中键入0.06的话，可以在上面的设置中，让“位数”选项为2，然后直接在指定单元格中输入6，回车以后，该单元格的数字自动变为“0.06”，怎么样简单吧？2、快速录入文本文件中的内容现在您手边假如有一些以纯文本格式储存的文件，如果此时您需要将这些数据制作成ExcelXP的工作表，那该怎么办呢？重新输入一遍，大概只有头脑有毛病的人才会这样做；将菜单上的数据一个个复制/粘贴到工作表中，也需花很多时间。没关系！您只要在ExcelXP中巧妙使用其中的文本文件导入功能，就可以大大减轻需要重新输入或者需要不断复制、粘贴的巨大工作量了。使用该功能时，您只要在ExcelXP编辑区中，依次用鼠标单击菜单栏中的“数据/获取外部数据/导入文本文件”命令，然后在导入文本会话窗口选择要导入的文本文件，再按下“导入”钮以后，程序会弹出一个文本导入向导对话框，您只要按照向导的提示进行操作，就可以把以文本格式的数据转换成工作表的格式了。3、快速输入大量相同数据如果你希望在不同的单元格中输入大量相同的数据信息，那么你不必逐个单元格一个一个地输入，那样需要花费好长时间，而且还比较容易出错。你可以通过下面的操作方法在多个相邻或不相邻的单元格中快速填充同一个数据，具体方法为：首先同时选中需要填充数据的单元格。若某些单元格不相邻，可在按住Ctrl键的同时，点击鼠标左键，逐个选中；其次输入要填充的某个数据。按住Ctrl键的同时，按回车键，则刚才选中的所有单元格同时填入该数据。4、快速进行中英文输入法切换一张工作表常常会既包含有数字信息，又包含有文字信息，要录入这样一种工作表就需要我们不断地在中英文之间反复切换输入法，非常麻烦，为了方便操作，我们可以用以下方法实现自动切换：首先用鼠标选中需要输入中文的单元格区域，然后在输入法菜单中选择一个合适的中文输入法；接着打开“有效数据”对话框，选中“IME模式”标签，在“模式”框中选择打开，单击“确定”按钮；然后再选中输入数字的单元格区域，在“有效数据”对话框中，单击“IME模式”选项卡，在“模式”框中选择关闭（英文模式）；最后单击“确定”按钮，这样用鼠标分别在刚才设定的两列中选中单元格，五笔和英文输入方式就可以相互切换了。5、快速删除工作表中空行删除ExcelXP工作表中的空行，一般的方法是需要将空行都找出来，然后逐行删除，但这样做操作量非常大，很不方便。那么如何才能减轻删除工作表中空行的工作量呢？您可以使用下面的操作方法来进行删除：首先打开要删除空行的工作表，在打开的工作表中用鼠标单击菜单栏中的“插入”菜单项，并从下拉菜单中选择“列”，从而插入一新的列Ｘ，在Ｘ列中顺序填入整数；然后根据其他任何一列将表中的行排序，使所有空行都集中到表的底部。删去所有空行中Ｘ列的数据，以Ｘ列重新排序，然后删去Ｘ列。按照这样的删除方法，无论工作表中包含多少空行，您就可以很快地删除了。6、快速对不同单元格中字号进行调整在使用ExcelXP编辑文件时，常常需要将某一列的宽度固定，但由于该列各单元格中的字符数目不等，致使有的单元格中的内容不能完全显示在屏幕上，为了让这些单元格中的数据都显示在屏幕上，就不得不对这些单元格重新定义较小的字号。如果依次对这些单元格中的字号调整的话，工作量将会变得很大。其实，您可以采用下面的方法来减轻字号调整的工作量：首先新建或打开一个工作簿，并选中需要ExcelXP根据单元格的宽度调整字号的单元格区域；其次单击用鼠标依次单击菜单栏中的“格式”/“单元格”/“对齐”标签，在“文本控制”下选中“缩小字体填充”复选框，并单击“确定”按钮；此后，当你在这些单元格中输入数据时，如果输入的数据长度超过了单元格的宽度，ExcelXP能够自动缩小字符的大小把数据调整到与列宽一致，以使数据全部显示在单元格中。如果你对这些单元格的列宽进行了更改，则字符可自动增大或缩小字号，以适应新的单元格列宽，但是对这些单元格原设置的字体字号大小则保持不变。7、快速输入多个重复数据在使用ExcelXP工作表的过程中，我们经常要输入大量重复的数据,如果依次输入，无疑工作量是巨大的。现在我们可以借助ExcelXP的“宏”功能,来记录首次输入需要重复输入的数据的命令和过程,然后将这些命令和过程赋值到一个组合键或工具栏的按钮上,当按下组合键时,计算机就会重复所记录的操作。使用宏功能时，我们可以按照以下步骤进行操作:首先打开工作表，在工作表中选中要进行操作的单元格；接着再用鼠标单击菜单栏中的“工具”菜单项，并从弹出的下拉菜单中选择“宏”子菜单项，并从随后弹出的下级菜单中选择“录制新宏”命令；设定好宏后，我们就可以对指定的单元格，进行各种操作，程序将自动对所进行的各方面操作记录复制。8、快速处理多个工作表有时我们需要在ExcelXP中打开多个工作表来进行编辑，但无论打开多少工作表，在某一时刻我们只能对一个工作表进行编辑，编辑好了以后再依次编辑下一个工作表，如果真是这样操作的话，我们倒没有这个必要同时打开多个工作表了，因为我们同时打开多个工作表的目的就是要减轻处理多个工作表的工作量的，那么我们该如何实现这样的操作呢？您可采用以下方法：首先按住“Shift"键或“Ctrl"键并配以鼠标操作，在工作簿底部选择多个彼此相邻或不相邻的工作表标签，然后就可以对其实行多方面的批量处理；接着在选中的工作表标签上按右键弹出快捷菜单，进行插入和删除多个工作表的操作；然后在“文件”菜单中选择“页面设置……”，将选中的多个工作表设成相同的页面模式；再通过“编辑”菜单中的有关选项，在多个工作表范围内进行查找、替换、定位操作；通过“格式”菜单中的有关选项，将选中的多个工作表的行、列、单元格设成相同的样式以及进行一次性全部隐藏操作；接着在“工具”菜单中选择“选项……”，在弹出的菜单中选择“视窗”和“编辑”按钮，将选中的工作表设成相同的视窗样式和单元格编辑属性；最后选中上述工作表集合中任何一个工作表，并在其上完成我们所需要的表格，则其它工作表在相同的位置也同时生成了格式完全相同的表格。高效办公Excel排序方法"集中营"排序是数据处理中的经常性工作，Excel排序有序数计算（类似成绩统计中的名次）和数据重排两类。本文以几个车间的产值和名称为例，介绍Excel2000/XP的数据排序方法。一、数值排序1.RANK函数RANK函数是Excel计算序数的主要工具，它的语法为:RANK（number，ref，order），其中number为参与计算的数字或含有数字的单元格，ref是对参与计算的数字单元格区域的绝对引用，order是用来说明排序方式的数字（如果order为零或省略，则以降序方式给出结果，反之按升序方式）。例如图1中E2、E3、E4单元格存放一季度的总产值，计算各车间产值排名的方法是:在F2单元格内输入公式“=RANK（E2，$E$2:$E$4）”，敲回车即可计算出铸造车间的产值排名是2。再将F2中的公式复制到剪贴板，选中F3、F4单元格按Ctrl+V，就能计算出其余两个车间的产值排名为3和1。如果B1单元格中输入的公式为“=RANK（E2，$E$2:$E$4，1）”，则计算出的序数按升序方式排列，即2、1和3。需要注意的是:相同数值用RANK函数计算得到的序数（名次）相同，但会导致后续数字的序数空缺。假如上例中F2单元格存放的数值与F3相同，则按本法计算出的排名分别是3、3和1（降序时）。2.COUNTIF函数COUNTIF函数可以统计某一区域中符合条件的单元格数目，它的语法为COUNTIF（range，criteria）。其中range为参与统计的单元格区域，criteria是以数字、表达式或文本形式定义的条件。其中数字可以直接写入，表达式和文本必须加引号。仍以图1为例，F2单元格内输入的公式为“=COUNTIF（$E$2:$E$4，">"&E2）+1”。计算各车间产值排名的方法同上，结果也完全相同，2、1和3。此公式的计算过程是这样的:首先根据E2单元格内的数值，在连接符&的作用下产生一个逻辑表达式，即“>176.7”、“>167.3”等。COUNTIF函数计算出引用区域内符合条件的单元格数量，该结果加一即可得到该数值的名次。很显然，利用上述方法得到的是降序排列的名次，对重复数据计算得到的结果与RANK3.IF函数Excel自身带有排序功能，可使数据以降序或升序方式重新排列。如果将它与IF函数结合，可以计算出没有空缺的排名。以图1中E2、E3、E4单元格的产值排序为例，具体做法是:选中E2单元格，根据排序需要，单击Excel工具栏中的“降序排序”或“升序排序”按钮，即可使工作表中的所有数据按要求重新排列。假如数据是按产值由大到小（降序）排列的，而您又想赋予每个车间从1到n（n为自然数）的排名。可以在G2单元格中输入1，然后在G3单元格中输入公式“=IF（E3=E2，G3,G3+1）”，只要将公式复制到G4等单元格，就可以计算出其他车间的产值排名。二、文本排序选举等场合需要按姓氏笔划为文本排序，Excel提供了比较好的解决办法。如果您要将图1数据表按车间名称的笔划排序，可以使用以下方法:选中排序关键字所在列（或行）的首个单元格（如图1中的A1），单击Excel“数据”菜单下的“排序”命令，再单击其中的“选项”按钮。选中“排序选项”对话框“方法”下的“笔画排序”，再根据数据排列方向选择“按行排序”或“按列排序”，“确定”后回到“排序”对话框（图2）。如果您的数据带有标题行（如图1中的“单位”之类），则应选中“有标题行”（反之不选），然后打开“主要关键字”下拉列表，选择其中的“单位”，选中排序方式（“升序”或“降序”）后“确定”，表中的所有数据就会据此重新排列。此法稍加变通即可用于“第一名”、“第二名”等文本排序，请读者自行摸索。三、自定义排序如果您要求Excel按照“金工车间”、“铸造车间”和“维修车间”的特定顺序重排工作表数据，前面介绍的几种方法就无能为力了。这类问题可以用定义排序规则的方法解决:首先单击Excel“工具”菜单下的“选项”命令，打开“选项”对话框中的“自定义序列”选项卡（图3）。选中左边“自定义序列”下的“新序列”，光标就会在右边的“输入序列”框内闪动，您就可以输入“金工车间”、“铸造车间”等自定义序列了，输入的每个序列之间要用英文逗号分隔，或者每输入一个序列就敲回车。如果序列已经存在于工作表中，可以选中序列所在的单元格区域单击“导入”，这些序列就会被自动加入“输入序列”框。无论采用以上哪种方法，单击“添加”按钮即可将序列放入“自定义序列”中备用（图3）。使用排序规则排序的具体方法与笔划排序很相似，只是您要打开“排序选项”对话框中的“自定义排序次序”下拉列表，选中前面定义的排序规则，其他选项保持不动。回到“排序”对话框后根据需要选择“升序”或“降序”，“确定”后即可完成数据的自定义排序。需要说明的是:显示在“自定义序列”选项卡中的序列（如一、二、三等），均可按以上方法参与排序，请读者注意Excel提供的自定义序列类型。谈谈Excel输入的技巧在Excel工作表的单元格中，可以使用两种最基本的数据格式：常数和公式。常数是指文字、数字、日期和时间等数据，还可以包括逻辑值和错误值，每种数据都有它特定的格式和输入方法，为了使用户对输入数据有一个明确的认识，有必要来介绍一下在Excel中输入各种类型数据的方法和技巧。一、输入文本Excel单元格中的文本包括任何中西文文字或字母以及数字、空格和非数字字符的组合，每个单元格中最多可容纳32000个字符数。虽然在Excel中输入文本和在其它应用程序中没有什么本质区别，但是还是有一些差异，比如我们在Word、PowerPoint的表格中，当在单元格中输入文本后，按回车键表示一个段落的结束，光标会自动移到本单元格中下一段落的开头，在Excel的单元格中输入文本时，按一下回车键却表示结束当前单元格的输入，光标会自动移到当前单元格的下一个单元格，出现这种情况时，如果你是想在单元格中分行，则必须在单元格中输入硬回车，即按住Alt键的同时按回车键。二、输入分数几乎在所有的文档中，分数格式通常用一道斜杠来分界分子与分母，其格式为“分子/分母”，在Excel中日期的输入方法也是用斜杠来区分年月日的，比如在单元格中输入“1/2”，按回车键则显示“1月2日”，为了避免将输入的分数与日期混淆，我们在单元格中输入分数时，要在分数前输入“0”（零）以示区别，并且在“0”和分子之间要有一个空格隔开，比如我们在输入1/2时，则应该输入“01/2”。如果在单元格中输入“81/2”，则在单元格中显示“81/2”，而在编辑栏中显示“三、输入负数在单元格中输入负数时，可在负数前输入“-”作标识，也可将数字置在（）括号内来标识，比如在单元格中输入“（88）”，按一下回车键，则会自动显示为“-88”。四、输入小数在输入小数时，用户可以向平常一样使用小数点，还可以利用逗号分隔千位、百万位等，当输入带有逗号的数字时，在编辑栏并不显示出来，而只在单元格中显示。当你需要输入大量带有固定小数位的数字或带有固定位数的以“0”字符串结尾的数字时，可以采用下面的方法：选择“工具”、“选项”命令，打开“选项”对话框，单击“编辑”标签，选中“自动设置小数点”复选框，并在“位数”微调框中输入或选择要显示在小数点右面的位数，如果要在输入比较大的数字后自动添零，可指定一个负数值作为要添加的零的个数，比如要在单元格中输入“88”后自动添加3个零，变成“88000”，就在“位数”微调框中输入“-3”，相反，如果要在输入“88”后自动添加3位小数，变成“0.088”，则要在“位数”微调框中输入“3”。另外，在完成输入带有小数位或结尾零字符串的数字后，应清除对“自动设置小数点”符选框的选定，以免影响后边的输入；如果只是要暂时取消在“自动设置小数点”中设置的选项，可以在输入数据时自带小数点。五、输入货币值Excel几乎支持所有的货币值，如人民币（￥）、英镑（￡）等。欧元出台以后，Excel2000完全支持显示、输入和打印欧元货币符号。用户可以很方便地在单元格中输入各种货币值，Excel会自动套用货币格式，在单元格中显示出来，如果用要输入人民币符号，可以按住Alt键，然后再数字小键盘上按“0165”即可。六、输入日期Excel是将日期和时间视为数字处理的，它能够识别出大部分用普通表示方法输入的日期和时间格式。用户可以用多种格式来输入一个日期，可以用斜杠“/”或者“-”来分隔日期中的年、月、日部分。比如要输入“2001年12月1日”，可以在单元各种输入“2001/12/1”或者“2001-12-1七、输入时间在Excel中输入时间时，用户可以按24小时制输入，也可以按12小时制输入，这两种输入的表示方法是不同的，比如要输入下午2时30分38秒，用24小时制输入格式为：2:30:38，而用12小时制输入时间格式为：2:30:38p，注意字母“p”和时间之间有一个空格。如果要在单元格中插入当前时间，则按Ctrl+Shift+;键。了解Excel公式的错误值经常用Excel的朋友可能都会遇到一些莫名奇妙的错误值信息：#N/A！、#VALUE！、#DIV/O！等等，出现这些错误的原因有很多种，如果公式不能计算正确结果，Excel将显示一个错误值，例如，在需要数字的公式中使用文本、删除了被公式引用的单元格，或者使用了宽度不足以显示结果的单元格。以下是几种常见的错误及其解决方法。1．#####！原因：如果单元格所含的数字、日期或时间比单元格宽，或者单元格的日期时间公式产生了一个负值，就会产生#####！错误。解决方法：如果单元格所含的数字、日期或时间比单元格宽，可以通过拖动列表之间的宽度来修改列宽。如果使用的是1900年的日期系统，那么Excel中的日期和时间必须为正值，用较早的日期或者时间值减去较晚的日期或者时间值就会导致#####！错误。如果公式正确，也可以将单元格的格式改为非日期和时间型来显示该值。2．#VALUE!当使用错误的参数或运算对象类型时，或者当公式自动更正功能不能更正公式时，将产生错误值#VALUE!。原因一：在需要数字或逻辑值时输入了文本，Excel不能将文本转换为正确的数据类型。解决方法：确认公式或函数所需的运算符或参数正确，并且公式引用的单元格中包含有效的数值。例如：如果单元格A1包含一个数字，单元格A2包含文本"学籍"，则公式"=A1+A2"将返回错误值#VALUE!。可以用SUM工作表函数将这两个值相加（SUM函数忽略文本）：=SUM（A1:A2）。原因二：将单元格引用、公式或函数作为数组常量输入。解决方法：确认数组常量不是单元格引用、公式或函数。原因三：赋予需要单一数值的运算符或函数一个数值区域。解决方法：将数值区域改为单一数值。修改数值区域，使其包含公式所在的数据行或列。3．#DIV/O!当公式被零除时，将会产生错误值#DIV/O!。原因一：在公式中，除数使用了指向空单元格或包含零值单元格的单元格引用（在Excel中如果运算对象是空白单元格，Excel将此空值当作零值）。解决方法：修改单元格引用，或者在用作除数的单元格中输入不为零的值。原因二：输入的公式中包含明显的除数零，例如：=5/0。解决方法：将零改为非零值。4．#NAME?在公式中使用了Excel不能识别的文本时将产生错误值#NAME?。原因一：删除了公式中使用的名称，或者使用了不存在的名称。解决方法：确认使用的名称确实存在。选择菜单"插入"|"名称"|"定义"命令，如果所需名称没有被列出，请使用"定义"命令添加相应的名称。原因二：名称的拼写错误。解决方法：修改拼写错误的名称。原因三：在公式中使用标志。解决方法：选择菜单中"工具"|"选项"命令，打开"选项"对话框，然后单击"重新计算"标签，在"工作薄选项"下，选中"接受公式标志"复选框。原因四：在公式中输入文本时没有使用双引号。解决方法：Excel将其解释为名称，而不理会用户准备将其用作文本的想法，将公式中的文本括在双引号中。例如：下面的公式将一段文本"总计："和单元格B50中的数值合并在一起：="总计："&B50原因五：在区域的引用中缺少冒号。解决方法：确认公式中，使用的所有区域引用都使用冒号。例如：SUM（A2:B34）。5．#N/A原因：当在函数或公式中没有可用数值时，将产生错误值#N/A。解决方法：如果工作表中某些单元格暂时没有数值，请在这些单元格中输入"#N/A"，公式在引用这些单元格时，将不进行数值计算，而是返回#N/A。6．#REF!当单元格引用无效时将产生错误值#REF！。原因：删除了由其他公式引用的单元格，或将移动单元格粘贴到由其他公式引用的单元格中。解决方法：更改公式或者在删除或粘贴单元格之后，立即单击"撤消"按钮，以恢复工作表中的单元格。7．#NUM！当公式或函数中某个数字有问题时将产生错误值#NUM！。原因一：在需要数字参数的函数中使用了不能接受的参数。