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计算机仿真技术下物流实训室建设思考

2019/06/27 阅读:

摘要:为探究计算机仿真技术下的物流实训室建设价值,以某高校计算机仿真技术下的物流实训室构建为案例,提出计算机物流仿真实训室的构建方案,规划其基本构建框架,并分析计算机物流仿真实训室的主要功能及实用作用。结果显示,计算机物流仿真实训室的构建可有效实现生产物流、配送中心、港口物流以及供应链的仿真,在理实一体化教学、社会服务以及科研项目开发与服务中发挥着不可或缺的重要作用。所以,计算机物流仿真实训室的构建具有集教学、实践、科研于一体的实施价值,其构建应作为后续考虑的重点课题。

关键词:计算机;仿真技术;物流实训室;建设

引言

物流专业作为一门新兴学科,随着我国经济的快速发展,越来越得到社会的广泛关注和重视。物流专业的建设和发展,随着社会应用的不断加深,特别强调理论与实际的紧密联系;信息技术快速发展,计算机仿真技术在物流专业的教学中也得到重视和应用。究其原因,主要有这样几个因素:一是物流专业本身实践性强;二是该学科本身属于交叉边缘新兴学科,强调综合技能的整合和重组;三是计算机仿真技术可控性较强、可视化、不受场地限制以及成本比较低[1-3]。正是基于以上因素,促进了计算机仿真技术在物流专业建设中的应用。计算机仿真技术在物流中的应用,可大大提高学生的动手能力和案例分析能力,有非常真实的现场体验度,受到广大高校物流专业的欢迎和推广普及。

1计算机物流仿真实训室框架构建

1.1实训室硬件要求

本次计算机物流仿真实训室的构建主要基于教学应用、实践应用以及科研应用三大主要目的,将成为重要的物流基地,故预期占地面积约154m2,仪器设备建设总投入在1105万元左右。基于多媒体教学授课以及仿真实验,本次设备包含1台服务器、84台学生计算机以及1台教师用计算机。整体区域划分为多媒体教学区域以及仿真实验区域。硬件主要还有用于信息采集的条形码、RFID,以及用于自动化分拣的直角移栽机、带式输送机,关节机器人,自动化立体仓储、巷道式堆垛机,无人驾驶车等。此外,根据教学实际应用,还需配备激光笔、投影机以及音响等。

1.2实训室软件要求

计算机物流仿真实训室的软件部分,主要包括设置SQLSERVER关系数据库实现后台数据的存储,方便前台数据调用;设置货物存储系统实现出入库单以及物料数据的管理;还需要设置物流调度系统,实现整体物流调度管理指令的下达以及接收。本次仿真实验室采用的美国Flexsim仿真软件在很多行业中都得到应用。Flexsim涉及领域包含城市应急、配送中心的拣选、机场、供应链以及生产物料等仿真,可实现三维模型的建立,对模型进行系统分析以及工程验证,最终获取优化方案。

1.3物流仿真实训室平面布局本文计算机物流仿真实验室的平面布局见图1。

2物流仿真实训室建设的主要功能

2.1生产物流的系统仿真

关于生产物流的系统仿真包含库存控制的系统仿真与运输调度的系统仿真,其中运输调度的系统仿真也叫作物料搬运的系统仿真[4]。而生产物流的系统主要包含多种运输的路线与多辆运输车辆,要想确保物料的搬运系统可以高效运行,需要选择最优策略来调度运输工具以及规划运输路线等。在生产的物流系统中,运输调度的动态变化最大也最为复杂,难以通过解析法来描述运输全过程。仿真模拟运输的调度过程,可以构建运输系统的模型,进行动态运行,然后分析道路堵塞与运行状态,对仿真结果各种数据进行分析,包含车辆利用率与运行时间等数据,以便找到合理调度的对策。

2.2配送中心的系统仿真

在物流系统中配送中心属于重要节点之一,包含分拣、保管与倒装等功能,按照配送中心功能将配送中心的系统仿真划分成分拣的系统仿真、仓储系统的仿真。其设备组成、仓库形式与平面布置对于拣选比较有利。此外,仓库的系统仿真能够对仓库布局进行优化,合理安排与调整人员数量和设备,选取货位的管理方法与仓库管理方式,科学挑选出入库的对策、拣货方式与方法以及拣货的路径[4]。近年来,伴随着商品经济的发展,很多用户的需求逐渐向着多品种与小品种方向转移,这在某种程度上也使配送中心的配送货物数量、种类也在增加,配送中心分拣作业占比逐渐增大。因此,对配送中心的规划,需要高度重视分拣系统的设计,全面模拟分析分拣系统,对分拣通道的数量与分拣系统布局进行科学设计,选取合适策略,降低投资风险,进而提升配送中心经营效益与运作效率。

2.3港口物流的系统仿真分析

港口物流的系统仿真功能可以分成堆场系统与码头系统的仿真,其中,堆场系统与码头系统可以根据货物类型划分成堆场与集装箱的码头,同时包含储蓄场地、散货码头以及油气码头等;堆场和码头功能基本一致,即堆存功能与船舶的装卸功能[6]。通过码头系统能够清楚了解实际装卸的情况,应用运行仿真的模型可以对堆场利用率、码头泊位、集装箱的卡车以及装卸设备进行分析,通过上述分析能够了解码头作业的瓶颈,同时根据仿真模型来突破码头瓶颈,或是使用合理作业的调度措施,对码头系统运行情况进行优化。通过堆场系统的仿真能够对三维堆场的运作情况进行模拟,以便按照数据库实时信息对三维场景进行更新,同时能够按照用户指定条件查询集装箱以及其他的货物。港口货物的仿真系统,可以动态、实时地显示出堆场装卸作业的流程,还可以显示机械作业的性能参数与生产能力,尤其对作业计划安排与堆场实时监控有着重要作用,能够为学生的学习提供平台,方便学生充分认识堆场的作业流程。

2.4供应链的系统仿真

供应链的仿真系统一般研究绩效与供应链的行为,主要是验证已定义供应链系统运行的效果。若对资源的利用率以及利润不确定,或是可靠性与确定性比较低,需要深入分析成本函数、资源的利用状况以及系统整体的服务水平等,研究企业经营的瓶颈,优化资源的配置[7]。

3物流仿真实训室建设的主要作用

物流仿真实训室的构建为物流专业学生的实践与理论结合教学、社会相关物流服务以及科研项目等提供了一个有效可靠的平台,在各个方面均发挥着不可或缺的重要作用。

3.1理实一体化教学

在物流教学中,不仅要让学生充分掌握理论方面的知识,而且还要掌握实际操作能力。一方面,计算机仿真物流实训室的投建可以为学生提供优质的学习环境,通过计算机仿真技术实现物流运作流程的仿真模拟,加深学生对于物流知识的理解掌握程度;另一方面,仿真物流实训室的应用还可有效锻炼学生的实践能力,让学生直观地了解仿真技术在物流行业的具体应用,通过物流仿真系统模型的构建,帮助学生了解物流运行流程;最后,物流仿真实训室的运行,让学生参与到虚拟的港口物流服务、仓储物流服务中来,增强学生的学习积极性,提高对于教学知识的理解程度以及掌握程度,从而有效提升教学效果。

3.2社会服务

我国高等院校承担着人才培养的任务,又承担着服务社会的任务。首先,通过计算机仿真实训室,物流系统可以实现运输评估以及配送流程评估等,提高物流企业的整体运作效率,进而提升物流企业的整体经济效益。其次,物流仿真实训室可以对外提供高端的技术咨询服务,对个人、企业提供技术指导。再次,物流仿真实训室还可以为相关产业部门提供实验服务,提供相关测试、加工以及计量等方面的社会服务。最后,物流仿真实训室的物流仿真技术,可以为物流行业提供标准的物流管理规划,并在实际物流管理中加以运用,有效提升物流管理效益。最后,通过物流仿真实训室进行的物流系统升级改造,可使物流服务更加趋近于市场需求,提升物流服务效率。

3.3科研项目开发与服务

物流仿真实训室的投建应用,第一,可通过仿真模型的建立来评估和预测物流系统可行性,检测实际应用物流系统的优势以及劣势,辅助进行研究改进;第二,可为物流系统的相关研究提供科研工具以及科研环境,促进科研人员对于物流仿真技术的深化研究,推动物流系统的快速智能化发展;第三,可以辅助完成包含生产物流、铁路枢纽物流、港航物流、配送中心物流等多行业的物流系统科研项目;第四,计算机物流仿真实训室可以进行单独系统开发的科学研究,开展教学实践相关的科学研究,为教学服务以及社会服务提供稳固的科研服务保障;第五,物流仿真实训室的应用可以细化模拟现代物流系统现状,为物流行业的不断完善提供依据,提升物流科研能力,扩张物流科研深度及广度。

4结语

总而言之,在仿真系统与实训室的教学中应用物流仿真的模拟技术,构建物流仿真的实训室,可以培养物流专业的人才,促进国内物流行业的发展。此外,建立物流仿真实训室,可以节省社会资金的投入与大量硬件设施的投入,尤其应用在港口系统与仓库物流的系统中,能大幅度提高物流行业工作的效率,进而推动物流企业的发展。

参考文献:

[1]项筱洁.实时仿真驱动通用物流中心的架构及关键技术研究[J].现代制造工程,2014(4):86-91.

[2]付强,仲丛友.基于OSG的港口物流教学仿真系统的设计与开发[J].实验室研究与探索,2013,32(7):245-248.

[3]杨怀珍,史超芹,李雷.国内高校物流实验室建设比较[J].实验室研究与探索,2012,31(10):175-178,211.

[4]汪沁,郑宁,王超.基于市场需求的物流仿真实验室建设探讨[J].中国市场,2012(28):30-31,40.

[5]刘烨.虚拟仿真技术在高职物流管理专业实训教学中的应用[J].物流工程与管理,2019,41(2):163-164,162.

[6]应毅,刘定一.基于FlexSim的校园共同配送服务站分拣流程仿真研究[J].物流科技,2018,41(10):37-39.

[7]刘红梅.虚拟仿真技术在物流管理专业实践教学中的应用———以“仓储与配送管理”课程为例[J].太原城市职业技术学院学报,2017(10):160-161.

作者:张琼华 李剑泉 单位:昆明冶金高等专科学校物流学院

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