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      1. 科学研究
        物流系统实验室

        物流系统实验室 
        Logistics System Laboratory

        物流系统实验室位于舜德楼南521室,建筑面积约90平方米。该实验室主要用于培养学生运用所学运筹学知识和一系列建模仿真手段,对复杂的物流系统进行设施规划、设计、过程优化、以及流程管理的实际能力。

        物流系统实验室主要硬件设备有自动化立体仓库、电子标签分拣中心、混流组装线、RFID等,主要软件有仓储管理系统、分拣作业管理系统、自动化立体仓库管理系统、制造执行系统、物流网络平台等管理软件。本实验室能够模拟现代生产型企业在产品的生产、存储、运输和销售过程的一般情况。

        为了培养学生关于现代物流系统实践操作的知识和技能,物流系统实验室的整体结构布局包括四个主要组成部分:混流组装线、自动化立体仓库系统、分拣中心及网络平台。

         
        图1 物流系统实验室的整体布局


        物流系统实验室的建设和实验的设计与开发富有创新,许多工作具有独创性,对训练学生的动手能力和从事物流管理的科学决策能力发挥了重要作用。迄今已有逾700名在校学生和逾600名在职学员在物流系统实验室进行过实验训练。

        物流系统实验室是我系物流课程教学内容的一个综合体现。物流系统实验室自2004年建成以来,十余名教师在实验室建设方面不断开展创新性教学实践,已为多门课程开发了系列实验,并取得了良好效果。

        近几年大量的国内外学者来到物流系统实验室参观访问,对于该实验室的设计理念、实验的开发原理以及所取得的成效给予了高度的赞扬。

        图2 我系蔡临宁副教授在物流系统实验室为来访者做实验演示

        开设实验的课程

        根据供应链管理协会的定义,物流是供应链的重要组成部分,是为了满足消费者需求,有效地计划、管理和控制原材料、中间库存、最终产品及相关信息从起始点到消费地的流动过程。

        基于以上定义及观点,将组成一条供应链上的基本元素分为以下五种:供应商、制造商、分销商、零售商及顾客。在物流和生产管理专业方向的课程设置上,设有七个辅助课程实验,分别面向“生产计划与控制”、“库存管理”和“物流网络规划”等课程。

        图3 物流系统实验的框架图

        在本实验室开设实验的课程如下:

        序号课程名称教学实验
        1物流管理概论1.牛鞭效应实验 
        2.多级库存管理 
        3.配送系统规划与管理 
        4.物流网络博弈
        2配送系统规划与运作1.仓储管理实验 
        2.物流配送线路规划 
        3.物流配送中心系统设计
        3生产计划与控制1.产品结构分析、装配工艺规划与线平衡 
        2.混流装配生产
        4物流装备1.自动化立体仓库堆垛机调度 
        2.电子标签分拣系统设计 
        3.RFID在物流和生产管理中的应用设计

        混流组装线

        混流组装线实验可以帮助学生把他们设计的多品目产品在混流组装线中的排产计划与活动付诸实践,如:产品选择、组装线的平衡与排序、看板系统设计、生产计划制定、原料采购计划制定等等。


        实验 1

        产品结构分析,组装过程计划,产线的平衡 

        实验的产品是由学生自己选择的。首先把一个产品分解成若干??榛蛄慵?,再根据分解后的组件画出产品结构的物料需求清单,之后进行任务分析,确定装配各个组件的任务之间的紧前工作关系。最后,学生就可自行决定采用不同的产线平衡方法来决定分配到混流组装线各个工位的具体装配任务。

        图4 产品结构

        图5 产品结构分析

        实验 2

        混流组装线生产

        将50到200个零件组装成3到5种类型的产品,需要决定将投送到混流组装线的不同产品零件的数量比例与投放顺序。学生也会在实验中亲身经历到如何处理各种紧急意外情况,如设备损坏,原材料短缺或质量不合格,人工出错等。学生还可通过实验来比较不同的产线排序方法的优劣,不同的传送带传输速率的利弊,以及相邻工位间不同的协调方式的优缺点。

        图6 生产前的物料准备

         
        图7 学生们工作在混流组装线上


        自动仓储和分拣中心系统

        物流实验室配置了一个8×5层的自动仓储系统,它由一个带有条码识读器和RFID读写器的自动识别系统组成。这个自动货架拥有40个仓位。分拣中心装备有一条无动力滚筒输送带和一套电子标签辅助拣货系统。

        实验 3

        库存和分拣管理实验

        学生们可通过这个AS/RS系统学习有关库存和分拣管理的知识。实验系统随机地产生不同产品需求订单,学生们可自行设计程序实现管理策略,通过AS/RS 的接口来处理订单和完成分拣中心的工作。实验结束后,学生们还可就系统的执行效果和效率进行分析和汇报。

        图8 学生在进行库存和分拣管理实验

        图9 学生在进行库存和分拣管理实验

        实验 4

        RFID在物流管理中应用

        基于RFID的仓储、分拣和生产管理系统包括五层架构,分别为数据层、逻辑层、集成层、用户层和同步机制。该系统将通过Oracle中间件及同步机制与 RFID硬件设备所采集的信息进行沟通。学生对基于RFID的仓储和分拣系统管理流程进行设计,比较条码和RFID对物流管理的效率、成本的不同影响。

        图10 RFID 在物流管理中应用

        图11 RFID 在物流管理中应用

        图12 RFID 在物流管理中应用

        图13 RFID 在物流管理中应用


        物流网络实验平台

        物流系统实验室基于TCP/IP的计算机网络开发了物流实验网络平台。整个实验系统设计的技术基础是浏览器和服务器 (B/S) 架构,即由一台网络服务器向多个客户机提供访问的服务。学生们可以通过在客户机端的操作登录到网络实验平台,参加各个实验。

        实验 5

        牛鞭效应实验

        通过多级库存管理实验平台,以参与游戏的方式来模拟供应链环境中的运营,体验供应链上的牛鞭效应。

        图14 牛鞭效应实验

        实验 6

        多级库存实验

        供应链上全体节点共享整个系统的信息,所有的节点可通过协同合作做出决策,体验基于信息共享的多级供应链库存管理。

        图15 多级库存实验

        实验 7

        物流网络中的抢货博弈

        通过物流网络实验平台,在竞争性物流网络环境中进行货源短缺博弈实验。

        图16 抢货博弈

        实验 8

        配送系统规划与运作

        通过配送管理实验平台,对单配送中心 — 多个零售商的配送过程进行决策管理。

        图17 网络配送


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