徐 斌

（安徽工業(yè)大學 管理科學與工程學院，安徽 馬鞍山243002）

物流工程是綜合運用機電工程、信息系統(tǒng)和管理科學知識，對現(xiàn)代物流系統(tǒng)進行規(guī)劃與優(yōu)化的充滿活力的新興學科。它具有很強的工程性，顯著地區(qū)別于管理、經濟和一般社會科學專業(yè)，需要從實踐中不斷地學習、吸取經驗。因此國內高校除了不斷開拓企業(yè)實習基地外，還紛紛建設物流實驗室，而現(xiàn)代化的物流綜合實驗室涉及物流設備龐雜，一般投資較大，動輒數(shù)百萬甚至上千萬。如何高效利用資金，走出其他高校物流實驗室建設的誤區(qū)，［1－2］設計面向本科教學的具有特色的高水平物流實驗室是擺在我們面前的一個現(xiàn)實問題。面向本科教學是指以本科教學為直接目的，兼顧科研需要，真正做到建為所用。安徽工業(yè)大學物流實驗室在立項初期就走訪和調研了很多高校及企業(yè)，博采眾長，根據教學實際設計詳細方案并組織專家反復論證，確保實驗室成功建設。

一、我國物流實驗室的發(fā)展

我國高校的物流實驗室建設大致經歷了如下三個階段：一是模擬實驗階段。興起于1999—2002年，此時的物流實驗完全是由計算機軟件進行模擬，學生對物流不能形成直觀感性認識，無法培養(yǎng)其動手能力。二是離散式實驗室階段。為克服模擬實驗系統(tǒng)的不足，增加了一些物流硬件設備，如貨架、自動化立體庫、射頻標簽系統(tǒng)、條碼系統(tǒng)、電子標簽分揀系統(tǒng)、自動引導小車等。這種實驗室從一定程度上彌補了模擬實驗的缺點，教學過程中可以就具體物流設備進行操作演示，加深印象。但這種實驗室由于各子系統(tǒng)相對離散，缺乏信息化集成，系統(tǒng)很難有效運行，對加強學生理論水平和動手能力還是不理想。三是集成化實驗室階段。在總結了前兩個階段不足的基礎上，集成化物流實驗室以物流自動化設備為基礎，以物流管理信息系統(tǒng)為核心，通過真實的業(yè)務數(shù)據讓所有的實驗系統(tǒng)成為一個有機的整體，這樣使學生能夠對從單一設備的操作到整個業(yè)務的流程都能很好掌握，還能對物流環(huán)節(jié)進行優(yōu)化和創(chuàng)新。

二、我校物流實驗室的設計與規(guī)劃

（一）本科教學物流實驗室的定位

實驗室的規(guī)劃和設計除了考慮到資金投入外，更要密切結合教學需要與課程設計，這樣才能做到建為所用。調研發(fā)現(xiàn)，高職類院校在興建物流實驗室的投資額度往往超過本科院校，這與高職教育偏重實踐技能而本科教育偏重理論有關。本科院校實驗室應著重加強學生的理論認知與實踐創(chuàng)新，不能也沒必要像高職院校那樣簡單引進基礎硬件，如配置大量的各類型貨架、叉車、地牛、打包機等。作為面向本科教學的實驗室在定位上就應當與高職院校有所區(qū)別，如安徽工業(yè)大學物流綜合實驗室的設計目的如下：滿足課程教學實驗的需要，拓展學生的知識面，培養(yǎng)實訓能力；通過開設實踐環(huán)節(jié)相關課程，培養(yǎng)學生專業(yè)技能，如物流設施的硬件控制技術，軟件接口設計以及二次開發(fā)能力；提供一個培養(yǎng)研究生和教師科研的實踐平臺。

（二）本科物流實驗室的規(guī)劃

本科物流實驗室規(guī)劃要遵循系統(tǒng)性、先進性、實用性和開放性原則，同時注重“虛實結合”，即在演示型實驗上少投入，如盡量減少貨架的種類和數(shù)量，把一眼能看明白的演示裝備做“虛”，將有限的資金重點投向體現(xiàn)理論或先進的自動化、信息化技術的系統(tǒng)中來，將不易弄懂和難以掌握的內在技術點做“實”。

安徽工業(yè)大學物流實驗室項目建設是以物流管理信息系統(tǒng)為主線，以先進的物流設備如自動化倉儲及搬運設備、分揀設備、核心物流技術設備、GPS／GIS等為實現(xiàn)手段，優(yōu)化物流系統(tǒng)為目標，形成一個整體、先進、實用、經濟的現(xiàn)代物流綜合實驗室，實現(xiàn)教學、實訓、大學生科研訓練的目的。在整個實驗生產過程中，物流系統(tǒng)實現(xiàn)原材料及產成品的倉儲、生產線組裝、運輸及配送過程，實現(xiàn)真正意義上的供應鏈一體化。

具體設計可分為以下幾個模塊：（1）自動化立體倉庫實驗系統(tǒng)，由立體倉庫、全自動巷道堆垛機、滑塊式分揀機、AGV等構成；（2）條形碼實驗系統(tǒng)，由條碼打印機、條碼掃描器、條碼檢測儀等設備構成；（3）運輸配送實驗系統(tǒng)，由運輸配送管理軟件及GPS／GIS系統(tǒng)構成；（4）電子標簽輔助揀貨實驗系統(tǒng)，由流利式貨架、電子標簽及控制軟件構成；（5）商業(yè)連鎖實驗系統(tǒng)，由超市貨架、POS機、服務器組成；（6）RFID與傳感網實驗系統(tǒng)；由RFID讀寫器、電子標簽、視覺控制器、傳感器網絡實驗箱等組成；（7）流通加工實驗系統(tǒng)，由倍速鏈及工位看板、數(shù)據采集終端等構成；（8）物流自動化實驗系統(tǒng)，由PLC綜合實驗臺、物流動態(tài)沙盤等組成。（9）物流仿真實驗系統(tǒng)，由一系列物流仿真軟件、第三方物流企業(yè)管理系統(tǒng)組成。

由于物流系統(tǒng)具有綜合性、集成性，故上述各模塊間一般并無嚴格劃分，或具體為單元技術，或融合為集成系統(tǒng)，具體使用形式結合教學實際進行安排。

三、物流實驗室建設的特色

物流實驗室建設應圍繞自身學科發(fā)展特點尋找特色之路。安徽工業(yè)大學物流實驗室的特色主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

系統(tǒng)的高度集成。通過現(xiàn)場總線及局域網實現(xiàn)實驗室的所有自動化設備與信息系統(tǒng)間無縫集成，［3］使得各實驗模塊結合成為一個有機整體，對進、銷、存、加工、流通等環(huán)節(jié)實現(xiàn)高效的自動化作業(yè)與信息化管理，同時要求控制軟件與信息系統(tǒng)做到接口開放、數(shù)據庫開放、源代碼開放，為今后的系統(tǒng)維護與優(yōu)化研究打好基礎。

注重物流自動化開發(fā)技術。為提高學生對自動化系統(tǒng)技術的認知和動手編程能力，學校建設了物流自動化技術實驗室，配套有物流動態(tài)沙盤、西門子PLC及運動控制卡、單片機開發(fā)板、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等設備。其中，物流動態(tài)沙盤為微縮了自動化立體倉庫、AGV、自動分揀等設備，能為學生提供一個物流自動化裝備編程調試的實驗平臺，彌補了大型實驗設備的不足。同時開設物流自動化技術、物流信息技術等課程，使學生能親自動手編程，深入掌握物流自動化技術，同時也增強了學生的計算機技能。

與學科或行業(yè)發(fā)展前沿相融合。建設了冷鏈物流實驗室，展示了冷鏈倉儲與配送中的溫度監(jiān)控技術；建設物聯(lián)仿真實驗室，以物聯(lián)網實驗箱加物聯(lián)網實訓沙盤為核心，通過實驗箱研究基于傳感器網絡的通訊與控制技術，通過沙盤應用展示物聯(lián)網技術在現(xiàn)代物流工程中的應用。建設可視化管理實驗室，該實驗室融合了信息管理技術、數(shù)據可視化技術、視頻監(jiān)控技術等，以數(shù)據圖表和實時畫面直觀展示物流信息管理和物流作業(yè)過程中的關鍵信息。

四、實驗室實訓與課程體系的設計

物流實驗室實訓過程既區(qū)別于傳統(tǒng)的電腦系統(tǒng)模擬，又區(qū)別于物流硬件設備的簡單觀摩和演示，包括了三個層面：物流流程再現(xiàn)與實踐、系統(tǒng)之間的集成與銜接、二次開發(fā)與應用。通過物流流程將現(xiàn)代物流的核心活動——訂單、倉儲配送、組裝、運輸、庫存控制、客戶服務與先進、實用的物流設備串連起來，達到一體化物流的模擬效果。

教學內容的開設分以下四類。

演示類：此類實驗一般基于高度集成的系統(tǒng)化平臺，學生短時間難以掌握操作規(guī)程，故采取教師操作并講解、學生觀摩為主要形式。如物流管理與物流系統(tǒng)的多媒體教學演示；物流信息技術演示，如條碼、RFID、GPS／GIS系統(tǒng)的應用演示；倉儲自動化系統(tǒng)演示，如堆垛機、自動分揀系統(tǒng)、AGV小車等的運行。

實訓類：該類實驗以教師指導、學生動手操作為主，體驗和掌握物流作業(yè)或物流管理流程環(huán)節(jié)，重在體現(xiàn)管理流程與技術內涵，通過學生分組分工完成倉儲管理作業(yè)、電子標簽輔助分揀作業(yè)、流通加工裝配作業(yè)等。

設計類：該類實驗針對物流管理或作業(yè)流程中的可變參數(shù)，由學生制定流程方案并進行實驗驗證，評價方案的優(yōu)劣，使學生掌握物流管理優(yōu)化的方法，如倉儲規(guī)劃、立體庫作業(yè)的訂單排序。部分物流系統(tǒng)設計及優(yōu)化實驗可基于仿真平臺完成，如多級庫存系統(tǒng)實驗、牛鞭效應實驗、電子采購和電子交易模擬系統(tǒng)實驗、運輸與配送管理實驗等，目前在用的仿真平臺有Flexsim、Proplaner、STELLA、3PL管理系統(tǒng)等，其中3PL軟件采用某大型物流企業(yè)真實業(yè)務平臺，大大提高了學生對真實物流業(yè)務場景的認知。

綜合類：該類實驗項目結合物流工程或管理實際，兼顧交叉的學科知識，培養(yǎng)學生的綜合知識運用能力、獨立分析問題解決問題的能力。［4］如物流網絡博弈實驗，物流GIS技術及系統(tǒng)開發(fā)實驗，物流系統(tǒng)績效分析實驗，物流系統(tǒng)仿真分析實驗，供應鏈一體化系統(tǒng)集成實驗；基于RFID的供應鏈可視化實驗，數(shù)字化現(xiàn)代物流中心智能化作業(yè)實驗等，VMI模式下的供應鏈一體化實驗。

［1］謝紅燕.高校物流實驗室建設探析［J］.實驗室科學，2009（10）：168－170.

［2］張馨，王宇楠，于汶艷.高等院校的物流實驗室建設分析［J］.物流工程與管理，2009（9）：134－135.

［3］徐斌，潘瑞林，暴偉.基于OPCXML的物流自動化系統(tǒng)集成研究［J］.制造業(yè)自動化，2015（37）：37－40.

［4］蔣長兵.我國高校物流實驗室建設的模式研究［J］.物流科技，2009（5）：103－106.