唐秀英，陳立暢，楊琳琳，冷雪梅，李 裕，施 杰

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，云南 昆明 650201）

0 引言

《設(shè)施規(guī)劃與物流分析》是工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課，同時(shí)也是工程背景很強(qiáng)的課程，它側(cè)重從工程技術(shù)角度來(lái)研究物流系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行等問(wèn)題，要求學(xué)生掌握設(shè)施規(guī)劃的基本概念、原理和方法，通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該具有一定的物流分析和系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)的能力，能夠運(yùn)用一定的工具對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，尤其是掌握車(chē)間布局及物料搬運(yùn)等內(nèi)容[1～2]。

《設(shè)施規(guī)劃與物流分析》課程由于沒(méi)有試驗(yàn)設(shè)備和軟件，在教學(xué)計(jì)劃中就沒(méi)有安排實(shí)踐環(huán)節(jié)，為了幫助學(xué)生理解課程內(nèi)容，就只能在網(wǎng)上找一些相關(guān)的視頻或圖片，后來(lái)了解到玉溪卷煙廠(chǎng)有工業(yè)旅游，于是每年安排學(xué)生去生產(chǎn)車(chē)間參觀，了解生產(chǎn)線(xiàn)的布局形式、搬運(yùn)方式和倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)等。但是僅僅1 個(gè)小時(shí)的時(shí)間，多數(shù)學(xué)生走馬觀花，并沒(méi)有對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)有整體的認(rèn)識(shí)，這樣形式的參觀并不能夠幫助學(xué)生理解設(shè)施規(guī)劃與物流分析的知識(shí)?？梢钥闯?，該課程的理論教學(xué)過(guò)多，缺乏實(shí)踐教學(xué)。如何構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系無(wú)疑是該課程的改革關(guān)鍵。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的設(shè)計(jì)

本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系必須符合工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，掌握設(shè)施規(guī)劃與物流分析的基本知識(shí)和方法，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)該循序漸進(jìn)，從基本知識(shí)出發(fā)，加深對(duì)理論的掌握，然后通過(guò)實(shí)際的實(shí)例對(duì)知識(shí)進(jìn)行運(yùn)用。因此，本實(shí)踐環(huán)節(jié)構(gòu)建了三層體系，詳見(jiàn)圖1。

圖1 三層實(shí)踐教學(xué)體系

第一層實(shí)踐環(huán)節(jié)為演示實(shí)驗(yàn)，時(shí)間安排是在倉(cāng)庫(kù)與配送中心規(guī)劃設(shè)計(jì)課程后，主要是通過(guò)演示讓學(xué)生更直觀地了解立體倉(cāng)庫(kù)組成以及如何運(yùn)行，配送中心的區(qū)域設(shè)置及流程，更好地掌握這章所學(xué)知識(shí)內(nèi)容。

第二層實(shí)踐環(huán)節(jié)是參觀實(shí)踐，通過(guò)所學(xué)知識(shí)聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)企業(yè)，了解生產(chǎn)流程、布局形式，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)提出自己的建議，一方面可以鞏固理論，另一方面激發(fā)學(xué)生學(xué)以致用。

第三層實(shí)踐環(huán)節(jié)是綜合類(lèi)實(shí)驗(yàn)，包括：課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)。課程設(shè)計(jì)有助于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程問(wèn)題的能力，讓學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。仿真實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握Flexsim 軟件，學(xué)習(xí)利用虛擬工具解決實(shí)際問(wèn)題。

2 實(shí)踐內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系

2.1 立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)管理

該演示實(shí)驗(yàn)主要用到的是PLC 綜合倉(cāng)儲(chǔ)加工系統(tǒng)的設(shè)備（見(jiàn)圖2），學(xué)生先分組（8 人一組），老師帶領(lǐng)學(xué)生了解立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的組成：貨架、托盤(pán)、堆垛機(jī)、傳輸系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等。然后老師演示立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)如何運(yùn)行，學(xué)生分組自己動(dòng)手進(jìn)行操作，老師在旁邊對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。

圖2 PLC 綜合倉(cāng)儲(chǔ)加工系統(tǒng)的設(shè)備

2.2 配送中心布局

該演示實(shí)驗(yàn)主要用配送中心整體布局模型（見(jiàn)圖3）來(lái)完成演示實(shí)驗(yàn)，老師首先介紹：配送中心的概念，配送中心的區(qū)域設(shè)置包括入庫(kù)區(qū)、理貨區(qū)、存儲(chǔ)區(qū)、揀選區(qū)、出庫(kù)區(qū)、信息監(jiān)控區(qū)等，介配送中心的主要活動(dòng)包括入庫(kù)、倉(cāng)儲(chǔ)、揀選、理貨、配貨、流通加工、包裝等，配送中心的流程。然后，學(xué)生繪制配送中心平面圖。最后要求學(xué)生自己動(dòng)手對(duì)配送中心進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，至少設(shè)計(jì)兩個(gè)方案，并選用適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)方法，選出最優(yōu)的方案。

圖3 配送中心布局模型

2.3 參觀實(shí)踐

參觀實(shí)踐包括兩次參觀活動(dòng)，一次是在課程教學(xué)過(guò)程中參觀昆明卷煙廠(chǎng)的生產(chǎn)線(xiàn)，參觀的內(nèi)容包括了解生產(chǎn)流程、工廠(chǎng)的布局、立體倉(cāng)庫(kù)等；另一次參觀實(shí)踐是安排在第三小學(xué)期的第一周參觀云南銅業(yè)股份有限公司，參觀的內(nèi)容包括了解熔煉分廠(chǎng)、電解分廠(chǎng)、精煉分廠(chǎng)的生產(chǎn)流程、設(shè)施布局等。參觀后要求學(xué)生每人交一份參觀實(shí)習(xí)報(bào)告，報(bào)告要求學(xué)生繪制工廠(chǎng)的平面布局圖和生產(chǎn)的工藝流程圖，還要求學(xué)生就已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)對(duì)兩個(gè)企業(yè)提出意見(jiàn)。

2.4 課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)安排在期末為期一周，選擇《設(shè)施規(guī)劃與物流分析課程設(shè)計(jì)》為指導(dǎo)書(shū)，設(shè)計(jì)內(nèi)容是關(guān)于變速箱廠(chǎng)總平面布置設(shè)計(jì)，要求學(xué)生能夠應(yīng)用所學(xué)知識(shí)對(duì)變速箱廠(chǎng)進(jìn)行實(shí)際操作，熟悉系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)方法，掌握系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)程序。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括物流分析、作業(yè)單位相互關(guān)系分析、作業(yè)單位位置相關(guān)圖、作業(yè)單位面積相關(guān)圖、總平面布局圖等。

2.5 物流仿真實(shí)驗(yàn)

仿真實(shí)驗(yàn)一般安排在第三小學(xué)期的第三周，教材使用的是結(jié)合企業(yè)提供的操作手冊(cè)自編《Flexism 實(shí)驗(yàn)教程》，軟件使用的是2010 年購(gòu)買(mǎi)了Flexsim 物流仿真軟件。實(shí)驗(yàn)時(shí)間為期一周，前兩天學(xué)習(xí)內(nèi)容包括：熟悉Flexsim 仿真的應(yīng)用環(huán)境，熟悉仿真的基本步驟，熟悉軟件的基本操作，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單生產(chǎn)系統(tǒng)建模和仿真。后面兩天半的時(shí)間：學(xué)生6 人一組，利用一天的時(shí)間了解所選課題的仿真信息和數(shù)據(jù)，例如超市、銀行，也可以選擇第三小學(xué)期參觀的工廠(chǎng)作為仿真對(duì)象。根據(jù)前兩天所學(xué)的仿真知識(shí)，在老師的指導(dǎo)下建立仿真模型，該過(guò)程學(xué)生應(yīng)該能小組完成從如何確定目標(biāo)、收集仿真對(duì)象的相關(guān)數(shù)據(jù)、建立平面布局圖、建立仿真模型、統(tǒng)計(jì)與分析、找出存在的問(wèn)題、提出優(yōu)化解決方案、方案的仿真、確定最終優(yōu)化方案全過(guò)程。最后半天時(shí)間為匯報(bào)時(shí)間，各組用PPT 陳述仿真內(nèi)容，并進(jìn)行答辯。

3 實(shí)驗(yàn)硬、軟件平臺(tái)

在硬件方面方面，課程有兩個(gè)機(jī)房即物流實(shí)驗(yàn)室和物流仿真實(shí)驗(yàn)室。物流實(shí)驗(yàn)室包括兩套設(shè)備：配送中心整體布局模型和PLC 綜合倉(cāng)儲(chǔ)加工系統(tǒng)的設(shè)備。物流仿真實(shí)驗(yàn)室掛在學(xué)院機(jī)房，操作系統(tǒng)是Windows XP，硬件環(huán)境：CPU-英特爾* 奔騰；顯卡是獨(dú)立顯卡NVIDIA GeForc 系列等。在軟件方法，使用Flexsim 物流仿真軟件，裝載物流仿真實(shí)驗(yàn)室，共30 個(gè)點(diǎn)的Flexsim 中文網(wǎng)絡(luò)版[3]。

4 學(xué)生物流仿真實(shí)驗(yàn)展示

4.1 銀行系統(tǒng)

具體流程客戶(hù)進(jìn)來(lái)，首先在取號(hào)機(jī)旁取得排序號(hào)碼，然后進(jìn)入等候休息區(qū)等待叫號(hào)，當(dāng)業(yè)務(wù)辦理窗口喊到該客戶(hù)號(hào)碼時(shí)，也就是在此客戶(hù)前面的客戶(hù)都已辦完或正在辦理業(yè)務(wù)且有閑業(yè)務(wù)辦理窗口時(shí)，該客戶(hù)便可前去辦理業(yè)務(wù)，辦理完業(yè)務(wù)的客戶(hù)從同一個(gè)出口一一離開(kāi)，后面顧客的路線(xiàn)亦是如此，具體仿真布局見(jiàn)圖4。

4.2 餡餅的生產(chǎn)線(xiàn)仿真

餡餅的生產(chǎn)流程面粉通過(guò)和面后與餡合成成餡餅，然后通過(guò)打包后進(jìn)行裝箱，最后在倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存，仿真布局見(jiàn)圖5。

圖4 銀行系統(tǒng)仿真布局圖

圖5 餡餅的生產(chǎn)線(xiàn)仿真布局圖

5 結(jié)束語(yǔ)

文本所提出的三層的實(shí)踐教學(xué)改革措施包括演示實(shí)驗(yàn)、參觀實(shí)踐和仿真實(shí)驗(yàn)三個(gè)部分，經(jīng)過(guò)兩年的實(shí)踐，得到了學(xué)生的認(rèn)可，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，但課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革和創(chuàng)新是持續(xù)的，我們將繼續(xù)努力持續(xù)改革。

[1]馬漢武．設(shè)施規(guī)劃與物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]．北京：高等教育出版社，2005.

[2]方慶琯，王轉(zhuǎn).現(xiàn)代物流設(shè)施與規(guī)劃(第二版)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[3]唐秀英，楊琳琳，李順琴，等.物流仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)[J],高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2012，3.