物流与仓储三维虚拟实验教学系统简介

物流与仓储三维虚拟实验教学系统让学生可以通过实践对理论课上所学的抽象知识,有更加具体、直观的认识,加深理解。同时,学生可以通过虚拟环境,完成实验原理的预习、实验过程操作、实验结果的分析等工作。从而节省实际操作的时间,提高效率并减少错误率。从实验室管理的角度来说,学生在实际实验中错误率的降低所带来的直接益处就是,实验设备和器件的损耗大大降低。虚拟技术与通讯技术的结合,可以使学生随时随地进行学习和反复地练习,切实掌握智能现代物流、供应链管理等核心过程,真正达到了以学生为中心、提倡自主学习的目的。

目前,现实中物流与仓储实验存在以下局限性

1.    物流与仓储实验设备造价相对虚拟系统较高,而且还存在运行损耗、日常维护等成本;

2.    设备数量有限,大多数学生只能远远驻足观看,不能上线操作;

3.    设备操作过程复杂,学生操作不当极易造成设备损坏,同时对学生造成人身伤害;

物流与仓储三维虚拟实验教学系统课程包括一个实验:

1.    智慧物流装备系统设计及自动化虚拟仿真实验

智慧物流装备系统设计及自动化虚拟仿真实验

1.1实验介绍

本实验通过典型物流输送系统出入库过程的实操训练,使学生掌握物流系统中各关键装配的工作原理、物流出入库过程中关键检测节点状态量的实时监控及通信控制逻辑,深入了解基于自动化、信息技术的智慧物流装备工作流程,理解智慧物流装备设计及物流系统规划设计中各关键技术节点的作用及对物流系统工作流程的影响。通过实验项目的操作,深刻理解各设计参数、控制逻辑、运转机构在物流系统中的作用,并通过调整设计参数、控制逻辑理解智慧物流装备系统与传统物流输送系统的区别,让学生初步了解物流系统中信息流、控制流、数据管理的概念,提升学生对物流装备系统设计和规划的综合理解,并可为学生以后从事相关工作提供设计参考。

具体的可分为以下几点:

(1)使大型物流装备实验系统实验不再受实验场地、实验安全性限制。学生可以做到人手一台,随时随地开展实验,原有实验系统各运动部件均为强电驱动,尤其是传送带及分拣机等部分,在实验时存在安全风险,如人员操作不当极易造成人员及设备损失,发生安全事故。而新实验系统则将这些实物设备虚拟化,实验室完全避免了安全风险。

(2)掌握一般物流装备系统中各物流装备的工作原理。通过物流输送带系统输送实验,掌握物流检测节点配置原则;掌握输送带系统、分拣机系统、立体仓库系统、AGV系统、穿梭车等在物流装备系统中的作用、工作原理、设计规范;

(3)掌握一般物流装备系统工作流程。通过物流装备组合实验及综合实验,掌握一般物流装备系统规划设计方法、系统工作流程、物流传输通道设计方法、检测识别节点布放规则等基础知识,加深对课程相关专业知识点的理解和运用。为进一步学习其他物流系统专业课程乃至日后从事相关工作奠定良好基础。

(4)做到举一反三。通过本教学实验系统设计的实验教学项目,学生能自由组合搭建物流输送系统,虛实结合、随时随地进行实验的教学方法让学生实验具有更大的自主性,可以激发学生的实验热情,锻炼学生工程思维,学生日后从事相关工作能够从实验中的到启发。

(5)锻炼创新思维。虚实结合的实验设计、随时随地的实验过程、自由搭配的实验流程,不仅提高了学生参与实验的热情,更锻炼了学生的创新思维。

1.2实验内容

实验场地分为两大区域,分别是仓库区和装货区,实验有六个环节,分别为设备介绍,设备操作,系统搭建,入库实验,出库实验,实验评价。

首先,实验者可点击设备介绍和设备操作,对AGV操作方法,立体仓库操作方法,自动分拣机,电子便签拣货系统等五个设备的工作原理和基木操作进行学习。

(1)AGV(AutomatedGuidedVehicle自动导引运输车)的。agv主要由agv车体,导航系统,驱动系统,控制系统,调度系统等组成。驱动系统为agv车体提供动力,控制系统为驱动系统提供控制信号,并接受来自调度系统,导航系统的信息和指令。导航系统为agv提供位置信息,调度系统是agv运行的指挥中心,指挥多让agv快速、高效移动。

(2)AS/RS(AutomatedStorageandRetrievalSystem,自动存取系统)和穿梭车的工作原理及基本操作。系统主要由立体货架,堆垛机,wms(仓储管理系统),穿梭车组成。wms系统管理立体仓库中的货位及货品进出库信息。堆垛机用于货品的入库出库摸作,穿梭车实现供包台或出货口与堆垛机取放货口之间的接驳。

(3)自动分拣机的工作原理及基本操作。主要由分拣控制系统,传输带,分拣格口,信息识别系统组成。分拣控制系统控制分拣机运行,信息识别系统完成对分拣机输送货品信息的识别(一般为条码扫描设备)。

(4)电子标签拣选的工作原理及基本操作。主要由流利货架,电子标签及相应的信息管理系统组成,电子标签是一个信息显示终端,安装在货架上每个货位上,实际应用时显示该货位当前需拣货或配货数量。信息管理系统则对货架存储物品信息进行管理。

学习完毕后,实验者点击系统搭建,综合运用以上的设备,并搭配分拣机械臂、传送带、条码扫描振像,自行设计组装实验系统。实验者组装过程中,仓库实时改变,实验者可在仓库中行走查看,还可用多种视角观察自己的组装的仓库,和设备运作效果。

仓库搭建完成后,开始入库实验,实验者先进行采购,采购订单中包括商品详情、数量、供货商信息、入库类型等,采购订单下达后,供货商产品根据订单规定的存储位置进行自动化入库,机械手抓取产品至穿梭车,条码识别系统识别货物信息,机械臂将货物放入标准箱,接驳产品至立体仓库,穿梭车取放货物至目标位置。

接下来是出库实验环节,实验者接到商品订单后,下达出库单,出库单中应包含出库商品名称、数量、供货商名称、出库类型,出库单确认后,穿梭车取商品至输送带,扫描出库信息,输送带输送产品至出库格口并卸货,货物打包,AGV小车接货至目标车,出库环节完成。

系统服务器端用户分为学生、教师、教务管理员和系统管理员四种角色,不同角色拥有不同权限。

学生:选课、选择实验、开展实验、接受实验指导、在线提交实验报告、保存和提交实验结果、查询实验成绩和批语。

教师:典型实验库维护、发布实验、安排实验、批改实验报告、系统指导、统计并发布学生的实验成绩和批语。

教务管理员:课程计划、开课计划、选课日期设置、开课审核、开课查询。

系统管理员:用户管理、分组管理、角色管理、权限管理、系统维护等。

性能指标

支持同时在线用户数1万人以上,经测试,系统运行稳定,不限终端用户数,完全能满足日常教学使用。

服务器运行环境

操作系统:WindowsServer,Linux/UnixServer

Web服务器:Tomcat6.0,JDK6.0

数据库:MySQL

客户端运行环境

操作系统:AllWindows系列

相关信息:

研制单位:北京邮电大学北京润尼尔网络科技有限公司

通讯地址:北京市海淀区北三环中路44号院文教产业园1号楼邮政编码:100876

TEL:400-888-3467010-59508493

Web:http://www.rainier.net.cnhttp://www.owvlab.net

E-mail:support@rainier.net.cn