摘要：物流工程作為應(yīng)用型學科，著重培養(yǎng)學生實踐能力。結(jié)合我校“物流工程”專業(yè)碩士培養(yǎng)特色，通過物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓課程的實踐教學內(nèi)容，進一步培養(yǎng)學生從事物流工程領(lǐng)域工作能力。在物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓課程實踐體系建設(shè)上，結(jié)合RFID技術(shù)，設(shè)計物流系統(tǒng)建模與仿真軟件Flexsim的二次開發(fā)平臺。通過研發(fā)設(shè)計，促進學生鞏固理論知識、提高實踐能力及科研能力，同時為學生提供更為實用和便捷的系統(tǒng)建模與仿真實踐研發(fā)環(huán)境，促進“物流工程”專業(yè)碩士培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：物流工程；人才培養(yǎng)；實踐體系建設(shè)；系統(tǒng)建模與仿真；Flexsim；RFID

引言

物流工程作為應(yīng)用型學科，在教學和科研兩方面都極為重視系統(tǒng)流程與現(xiàn)場操作，著重培養(yǎng)學生實踐能力。為有效支撐我?！拔锪鞴こ獭睂I(yè)碩士培養(yǎng)目標，結(jié)合我?！拔锪鞴こ獭睂I(yè)碩士培養(yǎng)特色，充分加強學生在物流工程領(lǐng)域中物流系統(tǒng)建模研發(fā)技術(shù)的實踐能力，通過物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓課程內(nèi)容的教學與實踐，進一步培養(yǎng)學生從事物流工程領(lǐng)域工作能力。我校所開設(shè)的研究生課程“物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓”突出教學的實踐性?！拔锪飨到y(tǒng)應(yīng)用實訓”課程大綱制定過程中，充分考慮課程實訓實踐性，具體要求通過實踐促進學生對理論知識的深刻理解，掌握物流系統(tǒng)建模研發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學生具備“密切結(jié)合物流系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程需求，為提高系統(tǒng)運行效率、降低物流成本、提高物流運作效益，運用物流系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)，規(guī)劃設(shè)計物流系統(tǒng)”的能力。

物流系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)已成為物流工程領(lǐng)域的重要支撐技術(shù)。分析物流系統(tǒng)需求，結(jié)合具體流程的模擬仿真分析和建模方法，構(gòu)建物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓課程實踐體系，既能夠提高學生學習興趣，也能夠提高學生分析和解決問題的能力。在物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓課程實踐體系建設(shè)上，具體規(guī)劃設(shè)計物流系統(tǒng)建模與仿真軟件Flexsim的二次開發(fā)平臺。首先在Flexsim軟件教學中滲透物流系統(tǒng)建模知識和方案，在學生直觀理解物流建模流程以及一些具體設(shè)備的基礎(chǔ)上，結(jié)合先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，詳細設(shè)計物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓實踐平臺，利用已掌握的開發(fā)技術(shù)和手段實現(xiàn)初步原型，為學生提供系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)支撐下的物流系統(tǒng)實踐與研發(fā)平臺，通過研發(fā)與利用進一步促進“物流工程”專業(yè)研究生鞏固理論知識、提高實踐能力及科研能力，從而達到支撐“物流工程”專業(yè)碩士培養(yǎng)工作的目標。

1、我校“物流工程”專業(yè)碩士的培養(yǎng)概況

“物流工程”專業(yè)培養(yǎng)目標是從我國物流產(chǎn)業(yè)的實際出發(fā)，結(jié)合本校優(yōu)勢，培養(yǎng)具有物流領(lǐng)域堅實的基礎(chǔ)理論和寬廣的專業(yè)知識，富有創(chuàng)新意識，能獨立從事物流工程信息系統(tǒng)設(shè)計，能熟練運用信息技術(shù)進行物流工程管理，具有良好的職業(yè)素養(yǎng)的高層次應(yīng)用型專門人才。我校信息管理學院承擔“物流工程”專業(yè)碩士的培養(yǎng)，培養(yǎng)目標制定為：物流工程是以物流系統(tǒng)為研究對象，研究物流系統(tǒng)的資源優(yōu)化配置、物流運作過程控制、經(jīng)營和管理的工程領(lǐng)域。培養(yǎng)方案中設(shè)置了3個培養(yǎng)方向，分別是：物流系統(tǒng)工程、物流系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計、先進制造與物流管理。

我校重視“物流工程”專業(yè)碩士研究生實踐能力的培養(yǎng)，所開設(shè)的研究生課程“物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓”具有較強的實踐性。物流行業(yè)人才需求要求學生具有“結(jié)合物流業(yè)務(wù)需求，運用物流系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)提高物流系統(tǒng)運行效率、降低物流成本、提高物流運作效益”的能力。物流系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)及系統(tǒng)的二次開發(fā)技術(shù)乃當前支撐物流系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)。為更好地培養(yǎng)學生熟練運用物流系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)及系統(tǒng)的二次開發(fā)技術(shù)，結(jié)合我院“物流工程”專業(yè)碩士培養(yǎng)特色，構(gòu)建并運用“物流工程”專業(yè)物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓課程實踐體系，能夠促進我院“物流工程”專業(yè)碩士學生對物流系統(tǒng)理論知識的深刻理解，同時掌握物流系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)及系統(tǒng)的二次開發(fā)技術(shù)。

2、物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓課程概況

我校信息管理學院承擔“物流工程”專業(yè)碩士培養(yǎng)工作，信息管理學院擁有信息系統(tǒng)實驗室、電子商務(wù)綜合實驗室，項目承擔教師具有物流工程和物流系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)及系統(tǒng)的二次開發(fā)技術(shù)相關(guān)研究、研究生教學、學科建設(shè)經(jīng)驗，實驗室教師具有環(huán)境維護工作經(jīng)驗，所培養(yǎng)的研究生也具備相關(guān)理論基礎(chǔ)?！拔锪飨到y(tǒng)應(yīng)用實訓”課程是工程碩士物流工程專業(yè)一門必修實踐課，課程的任務(wù)是使學生掌握物流系統(tǒng)的基本知識，培養(yǎng)學生在物流系統(tǒng)方面的應(yīng)用能力，掌握物流系統(tǒng)體系架構(gòu)，深入了解物流系統(tǒng)核心技術(shù)，鍛煉學生的知識應(yīng)用能力以及分析問題、解決分析的能力，為學生今后的從事相關(guān)工作打下堅實基礎(chǔ)?！拔锪飨到y(tǒng)應(yīng)用實訓”課程主要講授物流系統(tǒng)的核心架構(gòu)及應(yīng)用知識，重點包括物流體系架構(gòu)、物流工程應(yīng)用知識、物流工程前沿技術(shù)、物流工程實訓等內(nèi)容。

物流工程主要研究物流經(jīng)營管理、物流系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計、資源優(yōu)化、運作控制，其中充分重視物流系統(tǒng)建模。圍繞我?！拔锪鞴こ獭睂I(yè)碩士培養(yǎng)目標和“物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓”課程大綱授課目標，結(jié)合物流系統(tǒng)應(yīng)用需求，在物流系統(tǒng)建模與仿真軟件Flexsim的二次開發(fā)及平臺建設(shè)中，通過充分調(diào)研，運用專業(yè)知識規(guī)劃設(shè)施、分析流程，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)，利用Flexsim系統(tǒng)仿真模型軟件，設(shè)計“物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓”課程所需的實訓環(huán)節(jié)，構(gòu)建物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓課程實踐體系以及物流系統(tǒng)建模與仿真軟件Flexsim的二次開發(fā)平臺。通過建設(shè)的平臺實現(xiàn)物流系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備及流程的規(guī)劃優(yōu)化的建模與仿真，使學生在該課程的實訓過程中能夠充分利用仿真建模虛擬環(huán)境，培養(yǎng)學生利用物流系統(tǒng)仿真建模技術(shù)以及先進的信息通信技術(shù)設(shè)計優(yōu)化物流系統(tǒng)的能力，進一步培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力。教師和學生利用物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓課程實踐體系平臺，運用Flexsim軟件提供的仿真建模功能及開發(fā)環(huán)境提供的技術(shù)支撐，對來自物流企業(yè)的數(shù)據(jù)進行分析，依據(jù)分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)物流企業(yè)的瓶頸問題并給出解決方案，實現(xiàn)分析結(jié)果及解決方案的數(shù)據(jù)庫更新，完成從數(shù)據(jù)采集、建模、分析及存儲結(jié)果的全過程。從而進一步提高我?！拔锪鞴こ獭睂I(yè)碩士研究生掌握利用物流系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)和先進信息技術(shù)設(shè)計優(yōu)化物流系統(tǒng)的能力。

3、實踐體系建設(shè)

3.1 Flexsim仿真軟件基礎(chǔ)

Flexsim仿真軟件是由美國Flexsim software production公司開發(fā)的離散事件系統(tǒng)仿真商業(yè)軟件化，是一款采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，以系統(tǒng)仿真、模型設(shè)計、流程分析、仿真模型制作為主要功能的工具軟件，能夠為教師提供良好的教學手段，為學生提供良好的實驗環(huán)境。其中集成了三維可視化功能、模型仿真、數(shù)據(jù)處理、以及一定的人工智能等計算機技術(shù)，具備建模快捷方便、顯示能力強大等特點，一般用以面向制造、物流等不同行業(yè)、不同系統(tǒng)進行建模優(yōu)化仿真。

在物流工程教學過程中，針對學生對于物流工程中的設(shè)施設(shè)備和運作效率缺乏感性認識的不足，利用Flexsim仿真軟件實施設(shè)施規(guī)劃與物流分析等方面的教學和實驗，提高學生對物流運作流程的認識，彌補缺乏物流工程實訓實踐場地的缺陷。通過利用Flexsim，在計算機環(huán)境中建立對象系統(tǒng)的三維模型，既能夠?qū)崿F(xiàn)模型系統(tǒng)分析與工程驗證功能，又能夠具備優(yōu)化設(shè)計及改造方案的功能，在一定程度上能夠輔助培養(yǎng)物流工程學生應(yīng)具備的實踐能力。教師及學生利用Flexsim能夠?qū)崿F(xiàn)具有層次結(jié)構(gòu)建模模型，在組建對象時，F(xiàn)lexsim組件運用了面向?qū)ο罄^承方法，此外Flexsim對象具有開放性，這些特性都能夠為建模者節(jié)省大量的建模時間。并且，F(xiàn)lexsim既提供了操作員、傳送帶、叉車、交通燈、貨盤、集裝箱、倉庫等蘊含廣泛的對象，又能夠?qū)崿F(xiàn)用戶、模型和庫之間交換，支持自定義模型，這些特性也可以充分提高了建模效率。同時，F(xiàn)lexsim具有配送中心揀選仿真、倉庫系統(tǒng)入出庫仿真、產(chǎn)品庫分揀仿真、供應(yīng)鏈仿真、生產(chǎn)物流仿真等眾多的仿真功能。圖1給出了Flexsim建模實例圖。

Flexsim仿真軟件不僅能夠提供數(shù)據(jù)擬和、建模優(yōu)化、模型可視化、虛擬現(xiàn)實等功能，而且能夠提供與其他開發(fā)工具軟件的多種接口功能，眾多的外部接口能夠保障Flexsim二次開發(fā)平臺項目的規(guī)劃、設(shè)計與實施。通過Flexsim與C++的接口結(jié)合，提供ODBC鏈接到數(shù)據(jù)庫以及多種結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)文件；Flexsim能夠利用3DS、VRML、DXF和STL的3D等三維圖形文件，并且包括最新的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，能夠直接導入其建模過程當中。以上這些功能與特點，為我校物流應(yīng)用系統(tǒng)實訓課程的實踐體系建設(shè)提供了充分的系統(tǒng)建模仿真及二次開發(fā)技術(shù)保障，進一步促進培養(yǎng)我?！拔锪鞴こ獭睂I(yè)碩士研究生掌握利用物流系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)及先進信息技術(shù)設(shè)計優(yōu)化物流業(yè)務(wù)系統(tǒng)的能力。

3.2 RFID技術(shù)基礎(chǔ)

射頻識別（RFID）在20世紀末興起，屬于一種射頻自動識別的技術(shù)。一般來說RFID由無線射頻標簽、讀寫器和讀寫器天線3部分組成，其利用射頻信號的空間耦合實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，傳輸自動識別特征，射頻識別距離通?？蓮膸资迕走_到幾十米以上，根據(jù)讀寫方式的不同，能夠承載數(shù)兆級字節(jié)信息的傳輸。其基本工作流程如下：在相當于待識別物體身份象征的RFID標簽中寫入標識信息，上電后的RFID讀寫器發(fā)出查詢射頻信號，RFID標簽進入讀寫器讀取范圍時，可將標簽存儲的信息發(fā)送給讀寫器，RFID讀寫器接收信息并完成一定待識別物體的信息內(nèi)容處理，從而實現(xiàn)非接觸識別物體及其相關(guān)內(nèi)容的目的。

在物流系統(tǒng)中應(yīng)用的RFID標簽大多數(shù)是被動式的電子標簽，其相對于主動式電子標簽，標簽更加輕量、尺寸更小、壽命相對更長，薄弱之處在于被動式標簽的讀寫距離相對較短。RFID技術(shù)已成為信息存儲、提取和計算的主流技術(shù)，近幾年其技術(shù)顯出大規(guī)模發(fā)展的態(tài)勢。國內(nèi)外商品物流企業(yè)運用RFID技術(shù)很大程度上提高了物流配送系統(tǒng)的效率、大幅度增加了物流配送系統(tǒng)的效益。國內(nèi)眾多物流配送中心大量采用RFID技術(shù)，如海爾集團運用RFID技術(shù)，極大地降低了物資呆滯水平，減少了庫存資金，同時也大量減少了倉庫用地，使運營成本得到了巨大的降低。

3.3 實踐體系建設(shè)成果

由教師和學生建立的物流應(yīng)用系統(tǒng)實訓課程實踐體系團隊，首先分析了物流配送中心作業(yè)流程，如圖2所示。

在此基礎(chǔ)上，重點分析了進貨流程，結(jié)合RFID技術(shù)完成了進貨流程設(shè)計，如圖3所示。

進一步結(jié)合如圖4所示的Flexsim仿真流程，設(shè)計完成了Flexsim的二次開發(fā)方案。首先，利用組件對象類軟件Unigraphics建立貨物及RFID模型，再在3DSMax軟件中進行貨物及RFID模型處理，導出3ds格式文件，之后導入到Flexsim中備用，將貨物及RFID對象拖拽到仿真視圖窗口中的適當位置，按照需要設(shè)置導入的貨物及RFID組件實體，定義貨物及RFID對象之間的邏輯關(guān)系，構(gòu)建仿真模型。通過上述流程，在Flexsim仿真軟件中完成新型實體的應(yīng)用，建立仿真模型。運行仿真模型，操作貨物及RFID對象，檢測對象狀態(tài)，分析仿真結(jié)果。

結(jié)合RFID技術(shù)，基于Flexsim仿真軟件，以進貨流程為例，通過二次開發(fā)，設(shè)計完成進貨作業(yè)仿真全過程方案。利用進貨仿真實訓平臺，能夠?qū)?shù)據(jù)采集器獲得的數(shù)據(jù)導入Flexsim進貨模型對象中，建立對象三維模型，并實現(xiàn)對模型的分析和驗證，從而優(yōu)化配置方案，提供更有效的實用性和更高效的便捷性。

4、結(jié)束語

我校重視“物流工程”專業(yè)碩士研究生實踐能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)方案中設(shè)置的“物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓”課程內(nèi)容充分體現(xiàn)出對實踐性的重視。通過課程建設(shè)立項，圍繞“物流工程”專業(yè)碩士培養(yǎng)的需求，構(gòu)建一套物流系統(tǒng)建模與仿真軟件Flexsim的二次開發(fā)平臺的實踐體系，以支撐工程碩士“物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓”課程的教學與實踐以及“物流工程”工程碩士教學課程體系，支撐“物流工程”專業(yè)碩士研究生教育培養(yǎng)工作。通過構(gòu)建物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓課程實踐體系，提高了學生深入掌握物流系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)及系統(tǒng)的二次開發(fā)技術(shù)；通過運用物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓課程實踐環(huán)境，促進了我院“物流工程”專業(yè)碩士學生對物流系統(tǒng)理論知識的深刻理解，鞏固理論知識，提高科研能力和實踐能力。物流系統(tǒng)應(yīng)用實訓課程實踐體系建設(shè)工作，進一步提高了我?！拔锪鞴こ獭睂I(yè)碩士研究生掌握利用物流系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)和先進信息技術(shù)設(shè)計優(yōu)化物流系統(tǒng)的能力，對我?！拔锪鞴こ獭睂I(yè)碩士研究生培養(yǎng)工作以及相關(guān)學科研究生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動提供了更為有力的支持，提高了我?！拔锪鞴こ獭睂I(yè)碩士研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。

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作者簡介：孫若瑩，副教授，碩士研究生導師，北京信息科技大學，研究方向：電子商務(wù)、供應(yīng)鏈管理。