物流與倉儲三維虛擬實驗教學系統簡介

物流與倉儲三維虛擬實驗教學系統讓學生可以通過實踐對理論課上所學的抽象知識，有更加具體、直觀的認識，加深理解。同時，學生可以通過虛擬環境，完成實驗原理的預習、實驗過程操作、實驗結果的分析等工作。從而節省實際操作的時間，提高效率并減少錯誤率。從實驗室管理的角度來說，學生在實際實驗中錯誤率的降低所帶來的直接益處就是，實驗設備和器件的損耗大大降低。虛擬技術與通訊技術的結合，可以使學生隨時隨地進行學習和反復地練習，切實掌握智能現代物流、供應鏈管理等核心過程，真正達到了以學生為中心、提倡自主學習的目的。

目前，現實中物流與倉儲實驗存在以下局限性

1.    物流與倉儲實驗設備造價相對虛擬系統較高，而且還存在運行損耗、日常維護等成本；

2.    設備數量有限，大多數學生只能遠遠駐足觀看，不能上線操作；

3.    設備操作過程復雜，學生操作不當極易造成設備損壞，同時對學生造成人身傷害；

物流與倉儲三維虛擬實驗教學系統課程包括一個實驗：

1.    智慧物流裝備系統設計及自動化虛擬仿真實驗

智慧物流裝備系統設計及自動化虛擬仿真實驗

1.1實驗介紹

本實驗通過典型物流輸送系統出入庫過程的實操訓練，使學生掌握物流系統中各關鍵裝配的工作原理、物流出入庫過程中關鍵檢測節點狀態量的實時監控及通信控制邏輯，深入了解基于自動化、信息技術的智慧物流裝備工作流程，理解智慧物流裝備設計及物流系統規劃設計中各關鍵技術節點的作用及對物流系統工作流程的影響。通過實驗項目的操作，深刻理解各設計參數、控制邏輯、運轉機構在物流系統中的作用，并通過調整設計參數、控制邏輯理解智慧物流裝備系統與傳統物流輸送系統的區別，讓學生初步了解物流系統中信息流、控制流、數據管理的概念，提升學生對物流裝備系統設計和規劃的綜合理解，并可為學生以后從事相關工作提供設計參考。

具體的可分為以下幾點:

（1）使大型物流裝備實驗系統實驗不再受實驗場地、實驗安全性限制。學生可以做到人手一臺，隨時隨地開展實驗，原有實驗系統各運動部件均為強電驅動，尤其是傳送帶及分揀機等部分，在實驗時存在安全風險，如人員操作不當極易造成人員及設備損失，發生安全事故。而新實驗系統則將這些實物設備虛擬化，實驗室完全避免了安全風險。

（2）掌握一般物流裝備系統中各物流裝備的工作原理。通過物流輸送帶系統輸送實驗，掌握物流檢測節點配置原則;掌握輸送帶系統、分揀機系統、立體倉庫系統、AGV系統、穿梭車等在物流裝備系統中的作用、工作原理、設計規范;

（3）掌握一般物流裝備系統工作流程。通過物流裝備組合實驗及綜合實驗，掌握一般物流裝備系統規劃設計方法、系統工作流程、物流傳輸通道設計方法、檢測識別節點布放規則等基礎知識，加深對課程相關專業知識點的理解和運用。為進一步學習其他物流系統專業課程乃至日后從事相關工作奠定良好基礎。

（4）做到舉一反三。通過本教學實驗系統設計的實驗教學項目，學生能自由組合搭建物流輸送系統，虛實結合、隨時隨地進行實驗的教學方法讓學生實驗具有更大的自主性，可以激發學生的實驗熱情，鍛煉學生工程思維，學生日后從事相關工作能夠從實驗中的到啟發。

（5）鍛煉創新思維。虛實結合的實驗設計、隨時隨地的實驗過程、自由搭配的實驗流程，不僅提高了學生參與實驗的熱情，更鍛煉了學生的創新思維。

1.2實驗內容

實驗場地分為兩大區域，分別是倉庫區和裝貨區，實驗有六個環節，分別為設備介紹，設備操作，系統搭建，入庫實驗，出庫實驗，實驗評價。

首先，實驗者可點擊設備介紹和設備操作，對AGV操作方法，立體倉庫操作方法，自動分揀機，電子便簽揀貨系統等五個設備的工作原理和基木操作進行學習。

（1）AGV(AutomatedGuidedVehicle自動導引運輸車)的。agv主要由agv車體，導航系統，驅動系統，控制系統，調度系統等組成。驅動系統為agv車體提供動力，控制系統為驅動系統提供控制信號，并接受來自調度系統，導航系統的信息和指令。導航系統為agv提供位置信息，調度系統是agv運行的指揮中心，指揮多讓agv快速、高效移動。

（2）AS/RS(AutomatedStorageandRetrievalSystem，自動存取系統)和穿梭車的工作原理及基本操作。系統主要由立體貨架，堆垛機，wms(倉儲管理系統)，穿梭車組成。wms系統管理立體倉庫中的貨位及貨品進出庫信息。堆垛機用于貨品的入庫出庫摸作，穿梭車實現供包臺或出貨口與堆垛機取放貨口之間的接駁。

（3）自動分揀機的工作原理及基本操作。主要由分揀控制系統，傳輸帶，分揀格口，信息識別系統組成。分揀控制系統控制分揀機運行，信息識別系統完成對分揀機輸送貨品信息的識別(一般為條碼掃描設備)。

（4）電子標簽揀選的工作原理及基本操作。主要由流利貨架，電子標簽及相應的信息管理系統組成，電子標簽是一個信息顯示終端，安裝在貨架上每個貨位上，實際應用時顯示該貨位當前需揀貨或配貨數量。信息管理系統則對貨架存儲物品信息進行管理。

學習完畢后，實驗者點擊系統搭建，綜合運用以上的設備，并搭配分揀機械臂、傳送帶、條碼掃描振像，自行設計組裝實驗系統。實驗者組裝過程中，倉庫實時改變，實驗者可在倉庫中行走查看，還可用多種視角觀察自己的組裝的倉庫，和設備運作效果。

倉庫搭建完成后，開始入庫實驗，實驗者先進行采購，采購訂單中包括商品詳情、數量、供貨商信息、入庫類型等，采購訂單下達后，供貨商產品根據訂單規定的存儲位置進行自動化入庫，機械手抓取產品至穿梭車，條碼識別系統識別貨物信息，機械臂將貨物放入標準箱，接駁產品至立體倉庫，穿梭車取放貨物至目標位置。

接下來是出庫實驗環節，實驗者接到商品訂單后，下達出庫單，出庫單中應包含出庫商品名稱、數量、供貨商名稱、出庫類型，出庫單確認后，穿梭車取商品至輸送帶，掃描出庫信息，輸送帶輸送產品至出庫格口并卸貨，貨物打包，AGV小車接貨至目標車，出庫環節完成。

系統服務器端用戶分為學生、教師、教務管理員和系統管理員四種角色，不同角色擁有不同權限。

學生：選課、選擇實驗、開展實驗、接受實驗指導、在線提交實驗報告、保存和提交實驗結果、查詢實驗成績和批語。

教師：典型實驗庫維護、發布實驗、安排實驗、批改實驗報告、系統指導、統計并發布學生的實驗成績和批語。

教務管理員：課程計劃、開課計劃、選課日期設置、開課審核、開課查詢。

系統管理員：用戶管理、分組管理、角色管理、權限管理、系統維護等。

性能指標

支持同時在線用戶數1萬人以上，經測試，系統運行穩定，不限終端用戶數，完全能滿足日常教學使用。

服務器運行環境

操作系統：WindowsServer，Linux/UnixServer

Web服務器：Tomcat6.0，JDK6.0

數據庫：MySQL

客戶端運行環境

操作系統：AllWindows系列

相關信息：

研制單位：北京潤尼爾網絡科技有限公司

通訊地址：北京市海淀區北三環中路44號院文教產業園1號樓郵政編碼：100876

TEL：400-888-3467010-59508493

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