专利名称:物流工程教学实验系统的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种教学实验系统,具体是指一种物流工程教学实验系统。
背景技术:
物流(logistics)是指利用现代信息技术和设备,将物品从供应地向接收地准确的、及时的、安全的、保质保量的、门到门的合理化服务模式和先进的服务流程。物流是随商品生产的出现而出现,随商品生产的发展而发展,所以物流是一种古老的传统的经济活动。 物流中的“物”是物质资料世界中同时具备物质实体特点和可以进行物理性位移的那一部分物质资料,“流”是物理性运动,这种运动有其限定的含义,就是以地球为参照系,相对于地球而发生的物理性运动,称之“位移”,流的范围可以是地理性的大范围,也可以是在同一地域、同一环境中的微观运动,小范围位移,“物”和“流”的组合,是一种建立在自然运动基础上的高级的运动形式,其互相联系是在经济目的和实物之间,在军事目的和实物之间,甚至在某种社会目的和实物之间,寻找运动的规律。因此,物流不仅是上述限定条件下的“物” 和“流”的组合,而更重要在于,是限定于军事、经济、社会条件下的组合,是从军事、经济、社会角度来观察物的运输,达到某种军事、经济、社会的要求。物体的运输、配送、仓储、包装、搬运装卸、流通加工,以及相关的物流信息等环节。 物流活具体内容包括以下几个方面用户服务、需求预测、定单处理、配送、存货控制、运输、 仓库管理、工厂和仓库的布局与选址、搬运装卸、采购、包装、情报信息。随着物流业的兴起,很多学校开设了物流工程专业。物流工程(Logistics Engineering),是以物流系统为研究对象,研究物流系统的规划设计与资源优化配置、物流运作过程的计划与控制以及经营管理的工程领域。物流工程可以分成总体的网络工程系统和具体的技术工程系统两大类;培养能够对复杂的物流领域的制造系统进行规划、设计、评价和创新的专门人才,是物流工程专业的基本目标,在大学本科专业的培养要求方面,如何保障培养质量,达到培养目标要求,对于实践性很强的物流工程专业来讲,实验教学系统是关键环节,特别是具体的技术工程系统,它包括包装工程、储存工程、输送工程、装卸搬运工程、配送工程和流通加工工程等,这些名目繁多的子工程都需要通过实践才能理解,对于学生而言显然不可能完全亲身到现实环境中去学习这些子工程,这就需要借助物流工程教学实验系统。然而因为现有技术中的物流工程教学实验系统的不成熟,导致它还有很多问题, 总的来说存在如下几个主要问题一、模块不健全,很多学校没有将物流工程教学实验系统的模块配置完整,导致很多教学实验无法进行。二、各模块中的子单元配置不全,导致很多实验进行到一半时因缺少必要的单元支持而中途废止。三、现有技术中的物流工程教学实验系统大多没有系统化,各模块之间基本上是相互独立的,学生在做实验时常是临时找来要用的模块进行对接,但有些模块之间是有适应性的,如果经常调换各个已经调试好了的模块就会破坏模块内某些单元的稳定性,还有就是互相独立的模块导致对各模块的管理也很混乱,往往在实验过程中出现模块与模块之间无法对接情况。这些问题导致现有技术中的实验教学系统很难支撑物流工程专业课程所要求的专业课实验活动的开展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,提供一种能更好的支撑物流工程专业课程所要求的专业课实验活动的开展的运输实验系统。为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为一种物流工程教学实验系统,它包括原材料管理模块、机加工模块、机械装配模块、成品输送模块、成品库模块、信息管理系统模块;信息管理系统模块与原材料管理模块电连接,原材料管理模块与机加工模块的产品输入口对接,机加工模块的产品输出口与机械装配模块的产品输入口对接,机械装配模块的产品输出口与成品输送模块上的输送线对接,成品输送模块上的输送线与成品库模块对接;各模块单独使用或者组合使用完成物流工程专业课程教学实验。作为优选,所述的原材料管理模块包括多层立体库。作为优选,所述的机加工模块包括加工设备、测量器具、流水线、视频数据采集与分析设备,加工设备与流水线对接,测量器具安放在流水线旁边的专用工具箱内,流水线上安装有流水线速度检测装置,视频数据采集与分析设备安装在流水线的周边;所述加工设备包括车床、磨床、钻床;所述测量器具包括硬度计、千分尺、游标卡尺。作为优选,所述的机械装配模块包括模块式可重构装配生产流水线。作为优选,所述的成品库模块包括PLC控制系统。作为优选,它还包括环境调节模块,所述的环境调节模块包括光照系统及调节装置、噪声发生及调节装置。作为优选,它还包括人因工程小车、物流小车、学术讲台和主题墙。采用以上结构后,本发明涉及的物流工程教学实验系统具有如下优点,一、该系统包括原材料管理模块、机加工模块、机械装配模块、成品输送模块、成品库模块、信息管理系统模块,模块配置相当齐全,能很好的覆盖到物流工程教学中涉及到的各种实验,且各个模块之间对接关系相对确定,这样方便教学者统一管理的同时还使各模块之间在经过一次磨合后无需再多次与其它陌生系统进行磨合,有效保证了各模块的稳定性。二、原材料管理模块包括多层立体库,该优选项可以使原材料的管理更加便捷,实验人员可以快速放置并使用不同类型的原材料。三、所述的机加工模块包括加工设备、测量器具、流水线、视频数据采集与分析设备,加工设备与流水线对接,测量器具安放在流水线旁边的专用工具箱内,流水线上安装有流水线速度检测装置,视频数据采集与分析设备安装在流水线的周边;所述加工设备包括车床、磨床、钻床;所述测量器具包括硬度计、千分尺、游标卡尺。该优选项使加工模块内的单元配置近于完善,实验者可以十分方便的根据具体需求切换需要使用的各单元中的设备,有效保证了实验的顺利进行。四、所述的机械装配模块包括模块式可重构装配生产流水线,可重构的流水线可以根据实验内容的不同对流水线的长度和对接对象进行快速调整,能很好的节约实验的时间,提高实验效率。五、所述的成品库模块包括PLC控制系统,PLC控制系统相比于工控机或单片机成本更低,编程简单,维护方便,更加适合于成品库的控制需求。六、它还包括环境调节模块,能使模拟的实验更加接近真实的环境,使实验得出的结论更加准确。七、它还包括人因工程小车、物流小车、学术讲台和主题墙,这些设备的配置使教学实验更加便利,老师可以通过小车轻松向学生演示货物的运转,同时还可以借助学术讲台和主题墙帮助学生更好地理解和分析实验的精髓。总的来说,本发明创新性地将原来的各个相互独立的模块按照实验的需求以确定的对接关系联系成为一个整体,当学生实验只要用到其中一个模块时,将其它模块关闭即可单独使用,当要用到多个模块时,开启相应的模块并通过设置好的对接口进行对接即可,操作简单快捷,能更好地支撑物流工程专业课程所要求的专业课实验活动。
图1是本发明涉及的物流工程教学实验系统的主结构框图。如图所示1、信息管理系统模块,2、原材料管理模块,3、机加工模块,5、机械装配模块,6、成品输送模块,7、成品库模块。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。结合附图1,一种物流工程教学实验系统,它包括信息管理系统模块1、原材料管理模块2、机加工模块3、机械装配模块4、成品输送模块5和成品库模块6 ;信息管理系统模块1与原材料管理模块2电连接,原材料管理模块2与机加工模块3的产品输入口对接,机加工模块3的产品输出口与机械装配模块4的产品输入口对接,机械装配模块4的产品输出口与成品输送模块5上的输送线对接,成品输送模块5上的输送线与成品库模块6对接; 各模块单独使用或者组合使用完成物流工程专业课程教学实验。所述的原材料管理模块2 包括多层立体库。所述的机加工模块3包括加工设备、测量器具、流水线、视频数据采集与分析设备,加工设备与流水线对接,测量器具安放在流水线旁边的专用工具箱内,流水线上安装有流水线速度检测装置,视频数据采集与分析设备安装在流水线的周边;所述加工设备包括车床、磨床、钻床;所述测量器具包括硬度计、千分尺、游标卡尺。所述的机械装配模块4包括模块式可重构装配生产流水线。所述的成品库模块6包括PLC控制系统。它还包括环境调节模块,所述的环境调节模块包括光照系统及调节装置、噪声发生及调节装置。它还包括人因工程小车、物流小车、学术讲台和主题墙。本发明在具体实施时,各模块可按如下清单和对应的功能要求进行配备 1、原材料管理模块
主要包括1. 7米高多层立体库,仓库面积约11平方米;
仓库管理软件可附属于整个生产系统管理软件的一部分;
功能要求主要支持物流工程课程和生产计划与控制课程的相关实验的进行。2、机加工模块 主要包括
加工设备车床2台、磨床1台、钻床3台; 测量器具硬度计4台,千分尺7把,0. 01游标卡尺12把; 加工流水线及流水线速度检测装置2套; 高性能视频数据采集与分析设各3套。功能要求支持基础工业工程课程实验,包括下艺程序分析、人机操作分析、双手操作分析、
动作研究、工时评价、秒表测时、模特排时法、工作抽样设计与实验(设计性实验)等;支持生产计划与控制课程实验,包括产品结构130M设计、物料编码、用友ERP-U8软件操作、 基础信息的设置及录入、物料清单和工艺路线设置、库存及销售和采购管理、主生产计划与粗能力计划、物料需求计划、能力需求计划、生产订单与工序计划等;支持质量管理与可靠性课程实验,包括产品质量检验抽样方案设计、质量数据测定和质量数据处理、先进质量工程方法实验(设计性实验)等;支持人因工程实验,包括环境照明与生产效率关系测定、 环境噪声测定、简单反应时间测定、劳动强度测量、工作时间与工作效率的测定(设计性实验)、视觉显不器编码设计与实验等;支持管理信息系统课程相关实验;支持物流工程课程相关实验。3、机械装配模块
主要包括模块式可重构装配生产流水线;流水线速度检测装置1套。功能要求与加工线联合支持生产计划与控制课程相夫实验;支持人因工程课程相关实验;支持物流工程课程有关物料输送系统规划与设计内容的实验。4、成品输送模块
主要包括连接装配线与自动化立体库的可调节拍产品输送线; 功能要求支持物流课程实验。5、成品库(自动化立体库)模块 主要包括
库面积15平方米;货架长4米X宽1米X高1.6米; 设备PLC控制系统、仓库管理软件等。功能要求支持物流课程基础设施规划与设计、分析与评价和优化与创新方面的实验;支持人因上程课程相关实验;支持生产计划与控制课程相关实验。6、环境调节模块
主要包括光照系统及调节装置、噪声发生及调节装置等。支持基础工业工程课程实验。7、管理信息系统模块
主要包括ERP软件一套。支持管埋信息系统课程实验及其他需要软件的实验等。8、其他
人因工程小车支持人因工程实验; 物流小车支持物流实验; 学术讲台支持学术活动;
主题墙描述实验系统、实验项目内容和学术理念等。下面结合物流工程的一个具体综合性实验,生产计划与控制实验对本实施例进行介绍。本实验的实验流程下先通过环境调节模块为本实验提供合理的光照、声音等环境条件,在本实验系统中,首先由生产系统中的信息管理系统1根据实际生产需求制定生产计划,包括具体产品的物料需求信息,然后管理信息系统将相关生产计划下达原料管理模块2,原料管理模块2根据相关信息进行原材料采购,虚拟物料的数量、种类、单价、供求信息由原料管理模块进入下游系统模块;机加工模块3构建流水线,再由机械装配模块4对流水线进行调试、重构等相关工作,使流水线进入可作业状态;成品输送模块5包括连接装配线与自动化立体库的可调节拍产品输送线,将原料管理模块送达的物料按照一定的输送节拍输送到自动化立体库模块,至此,模拟完成生产计划下达、原料采集及输送、原材料入库的全部工作。最后进行本次实验的实验总结,利用实验墙小组讨论,总结本次试验系统框架、实验项目内容及相关学术概念。需要说明的是,本发明中涉及的各模块及其子单元中的设备均有成熟的市售产品,使用者只需将对应的产品买来按本发明提到的连接关系和对接关系进行组合,再编辑下简单的控制程序即可,本实施例中采用的是PLC控制器,其编程方法属于常规技术,行业内的技术人员可根据其控制要求自行完成编程。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种物流工程教学实验系统,它包括信息管理系统模块(1)、原材料管理模块(2)、 机加工模块(3)、机械装配模块(4)、成品输送模块(5)和成品库模块(6);其特征在于信息管理系统模块(1)与原材料管理模块(2 )电连接,原材料管理模块(2 )与机加工模块(3 )的产品输入口对接,机加工模块(3)的产品输出口与机械装配模块(4)的产品输入口对接,机械装配模块(4 )的产品输出口与成品输送模块(5 )上的输送线对接,成品输送模块(5 )上的输送线与成品库模块(6)对接;各模块单独使用或者组合使用完成物流工程专业课程教学实验。
2.根据权利要求1所述的物流工程教学实验系统,其特征在于所述的原材料管理模块(2)包括多层立体库。
3.根据权利要求1所述的物流工程教学实验系统,其特征在于所述的机加工模块(3)包括加工设备、测量器具、流水线、视频数据采集与分析设备,加工设备与流水线对接, 测量器具安放在流水线旁边的专用工具箱内,流水线上安装有流水线速度检测装置,视频数据采集与分析设备安装在流水线的周边;所述加工设备包括车床、磨床、钻床;所述测量器具包括硬度计、千分尺、游标卡尺。
4.根据权利要求1所述的物流工程教学实验系统,其特征在于所述的机械装配模块(4)包括模块式可重构装配生产流水线。
5.根据权利要求1所述的物流工程教学实验系统,其特征在于所述的成品库模块 (6)包括PLC控制系统。
6.根据权利要求1所述的物流工程教学实验系统,其特征在于它还包括环境调节模块,所述的环境调节模块包括光照系统及调节装置、噪声发生及调节装置。
7.根据权利要求1所述的物流工程教学实验系统,其特征在于它还包括人因工程小车、物流小车、学术讲台和主题墙。
全文摘要
本发明涉及一种物流工程教学实验系统,它包括信息管理系统模块(1)、原材料管理模块(2)、机加工模块(3)、机械装配模块(4)、成品输送模块(5)和成品库模块(6);其特征在于信息管理系统模块(1)与原材料管理模块(2)电连接,原材料管理模块(2)与机加工模块(3)对接,机加工模块(3)与机械装配模块(4)对接,机械装配模块(4)与成品输送模块(5)对接,成品输送模块(5)与成品库模块(6)对接;各模块单独使用或者组合使用完成物流工程专业课程教学实验。本发明提供了一种能更好的支撑物流工程专业课程所要求的专业课实验活动的开展的运输实验系统。
文档编号G09B25/00GK102522040SQ201110384988
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者徐喆 申请人:宁波蓝鼎电子科技有限公司