基于智能物流系統的物流信息教學體系的構建研究

林　鋼,劉艷輝,方　亮

(北京郵電大學　世紀學院,北京　102101)

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基于智能物流系統的物流信息教學體系的構建研究

林鋼,劉艷輝,方亮

(北京郵電大學世紀學院,北京102101)

[摘要]在應用型人才培養成為普通本科院校人才發展方向的背景下,文章主要設計了基于RFID技術的智能物流實訓系統,并在實訓系統的基礎上構建了基于智能物流系統的物流信息實訓教學體系。

[關鍵詞]教學體系；智能物流；物流信息

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.24.276

1引言

物流業的發展帶動了物流技術在物流行業的應用,因此,物流技術也成為物流工程專業的學生未來就業、升學當中必不可少的技能之一。但傳統的《現代物流技術》的教學方式一直“重理論輕實踐”,以基礎課的授課方式講授應用型技術類型的課程,存在教學形式單一、教學內容空洞、實踐教學環節薄弱、學生的實際操作能力不足、學生自主學習能力差等問題,與當前的建設應用型大學及培養應用型人才的發展方向不符,同時,也難以真正讓學生掌握應用技術的核心技能。

本文針對上述存在的問題,提出一種基于智能物流系統的物流信息教學體系,通過感知認識、理論教學、系統實操、系統開發與設計等多層次立體教學模式,將技術帶入課堂,案例引導式教學,學生互動式學習的方式,探索一種新的針對應用型教學模式,從而提高學生的專業技能,扎實學生的專業知識,提升教學質量,培養符合當前社會與行業背景的應用型物流信息人才。

2基于RFID技術的智能物流實訓系統的設計

為了實現物流信息教學體系的構建,首先設計基于RFID技術的智能物流實訓系統。本系統將用RFID技術替代傳統物流供應鏈系統中的條碼技術,并結合物聯網及無線網絡技術,實現商品的全生命周期的追溯與可視化管理。整個系統以商品的銷售為驅動,以數據共享為前提,以物聯網技術為支撐,對包括生產環節、倉儲環節、配送環節、運輸環節與銷售環節的閉環供應鏈系統進行全程運作模擬。各環節產生的數據,全部通過互聯網傳輸并存儲在數據中心中,數據中心處理相關信息后,通過互聯網提供相關的生產、倉儲、配送、運輸、銷售與消費者等不同環節的用戶提供相關信息的查詢。

基于物聯網技術的智能物流實訓系統的整體系統流程與架構如圖1所示。

圖1　整體系統流程與架構

2.1基于RFID技術的系統編碼體系的設計

為了完成產品的全生命周期的追蹤與產品物流間的對應關系,需要解決物理實體編碼標識與信息采集的問題。本系統中,將采用RFID技術作為系統標識與信息采集技術,EPC編碼體系對物理實體編碼標識。

在本系統中,通過貼標與數據綁定與數據服務注冊來完成。貼標過程包括單品貼標、包裝箱貼標、托盤貼標、車輛貼標等，產品在生產環節完成單品貼標,這一過程的作用在于賦予單品一個由RFID標簽承載的編號,編號中可表示貨物的體積、重量、生產日期、批號等多種含義、多種信息的RFID,而且由于RFID采用無源標簽,信息的存儲不會丟失。該編號在以后的過程中與物品綁定在一起,在賦予編號的同時注冊產品的EPCIS信息服務,包括產品信息、生產企業信息等；在裝箱過程,將若干個單品綁定裝入一個包裝箱,并為包裝箱賦予一個由RFID標簽承載的編號,包裝箱編號分別與單品編號綁定,并將數據上傳到數據服務器；當產品在出入庫過程中,會把若干個包裝箱裝入托盤,每個托盤貼有固定的RFID標簽,并實時的上傳數據。負責運送物品的車輛在接收運送的貨物之前,會通過RFID標簽的閱讀獲得運送物品的編碼,在之后的運送過程中,就可以通過車輛上的移動終端提交物品的即時信息,這些信息包括物品的位置、狀態(溫度、濕度等)等信息,以為其他過程應用。當裝置收到RFID標簽信息后,連同接收地的位置信息上傳至通信衛星,再由衛星傳送給運輸調度中心,送入數據庫中。有關貨物及車輛的必要信息可實時記錄在數據庫中,有利于物流計劃中心對車輛和貨物的適時控制,并且有利于客戶即時的查詢貨物信息。

2.2系統功能設計

系統由生產工廠開始模擬,當生產工廠接收到配送中心的生產加工訂單后,制訂生產計劃,開始生產,生產過程包括貼標與加工兩個環節,完成后,帶有唯一標識的產品運送到配送中心；配送中心的管理過程包括商品的入庫、在庫管理、出庫、裝箱貼標、托盤貼標、準備運輸六個環節。當配送中心接收到來自超市的訂單后,根據訂單生成出庫單與配送單,然后出庫發貨；發貨后商品進入在途環節,在途環節車輛向數據中心發送在途信息,以供配送中心與超市實時查看；當貨物送至超市后,則進入超市后臺管理環節,包括商品的入庫、在庫管理以及貨物的上架；當超市后臺接收到前臺的補貨單后,則根據補貨單生成出庫單,進行貨物上架；在超市前臺,顧客使用智能購物車選購商品,智能物資管理系統可以實時更新在庫貨物信息,當有商品數量減少到一定數值后,發出警告,管理人員根據庫存情況與銷售情況下補貨訂單,通知后臺補貨。系統各環節的功能設計見下表。

系統各環節的功能設計表

續　表

3物流信息教學體系的建立

在建立智能物流系統的基礎上,充分發揮實驗資源,通過理論講授,向學生介紹基礎的物流相關知識,了解供應鏈各環節,初步認識了解相關的信息技術；在此基礎上,對智能物流系統進行實操,能夠更深入地理解相關的技術,對供應鏈系統也會產生深刻的認識；第三個階段,“解剖”智能物流系統,讓學生自己動手去搭建智能物流系統,從而能夠真正了解各種技術在物流系統各個環節中的應用；最后學生通過對流程與技術的理解,自己設計相關的物流系統,并能夠應用相關的方法,對系統產生的數據進行數據分析,從而使學生對整個智能物流系統有一個深入的理解,詳見圖2。

圖2　智能物流實訓系統

3.1通過軟件實操,增強理論教學效果

傳統的實訓教學中,對于基礎理論知識的介紹完全是從理論到理論,內容非常乏味無趣,在一定程度上損害了學生的積極性和學習效果。基于智能物流系統的物流信息實訓過程中,首先通過系統軟件的操作與運營過程,理解供應鏈系統相關的概念、運作模式、特點等。同時,對于相關技術的理論教學,最好效果是讓學生看到技術、體驗技術、應用技術。因此,通過智能物流系統,將技術直接帶入課堂,通過智能物流系統的實操,可以讓學生直接感受到技術,幫助其更好地從理論層面認知技術。

3.2通過硬件搭建,提升技術應用教學效果

應用技術教學的最好效果是讓學生看到技術、體驗技術、應用技術。因此,通過智能物流系統,在操作系統的基礎上,對系統進行搭建。通過搭建不同的系統環節,對于技術在不同系統過程中的應用,產生深入的理解,并在實際搭建的基礎上,提升學生的動手能力。以條碼技術為例,可以在課堂演示條碼的生成(軟件生成),演示條碼的讀取,同時可以讓同學們利用手機體驗條碼的讀取過程(二維碼),在此基礎上開展教學；同時,在當前條件下,可以將RFID技術、GPS技術直接引入到課堂中進行演示。

3.3設計階梯式實驗內容,打通關聯課程屏障

傳統物流信息技術的實驗教學過程,以參觀演示為主缺少互動以及難以調動學生的積極性。因此將利用智能物流系統,開發立體式實驗內容,以課堂演示為基礎,實驗課程學生通過驗證實驗、設計性實驗層層深入,并為未來物流識別技術的開發內容打下基礎。建立：演示—實操—設計—開發,四級遞進階梯式實驗內容。并與C#面向對象開發、物流信息技術開發小學期等教學等環節互為基礎打通屏障,全面推進。

3.4綜合案例分析,引導學生信息技術應用創新

在學習多種技術的基礎上,可以結合企業的案例進行綜合案例分析,如GPS技術與GIS技術的結合解決運輸問題、RFID技術與傳感器技術、Zigbee技術結合解決冷鏈監控的問題等。在充分結合企業需求的基礎上,逐漸引導學生發現問題,結合當前技術基礎,提出具有創新性的解決方案,從而真正做到培養應用創新型人才。

4結論

本文通過建立智能物流系統,探索構建基于智能物流系統的物流信息教學體系,改變傳統理論講授、參觀演示的主物流信息課程現狀,建立從講授—感知—實操—應用—創新的一個符合客觀規律的認知過程。在系統的構建過程中,涉及物流學、物流系統規劃、物流信息系統設計、物流信息系統開發、物流信息技術應用等多方面的課程內容,同時,本文僅對智能物流系統做了初步的設計,所以后續還有很多工作要深入完成,本文旨在為后續的物流信息實訓的教學改革提供參考。

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