我國高校物流實驗室建設的模式研究

摘要：與發達國家相比，我國對物流實驗室建設的研究還處于起步階段。文章對我國高校的物流實驗室建設進行了經驗總結，并初步提出了三種物流實驗室即物流工業工程實驗室、綜合物流實驗室和軍事物流實驗室的建設方案。

關鍵詞：物流實驗室；物流系統；物流工程

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

Abstract: Logistics laboratory is an important infrastructure of logistics personnel training. The connotation of logistics laboratory infrastructure（LLI）is analyzed in this paper. Compared with the extensive research on LLI in developed world, empirical work is still rare in our country. This paper focuses on that different LLI including engineering logistics laboratory, comprehensive logistics laboratory and military logistics laboratory should be build reasonably in order to meet the different logistics personnel training requirement.

Key words: logistics laboratory; logistics system; logistics engineering

1當前物流人才培養和物流實驗室建設概況

目前中國高校已經開始重視對于物流專業人才的培養，據不完全統計，2000年我國開設物流專業只有北京物資學院1所；到2001年，我國高等院校中設置物流專業的有15所左右，僅占中國全部高等院校的1%；到2002年僅以本科教育為例，正式招收物流管理或者物流工程專業或專業方向的大學至少有40所；2004年前后，全國開設物流管理和物流工程的高等院校有97所；到2005年，有140所本科院校開設了物流專業，其中物流管理專業101所，物流工程專業39所。截至2007年6月底，全國共有273所高校開辦了物流專業，目前物流專業在校本科生和專科生約33萬人。據教育部高校物流類專業教育指導委員會主任黃有方教授主持的“中國物流發展與人才需求研究”課題研究成果顯示，到2010年，我國物流從業人員總量預測為2 060萬人，其中全國物流人才總量預測為566萬人，2010年中國物流專業畢業人才需求總量預測為34萬人；同時我國2005～2010年間將新增物流專業畢業生37.2萬人，按物流專業畢業人才凈轉移率18.2%計算，2010年我國物流專業畢業人才的需求缺口為4.3萬人。由此可見，未來我國物流專業教育發展的前景十分廣闊。

由于物流專業具有環節多、系統性強、科技含量高、理論與實際聯系緊密等特點，學校的物流教育既要注重物流理論的傳授，更需要注重學生實際業務操作能力的培養。因此，大多數高校都針對各自學校的培養特點和方向建立面向市場的、可操作性強的物流實驗室。如綜合物流實驗室、智能物流實驗室、物流仿真實驗室、物流條碼實驗室和軍事物流實驗室等。

物流實驗室的建設方案有很多種，目前還沒有統一的分類方法，有的按照物流實驗室建設程度分為純系統演示、模擬操作實驗室和具有一定物流設施設備及技術工具的實驗室三類。在這里，我們按照物流專業學科的設置進行分類。目前，在我國高等教育中，本科物流教育主要有物流管理專業和物流工程專業；碩士和博士的物流方向主要設在管理科學與工程、交通運輸規劃與管理、區域經濟、產業經濟、工業工程等專業。國內高校發展物流教育類型主要分為偏重于物流管理和偏重于物流工程兩類，前者側重于物流戰略規劃、物流系統設計、物流營銷、物流運作與管理等，后者側重于供應鏈與物流管理、物流運籌與優化以及工業工程、計算機技術在物流中的應用。但是不管哪種設置方法，物流專業大致分為兩個方向，物流管理和物流工程。此外，軍事物流需要單獨設置。據此，我們把物流實驗室分成三類：物流工業工程實驗室、綜合物流實驗室和軍事物流實驗室。下面就國內物流實驗室的建設情況，按照這三種類型分別加以闡述。

2物流工業工程實驗室建設方案

物流工程專業旨在培養適應現代物流發展需要，具備工程科學和管理科學的基本知識，系統掌握現代物流管理理念、專業知識與相關技能，能夠把握物流及相關行業的發展方向，運用國內外先進物流技術和管理方法從事供應鏈與物流策劃、物流系統設計與運營、物流企業管理及企業物流運營等工作的跨工學、管理學兩類學科的高級復合型人才。清華大學物流工業工程實驗室是這個專業的典型代表。

2.1實驗室建設目標及主要內容

清華大學物流工程實驗室建設的目標：（1）體現現代物流技術，利用計算機網絡技術，虛擬現實技術、仿真技術、信息管理與決策技術等多種技術手段，使實驗室充分體現和展示現代物流技術；（2）滿足本系開設課程的教學實驗需要，目前開設了10門與物流專業相關課程，實驗室要滿足這些課程的基本實驗、綜合性實驗，以及研究生的設計性實驗和本科畢業設計的需要；（3）要有充分的硬件設備，使學生對物流主要的硬件設備有感性的認識。實驗室主要用于培養學生對復雜物流系統建模、仿真和優化的能力，主要包括物流仿真硬件設施（計算機、沙盤、生產物流設施等）以及建模和仿真軟件兩個部分。

2.2實驗室建設

2.2.1硬件

物流實驗室的硬件設備主要是三個方面：混流裝配生產線（企業內部物流）；物流實驗室商業物流；物流沙盤演示子系統。

（1）混流裝配生產線（企業內部物流）。為了讓學生了解制造物流過程，設計并組裝了混流裝配生產線。該生產線是電子裝配生產線，為U型線，有8 210個工位，傳送帶可以連續移動或節拍移動。可以安排生產音箱、鼠標、筆記本電腦等簡單的電子器件的裝配工作。在生產實驗過程中教師可以發布生產指令，監控生產狀態，控制裝配線的運轉，讓學生直觀地看到企業實際加工的裝配生產線，從而了解和熟悉企業內部物流。同時，可以進行產品的功能結構分析與裝配流程規劃、裝配線配置與布局，裝配線平衡，裝配作業動作分析/時間研究，在線庫存管理與生產現場物流，MRP與JIT生產模式對比，JIT方式下停線實驗，裝配質量控制，基于MSE實時計劃調度等實驗。

（2）物流實驗室商業物流部分。物流實驗室商業物流部分主要由自動倉庫、貨柜、電子標簽系統、電動傳輸帶、條形碼系統組成。可以設計配送中心、分揀系統DIY以及設計倉庫管理系統（WMS）的實驗。配送中心設計實驗讓學生針對給定的貨物吞吐量，設計配送中心的面積、布局規劃、分揀方案，通過計算機利用仿真軟件、規劃軟件分析方案，重點分析成本、效率；分揀系統是配送中心的核心部分，也是最繁重、最易出差錯的工作。目前主要有3大類：手工、手工+信息控制、自動化分揀系統。我們實驗室主要利用電子標簽系統進行計算機輔助揀貨；通過設計倉庫管理系統，在實驗室內組建一個具有60個貨位的自動倉庫，讓學生了解和熟悉庫存管理，如商品訂貨量的確定、盤點（循環盤點、總盤點），商品轉庫、調撥，脫銷、斷檔商品分析，超過最大、小于最小庫存預警，商品保質期預警、報長短管理等進行實驗和分析。

（3）物流沙盤演示子系統。該系統以沙盤的形式展示運輸領域系統。可以控制沙盤內部運輸設備的行走路線和狀態，這樣學生可以在上面研究和演示機場、轉運站、港口的車輛調度包括運輸工具的選擇、獲取和安排、運輸路線的優化、運輸成本的控制和節約、在途貨物追蹤、港口集裝箱存儲、城市路徑規劃等，還可以與其它系統與信息平臺的集成。物流沙盤演示子系統主要讓學生了解社會物流管理和運作模式。

2.2.2軟件

物流實驗室的軟件建設主要依托于科研。根據教學實驗和科研的需要設計出方向一致的實驗問題，以科研成果為基礎進行開發，形成與實驗設備配套的軟件，如倉儲管理系統、運輸管理系統、供應鏈管理系統等。這些軟件補充物流實驗室的教學功能，通過該系統的應用不僅能夠使學生了解先進的物流管理信息技術，而且通過模擬操作，能夠培養學生的實際操作能力。同時，實驗內容同企業的實際需要相結合，大大提高學生參與實驗的積極性。

3綜合物流實驗室建設方案

物流管理專業培養學生具有扎實的管理學基礎、經濟學和信息技術基礎知識，較高的英語水平和計算機基礎技能，具有在掌握工科基礎知識的前提下，熟悉法規，掌握現代物流管理理論、信息系統的手段、方法，具備物流管理、規劃、設計等較強實務運作能力的高級現代物流管理人才。浙江工商大學于2005年建成了開放型的綜合物流實驗室，下面介紹浙江工商大學綜合物流實驗室建設方案。

3.1物流實驗室的具體設計目標

浙江工商大學現代物流實驗室是根據浙江工商大學物流管理專業的教學科研實際需要而投資建設的，實驗室建設的總體目標非常明確：創建一個功能完整、設備先進、管理一流、代表現代物流發展趨勢、面向物流管理專業的教學實驗軟硬件系統運作環境，同時兼有教學、科研、實驗三位一體的實驗室功能。

（1）從宏觀角度讓學員理解物流過程及物流概念，通過物流作業流程演練提高學員物流操作能力和物流管理水平。

（2）通過強大的物流系統模擬演練，學習物流管理方法及原則。

（3）融合先進、實用的物流技術和設備，鍛煉學員的物流技術及設備的操作水平。

（4）通過系統流程分析，提高學員的物流系統分析和設計能力。

3.2現代物流分實驗室的主要功能

（1）模擬社會化商業配送中心的上游供應商的貨物流轉，如批發商、零售商、生產商的商品堆棧供應等。

（2）模擬社會化商業配送中心的下游客戶的貨物流轉，如超市門店、便利店、經銷商、生產商等客戶的商品配送，應用AGV模擬商品運輸過程和配送線路優化過程等。

（3）社會化商業配送中心自身的貨物流轉，主要設施有立體倉庫系統、出入貨系統、輸送鏈系統、分揀系統、堆垛機、AGV小車、中央控制臺等，功能包括：①入庫理貨：在進貨暫存區進行裝箱理貨；②自動入庫：多種方式的立體倉庫自動入庫操作；③自動出庫：可直接按訂單方式自動出庫；④手動/半自動分揀：可按條碼要求選擇商品在輸送鏈上不同出口流出；⑤人工補貨理貨：包括對非整箱貨品、揀貨物品進行補貨上架；⑥電子標簽輔助揀貨：對在貫通式流力式貨架上的物品進行半自動揀貨操作；⑦流通加工：如分包裝、貼條碼標簽等。

（4）社會化商業配送中心企業不同職能部門（如運輸部、庫管部、配送部、調度中心等）之間的內部信息流功能模擬。

（5）社會化商業配送中心外部上下游企業（如供應商、銷售門店等）的商流信息流業務功能模擬。

3.3物流實驗室硬件配置

現代物流實驗室融合了全自動立體庫、條形碼、射頻、電子標簽、RFID、超聲波定位等先進的物流技術。主要硬件設備包括：立體倉庫一套、堆垛機一套、AGV一套、電子標簽輔助揀貨系統一套、貫通式流力貨架一套、輸送機一套、RF射頻系統及無線手持終端二套、條碼檢測儀一套、POS機5套、GPS設備一套、RFID系統一套、SID定位系統一套、UPJ機器人一套，還有相應的計算機和網絡設備。

現代物流實驗室是由多種硬件設備和多個應用軟件系統組成一個協同工作的綜合系統，自身構成一個局域網，該局域網通過網絡交換機與電子商務系統相連。通過電子商務系統可直接向本系統下達“作業計劃”，本系統執行任務后把數據實時反饋給電子商務系統，從而實現數據共享。

3.4物流實驗室軟件系統

軟件系統可分為管理軟件和監控軟件兩大部分。

3.4.1監控軟件

監控軟件根據管理機或用戶終端指令，將任務分解后把作業命令傳達給下層設備，并適時監控反饋信息，是保證自動化立體倉庫系統正常運行的核心軟件，主要功能包括：（1）向設備控制器下達動作指令，并監測其執行結果；（2）對設備運行狀態進行監測；（3）將設備的狀態信息和動作執行結果反饋給操作者和必要的終端系統；（4）根據執行結果修改數據庫；（5）將系統運行狀態和貨位占用情況實時顯示在計算機屏幕上，進行仿真監控物枓運行狀態及位置和設備運行狀態。

3.4.2管理軟件

管理軟件負責上層數據管理和信息處理，主要功能有：（1）入庫訂單管理；（2）入庫管理；（3）理貨管理；（4）配送訂單管理；（5）配送補貨管理；（6）分揀管理；（7）運輸管理及線路優化；（8）計費管理；（9）報表管理；（10）決策支持。實踐表明，軟件系統具有良好的可擴展性，各子系統能獨立運行，并具有整體性，可實現信息流、控制流、作業流各子系統之間的無縫連接。

4軍事物流實驗室建設方案

軍事物流是軍事物資、軍事倉儲、物流工程、管理學、現代技術科學、現代經濟科學與軍事科學有機結合的綜合性科學。軍事物流高等教育主要為部隊國防后勤建設提供掌握現代軍事物流技術、具備現代組織管理能力的中級技術、指揮人員，學員將主要在國防物資部門、軍需部門、軍事倉庫、油料部門、營房部門等主要后勤保障部門或研究機構工作。軍事物流實驗室體系應以操作能力和創新能力培養為重點進行實驗設備和實驗方案的設計和建設，并以此為基點，逐步建立完善協作能力、綜合分析與邏輯推理能力、工具能力、自學能力、適應能力等能力培養的平臺。后勤指揮學院于2003年5月16日成立了軍事物流工程實驗室，這是全軍第一個物流實驗室。下面介紹后勤指揮學院的軍事物流實驗室解決方案。

4.1實驗室建設體系

整個實驗室由倉儲仿真實驗室、倉儲技術實驗室、倉儲物資可視化實驗室、物資包裝實驗室、物資養護實驗室、倉儲機械實驗室及教學實習基地組成。其中倉儲仿真實驗室、倉儲技術實驗室、倉儲物資可視化實驗室主要用于創新設計性實驗和科研開發；物資包裝實驗室、物資養護實驗室、倉儲機械實驗室主要用于操作驗證性實驗。此外，還在具有一定現代化設備和一定規模物流量的軍隊倉庫，設置教學實習基地，使學員在單項課程和實驗結束之后，能夠參與實際的軍事物流工作，進行學員綜合能力的培養和檢測。

4.1.1倉儲仿真實驗室

配置有仿真計算機和仿真工具軟件，學員能夠根據倉庫業務和保障任務的設定，應用系統工程原理和物流優化理論等，自行設計和建立物資出入庫、物資訂購與調撥、自動化倉庫、戰時物資保障模型，進行仿真模擬，提出倉儲管理的優化方案和措施。

4.1.2倉儲技術實驗室

配置有倉庫監控主機、IC卡設備、條碼識別與打印設備、溫濕度檢測設備、單片機、遠程通訊、局域網通訊系統、實驗電路板等各種技術模塊等，可供學員和教師根據倉庫物流系統的需求，自由選擇和組合，設計開發倉庫安全監控系統、倉庫數據采集與識別系統、倉庫通信系統等。

4.1.3倉儲物資可視化實驗室

配置有可視化系統服務器、網絡交換設備、可視化軟件開發工具等，用于進行數字化倉庫、網上物資管理系統、軍民一體化物流信息平臺、倉庫業務集成系統等各種倉庫可視系統的開發與設計。

4.1.4包裝實驗室

配備有紙張撕裂測定儀、紙張耐破度測定儀、擺捶式拉力試驗機、紙張透氣度測定儀、塑料薄膜自動連續封口機、熔融指數測定儀等，可進行包裝材料力學性能實驗、包裝材料物理化學性能實驗、包裝工藝實驗、運輸包裝性能檢測實驗。

4.1.5物資養護實驗室

幫助學員掌握影響物資質量變化的各種環境因素及相應的監測技術？物資質量壞損及壞損等級鑒定技術等，為物流活動中搞好物資質量的維護與保養打下基礎。

4.1.6倉儲機械實驗室

通過叉車等機械設備的使用和駕駛等，使學員掌握倉庫基本機械設備的操作與運行。

4.2實驗教學內容

按培養目標的要求設置若干門實驗課，如考慮設置物流技術、倉儲自動化、信息系統等基礎實驗課，在高年級開設配送中心設計、物流供應鏈管理等綜合實驗課。面向不同基礎的學員，按層次結構設計實驗教學內容。

4.2.1基本性實驗

培養目標是讓學生了解基本的實驗理論、數據處理知識、實驗規范、實驗方法，學會常規實驗儀器設備的使用，撰寫實驗報告，熟悉掌握該學科的基本原理、方法。

4.2.2綜合性實驗

該層次實驗內容從實際工程應用中選取，兼顧一定的學科交叉知識，目標是培養綜合運用知識、具有初步的工程觀念和一定的獨立分析問題、解決問題的能力。

4.2.3設計性實驗

通過設計性實驗的教學，讓學生獨立完成從查找資料、擬定實驗方案到系統實現直至設計、編寫實驗報告的全過程工作，具有一定的工程設計、制作能力和組織管理能力；研究性實驗的教學內容來源于學科研究和產品開發等課題，以課題小組的形式實施，目標是使學生初步掌握科學研究方法，學會設計編寫科研報告和有關論證報告，為日后從事科學研究工作打下一定的基礎。

5當前物流教學實驗室建設總體評價及建議

總體說來，我國由于物流專業建設還處于發展階段，沒有形成自己完整的專業體系。因此給實驗室建設也帶來了很多不穩定的因素。物流實驗室建設費用較大，很多高校對投資規模沒底，因此對于如何開設物流實驗以及如何建設物流實驗室存在不同的看法，有些高校認為既然仿真軟件可以模擬操作過程為什么還耗費大量的錢財去購買實驗硬件設備，甚至還只是一個模擬設備，直接購買一套物流實驗仿真模擬軟件不就可以了？而有些高校認為模擬畢竟只是模擬，只能給學生視覺上效果，而不能培養學生的實際動手操作能力，因此有必要對物流設備進行投資。此外，對于如何上好物流實驗課程也缺乏系統的實驗教學指導書，同時很少配備物流專業實驗室教學人員。鑒于以上問題的存在，我們認為我國的物流實驗室建設還應該在以下幾個方面加以改進：首先，應該明確建立物流實驗室的方針和指導思想，這樣才能有目的的去建立實驗室；其次，鼓勵有物流教學經驗的老師撰寫系統的物流實驗教材；再有，培養一批專門從事物流實驗室工作的教師；最后，物流實驗的內容應該面對不同層次學生設計不同的實驗，同時還應該為教師科研提供一個比較完備的物流實驗研究平臺。

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