淺析Flexsim軟件在高職配送課程教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：物流管理專業(yè)對學(xué)生的實際操作能力要求較高，針對高職校配送課程教學(xué)現(xiàn)狀，提出應(yīng)用Flexsim仿真軟件來實現(xiàn)教育教學(xué)內(nèi)容的改革。分析運(yùn)用Flexsim軟件教學(xué)的優(yōu)勢，并以分揀系統(tǒng)為例，說明Flexsim軟件在教學(xué)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：Flexsim；配送；高職

中圖分類號：G7185文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

2095-3283（2016）11-0145-04

[作者簡介]胡媛（1986-），女，安徽池州人，講師，研究方向：物流管理。

一、高職校配送課程教學(xué)現(xiàn)狀

配送課程是物流管理專業(yè)的一門核心課程，它要求學(xué)生熟悉配送的流程和模式，掌握配送中心的規(guī)劃管理，能進(jìn)行簡單的配送方案設(shè)計。大部分物流專業(yè)開設(shè)了配送課程，在教學(xué)過程中或多或少仍存在一些問題。

（一）以理論教學(xué)為主，缺乏操作訓(xùn)練

大多數(shù)學(xué)校配送課程教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式還是以坐在教室里聽為主，教師提供相關(guān)的案例、圖片、視頻和動畫來加深學(xué)生的理解，但課堂的主體仍然是以教師為主，學(xué)生只是被動地接受，知識技能點(diǎn)的學(xué)習(xí)還只是停留在表層。教學(xué)內(nèi)容中缺少配送中心的企業(yè)實際運(yùn)作情況，學(xué)生對配送中心的規(guī)劃設(shè)計、配送路線的選擇等知識點(diǎn)的理解難度較大。缺乏動手操作訓(xùn)練，弱化了學(xué)生的主體地位，也在一定程度上削弱了高職生對課程的興趣，降低了他們的學(xué)習(xí)積極性。

（二）實訓(xùn)基地建設(shè)無法與實際教學(xué)相契合

實訓(xùn)基地建設(shè)大體可以采用兩種方式：一是學(xué)校自行建立實訓(xùn)基地；二是校企合作，將實訓(xùn)基地搬進(jìn)企業(yè)的真實場景里。

叉車、貨架、手推車、分揀系統(tǒng)、自動化立體庫、自動導(dǎo)向車、操作軟件，各項動輒十幾萬甚至上百萬的實訓(xùn)基地建設(shè)費(fèi)用，對每個學(xué)校來說都是一筆不小的投入，而后期的維護(hù)費(fèi)用也是無法避免的開支。實訓(xùn)基地如何滿足各門專業(yè)課程的教學(xué)需求，各班的實訓(xùn)課程人數(shù)、所教授的內(nèi)容，甚至課程的時間都需要根據(jù)實訓(xùn)室的建設(shè)狀況重新設(shè)定。如何將實訓(xùn)基地很好地嵌入到課程中來，如何才能實現(xiàn)投入產(chǎn)出均衡是需要思考的問題。

校企合作在學(xué)生的畢業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)可能會比較成熟，但就單門課程來說，無論是教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計還是組織實施都存在很大的難度。企業(yè)有自身的生產(chǎn)運(yùn)營計劃，如果要為學(xué)校的單門課程服務(wù)，勢必對企業(yè)和學(xué)校雙方的合作提出很高的要求。目前絕大部分校企合作都只是停留在參觀學(xué)習(xí)的層面，很難讓每名學(xué)生都有實際操作企業(yè)設(shè)備的機(jī)會，更談不上教授設(shè)施設(shè)備的使用、配送計劃的制定與決策。

二、Flexsim仿真軟件簡介

Flexsim是美國的Flexsim Software Production公司開發(fā)的世界上惟一一個在圖形建模環(huán)境中集成了C++和編譯器的仿真軟件，它的主要功能是將物流或者其他過程可視化，然后在軟件中設(shè)置各種參數(shù)，進(jìn)而運(yùn)行來預(yù)知結(jié)果。它是一款采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，具有三維顯示功能的系統(tǒng)仿真軟件，廣泛應(yīng)用于建模、仿真以及實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程可視化。應(yīng)用 Flexsim建模的基本步驟如圖1所示。

三、運(yùn)用Flexsim教學(xué)的優(yōu)勢

（一）提高學(xué)生的感性認(rèn)識和實際操作技能

在高職校配送課程的教學(xué)過程中，學(xué)生對配送運(yùn)作流程的認(rèn)識，尤其是配送中心內(nèi)部流程（卸貨、檢驗、儲存、分揀、流通加工等）的認(rèn)識和了解基本停留在理論上，對于流程中的設(shè)施設(shè)備和運(yùn)作效率缺乏感性認(rèn)識。

一般的實踐教學(xué)是組織學(xué)生進(jìn)入物流配送中心參觀和實習(xí)，但這項工作費(fèi)時又費(fèi)力；也有學(xué)校花大量財力建設(shè)了實訓(xùn)基地，但一般都只能進(jìn)行小班化教學(xué)且只能模擬配送中心的部分功能。在配送課程的教學(xué)過程中利用Flexism仿真模擬可以充分提高學(xué)生的認(rèn)知，實現(xiàn)很好的教學(xué)效果。Flexsim仿真軟件可以立體形象地向?qū)W生展示配送實踐教學(xué)模擬軟件的功能，加深學(xué)生印象?，F(xiàn)今很多物流規(guī)劃設(shè)計項目中都會用到Flexsim軟件，學(xué)生也可通過類似或者更加深入的訓(xùn)練，提高在使用物流仿真軟件方面的操作技能。

（二）對象參數(shù)種類繁多，覆蓋知識點(diǎn)全面廣泛

配送課程是高職物流管理專業(yè)高年級學(xué)生學(xué)習(xí)的一門核心專業(yè)課程，F(xiàn)lexsim中的對象參數(shù)（見圖2）可以表示幾乎所有存在的實物對象，像機(jī)器、操作員、傳送帶、叉車、倉庫、交通燈、儲罐、箱子、貨盤、集裝箱等都可以用Flexsim中的模型表示，同時數(shù)據(jù)信息也可以輕松地用豐富的模型庫表示出來。這樣就可以將其運(yùn)用于配送作業(yè)流程設(shè)計與規(guī)劃、配送中心的合理布局、配送中心設(shè)備配置、配送中心作業(yè)管理、進(jìn)貨作業(yè)、理貨與配貨作業(yè)、出貨作業(yè)、配送物流系統(tǒng)仿真、自動化立體倉庫運(yùn)行、物流中心有效性等教學(xué)中，基本涵蓋了所有的配送課程知識點(diǎn)。

（三）視窗頁面簡單直觀，易于學(xué)生理解操作

Flexsim應(yīng)用深層開發(fā)對象，這些對象代表一定的活動和排序過程。要想利用模板里的某個對象，只需用鼠標(biāo)把該對象從庫里拖出來放在模型視窗即可。每一個對象都有一個坐標(biāo)（x，y，z）、速度（x，y，z）、旋轉(zhuǎn)以及一個動態(tài)行為（時間）。對象可以創(chuàng)建和刪除，而且可以彼此嵌套移動，它們都有自己的功能或繼承來自其他對象的功能。在Flexsim的3D虛擬中，用戶可以使用鼠標(biāo)器放大、縮小和改變視像的角度（見圖3）。這樣簡單直觀的設(shè)計能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也易于學(xué)生的理解和操作，交互性很強(qiáng)，是非常適合配送課程的軟件。

（四）成本低，投入產(chǎn)出比高

Flexsim軟件只要安裝到機(jī)房的電腦上即可使用，基本上只有軟件的購置費(fèi)用這一筆開支，且配置完成后，在學(xué)生上課時只要安排好機(jī)房的使用就可以了，學(xué)生可以根據(jù)教師安排的任務(wù)，在機(jī)房實現(xiàn)各項仿真操作。通過分組，組內(nèi)成員和小組間相互交流溝通，教師可根據(jù)學(xué)生的操作情況及時進(jìn)行點(diǎn)評，真正實現(xiàn)“做中學(xué)，學(xué)中教”，實現(xiàn)良好的教學(xué)效果。

四、應(yīng)用Flexsim軟件輔助配送課程教學(xué)實例

下面以分揀系統(tǒng)為例，說明Flexsim軟件在教學(xué)過程中的具體運(yùn)用。

（一）教學(xué)目標(biāo)

1掌握自動分揀系統(tǒng)設(shè)計的步驟，并能夠?qū)Ψ謷到y(tǒng)設(shè)計各個環(huán)節(jié)的影響因素進(jìn)行分析；2對自動分揀系統(tǒng)設(shè)計步驟中涉及到的搬運(yùn)設(shè)備、自動識別設(shè)備、集裝單元器具及分揀機(jī)等進(jìn)行選型，并掌握設(shè)備參數(shù)含義以及相關(guān)參數(shù)；3掌握自動識別設(shè)備和分揀機(jī)的選型對分揀輸送設(shè)計的影響，能夠利用自動識別設(shè)備和分揀機(jī)的參數(shù)確定輸送設(shè)備的速度；4能夠依據(jù)設(shè)備選型結(jié)構(gòu)和假定條件完成自動分揀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安排和設(shè)計，進(jìn)而確定自動分揀系統(tǒng)的總體尺寸；5培養(yǎng)學(xué)生對自動分揀系統(tǒng)評價的能力，主要指標(biāo)包括分揀機(jī)的利用率、人員閑置率等。

（二）教學(xué)策略

1成立工作小組。在教學(xué)環(huán)節(jié)中可將學(xué)生分成若干小組，制定自己的工作制度、工作日程，開展仿真實踐。關(guān)于分組的原則，可以讓學(xué)生自由組合，推選組長，也可以由教師選定組長，再由組長確定組員。要采取全面參與、內(nèi)部分工的合作方式，即在小組成員合作中不要讓每個成員只參加工作步驟的一個階段，而是讓每個成員都完整參加各個階段的工作，在各個階段中大家各分擔(dān)一部分工作，并且共同討論決策，這樣才能讓每位組內(nèi)成員都有機(jī)會接觸到仿真的全過程。

2討論確定仿真模型結(jié)構(gòu)和需要采集的數(shù)據(jù)。為了讓學(xué)生有宏觀整體認(rèn)識，建議在建模前組織學(xué)生進(jìn)行2課時的企業(yè)參觀，通過真實所見，觀察記錄以便確定小組研究的分揀系統(tǒng)包含哪些設(shè)施設(shè)備，這些設(shè)施設(shè)備在分揀流程中扮演著怎樣的角色，要建立模型需要哪些原始數(shù)據(jù)。

3建立模型。對高職生來說，模型的建立不需要太復(fù)雜，所選擇的系統(tǒng)規(guī)模一定要適當(dāng)。如果規(guī)模過大，每一個對象的時間、顏色、連接、容量的設(shè)定，仿真實驗的次數(shù)和時間，最終表格數(shù)據(jù)的處理將耗費(fèi)太多的課堂時間，學(xué)生也難以從繁瑣的軟件操作中獲得學(xué)習(xí)的樂趣。

4仿真分析與優(yōu)化。學(xué)生通過不斷編譯、重置和運(yùn)行、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，找到模型的瓶頸所在，并通過改變相關(guān)參數(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化。最好能采用小組展示的方式，讓每個小組派代表系統(tǒng)闡述仿真的特點(diǎn)、矛盾和原因，提出解決方案和預(yù)期效果。在全班同學(xué)面前進(jìn)行演示，這樣有利于拓寬全體學(xué)生的思路，也給發(fā)言的學(xué)生提供了鍛煉的機(jī)會。

5撰寫仿真分析報告。最后每個小組提交小組實驗報告、原系統(tǒng)模型、優(yōu)化后的模型和仿真報告文檔。

（三）教學(xué)實施

可以考慮建立一個簡單的分揀系統(tǒng)模型：分揀系統(tǒng)要分揀的有三種貨物：A、B和C。它們先通過緩存區(qū)，緩存區(qū)有三臺檢測系統(tǒng)分別對這三種產(chǎn)品進(jìn)行檢測，再通過各自的傳送帶將產(chǎn)品運(yùn)輸出去。三種貨物到達(dá)緩存檢測區(qū)的時間服從正態(tài)分布（均值20，標(biāo)準(zhǔn)偏差2）。到達(dá)檢測區(qū)的產(chǎn)品類別A、B、C服從正態(tài)分布。緩存區(qū)容量為25件產(chǎn)品。傳送帶傳送速度為1m/s。

通過修改選項的默認(rèn)參數(shù)，點(diǎn)擊Template按鈕，修改其中棕褐色的參數(shù)值：將10改為20；選擇Source Triggers選項卡，在 On Creation下拉框中選擇Set Item type and Color來改變產(chǎn)品類型和顏色；雙擊Queue，其參數(shù)對話框?qū)霈F(xiàn)，將Maximum Content 對應(yīng)值改為 25，點(diǎn)擊Apply確認(rèn)；設(shè)置Processor對象，在參數(shù)對話框“Process Time” 下拉框中選擇 “Exponential Distribution”選項，將參數(shù)由默認(rèn)值10改為30；選取統(tǒng)計對象，拖放3個Recorder對象至建模視圖中，修改坐標(biāo)值，完成統(tǒng)計信息的查看與顯示，如圖4所示。

也可對此模型進(jìn)行擴(kuò)充，三種產(chǎn)品的速度以三種不同的方案設(shè)定：1產(chǎn)品1、3按照正態(tài)分布到達(dá)（均值15，標(biāo)準(zhǔn)偏差5），產(chǎn)品2按照正態(tài)分布到達(dá)（均值20，標(biāo)準(zhǔn)偏差5）；2產(chǎn)品1、2、3都按照指數(shù)分布到達(dá)（位置參數(shù)0，尺度參數(shù)6）；3產(chǎn)品1、3按照正態(tài)分布到達(dá)（均值15，標(biāo)準(zhǔn)偏差5），產(chǎn)品2按照指數(shù)分布到達(dá)（位置參數(shù)0，尺度參數(shù)10）。還可以在緩存區(qū)加上人工或者在傳送帶的后續(xù)加上叉車和貨架來擴(kuò)充分揀系統(tǒng)，如圖5所示。

五、結(jié)束語

物流管理專業(yè)對學(xué)生的實際操作能力要求很高，配送課程教學(xué)更是要求在其理論教學(xué)中引進(jìn)現(xiàn)代化信息技術(shù)手段，借助多媒體技術(shù)實現(xiàn)教育教學(xué)內(nèi)容的改革。而Flexism軟件的運(yùn)用就是對配送課程教學(xué)改革的一個重要推進(jìn)，操作簡單而功能強(qiáng)大的Flexism漢化版軟件更是廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)物流等教學(xué)領(lǐng)域，并取得了良好的效果。

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