物流工程学实验指导书.docx
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物流工程学实验指导书
《物流工程学》
实验指导书
张桂涛主编
青岛大学国际商学院管理科学与工程系
二О一二年一月十日
一、前言
上机实践的实验过程是使学生把课堂教学与实际操作相结合的过程，是理论联系实际的重要环节。
《物流信息系统》课程是高等院校物流管理专业的一门专业基础课程，学习和掌握与之相关的内容是高等院校学生的需求和迫切愿望；同时也是一门实验性较强的课程，实验是课本知识的拓展与深化。
为了使学生更好地掌握本课程的核心内容，增强学生的动手能力，满足21世纪培养高素质人才和教学改革的需要，编写了本书。
本书配合教材的需要，按照作为提高学生物流信息系统分析与设计水平的思路来安排内容。
通过计算机实验和案例分析，使学生加深理解、验证巩固课堂教学内容；增强物流信息系统的感性认识；掌握物流信息系统分析、设计、实施的基本方法；培养学生理论与实践相结合的能力。
由于编者水平有限，书中难免存在错误或不妥之处，敬请读者不吝指正！
编者
实验须知………………………………………………………1
预备知识………………………………………………………2
实验一物流信息系统发展现状与趋势………………………7
实验二条码技术的基本原理与应用现状……………………8
实验三条码信息读取与条码打印……………………………9
实验四配送中心系统条形码设计实验………………………10
实验五条码的生成与鉴别实验………………………………13
实验六条码标签生成打印系统实验…………………………14
实验七POS机后台信息系统操作……………………………15
实验八POS机收银操作…………………………………………17
实验九RFID标签的认识、信息读取和分析…………………18
实验十自动化立体仓库数字化分拣系统实验…………………20
实验十一电子标签分拣操作……………………………………21
实验十二自动化立体仓库入库出库操作………………………22
实验十三AGV小车运输模拟实验…………………………………23
实验十四模拟GPS指挥下车辆运输调度实验…………………25
实验十五 综合设计实验…………………………………………27
二、实验须知
（一）预习要求
1.实验前认真阅读实验教程中的有关内容，明确实验目的和实验任务。
2.每次实验前应进行实验预习，未预习者不允许参加实验。
预习报告中：
对软件实验，要求画出程序流程图，编好上机程序。
（二）实验要求
1.实验是学习“物流信息系统”这门课程的重要环节，实验课请勿迟到、早退、缺席。
2.爱护设备，保持清洁，不随意更换设备。
3.认真完成实验任务，实验结果要经老师检查，教师对实验内容提问，对完成实验者作相关记录；实验过程中遇到问题经思考、讨论不能解决的，及时向老师请教。
4.发生事故，应立即切断电源，并马上向教师报告，检查原因，吸取教训。
造成损失的，应该按照有关规定处理。
5.实验完毕，请自觉整理实验设备，检查有无自己的物品忘记带走，然后有序地离开实验室。
（三）报告要求
实验完成后，按照老师要求，递交一份实验报告，报告中应包括下列内容：
1.实验名称、实验人姓名、学号、班级、所用的设备号。
2.实验目的、任务。
3.重点任务程序流程图、程序清单（应加适量注释，以增加程序的可读性）。
4.记录和分析实验结果。
5.据实验目的认真做小结。
（四）先修课程或知识
信息技术导论，计算机基础，操作系统，系统分析与设计，SQLserver
（五）后续课程
三、实验准备和简介
（一）说明
课程代码：
英文名称：
LogisticsInformationSystem，LIS
适用对象：
物流管理、工业工程本科专业
学时学分：
共32学时，1学分。
（二）基本原理及课程简介
《物流工程学》是一门培养学生信息系统规划、分析、设计、实施能力的理论课程，同时要求学生具有较强的动手实践能力。
在物流管理专业和工业工程专业的培养计划中，它是核心课程。
本课程在教学内容方面着重基本理论、基本知识和基本方法。
在实践能力方面着重培养系统分析方法、系统设计方法、系统的实施方法与基本技能的训练。
实验课程不同于理论课程，应充分体现“教师指导下的以学生为中心”的教学模式，以学生为认知主体，充分调动学生的积极性和能动性，重视学生自学能力的培养，共开设5个实验项目。
实验1-4侧重单项技能训练，实验5为综合性实验。
（三）实验设备配置
每人配置1台电脑，安装有专门试验系统，可访问Internet网。
青岛大学文科实训中心现代物流实验室
（四）考核与报告
1．实验后，按照老师要求，学生将实验结果等内容写出实验报告（例如系统可行性分析报告、系统分析报告，系统设计说明书等），符合实验教学的要求，并得到指导教师的认可。
2．指导教师对每份实验报告进行审阅、评分。
3．该实验程依附于理论课，实验课的成绩记入课程平时成绩。
实验一物流信息系统发展现状与趋势
一、实验目的
１．初步认识几种不同常用的信息技术在物流信息系统中的应用。
２．能够理解各种信息技术等的优点和缺点，初步理解不同信息技术的综合应用。
３．掌握物流信息系统的发展趋势。
4．培养分析问题、解决问题的能力，提高查询资料和实践能力。
二、实验内容
1．初步认识条码技术、射频识别技术在物流信息系统中的应用。
2．初步认识GIS、GPS在物流信息系统中的应用。
3．初步认识EDI等信息交换技术在物流信息系统中的应用。
4．写出自己对物流信息系统发展的认识，并初步体会各种信息技术的优缺点。
三、实验思考
1．对实验目的认真作总结；
2．根据自己体会、认识和思考的结果，写实验报告。
实验二条码技术的基本原理与应用现状
一、实验目的
１．初步认识条形码编码和识别的基本技术和基本原理。
２．能够理解条形码等的优点和缺点，初步理解条形码技术的综合应用。
３．掌握条形码技术的应用现状和存在的主要问题。
4．提高查询资料和实践能力。
二、实验内容
1．初步认识不同编码类型的条形码技术，重点学习EAN-13、EAN-8和93码等。
2．理解编码原理和识别原理。
3．初步认识条形码技术在供应链信息交换中的关键地位。
4．写出自己对条形码技术的认识，并初步体会各种条形码技术的优缺点。
三、实验思考
1．对实验目的认真作总结；
2．根据自己体会、认识和思考的结果，写实验报告。
实验三条码信息读取与条码打印
一、实验目的
１．正确认识几种不同标准的条码，认真识别不同条码特征。
２．能够正确使用条码阅读器，读取几种常见条码，提高条码阅读器操作实践能力。
３．掌握EAN.UCC-13等条码的设计、打印方法。
4．培养分析问题、解决问题的能力，提高查询资料和实践能力。
二、实验内容
1．识别常见条码，区分各自的特征。
2．认识几种条码阅读器，练习使用方法，完成几种条码符号的识读。
3．正确连接条码打印机，安装条码打印软件，使用条码打印软件打印EAN.UCC-13等条码。
4．打印出的条码，用条码识读器进行识读。
固定式条码识读器
三、注意事项
1．区分不同条码特征，注意观察起始符和结束符；
2．体会条码阅读器正确的手持方法，与条码的距离，扫描速度，扫描角度，识别精度，抗干扰能力；
3．观察不同商品特征，包括外形、包装、大小等条码粘贴位置、方向的不同点；
4．正确使用条码打印机。
四、实验思考
1．观察总结条码有关知识，针对实验目的认真作总结；
2．记录实验结果，写实验报告。
实验四配送中心系统条形码设计实验
一、实验目的
在综合运用物流分类编码技术和条码技术的基础上，综合立体仓库实际情况，为仓库中物品和储运单元（包括托盘和周转箱）设计相应的编码方案，并制作复合EAN·UCC标准的条码标签。
通过本实验，体会EAN·UCC标准体系结构；掌握条形码的编码及制作方法；并学会使用条码识读设备扫描条码。
二、实验内容
EANInternational是一个国际性的非官方的非营利性的组织，其宗旨是“开发和直接协调全球性的物品标识系统，促进国际贸易的发展”；目的是建立一套国际通行的全球跨行业的产品、运输单元、资产、位置和服务的标识标准体系和通信标准体系。
EAN·UCC的应用领域如图1所示。
图1EAN·UCC系统的应用领域
从图中可以看出EAN·UCC系统的六大应用领域，包括贸易项目标识、物流单元标识、资产标识、位置标识、服务关系的标识和特殊应用。
其中贸易项目的编码结构较为复杂，总共有四种编码结构的标准，分别是EAN/UCC-13、EAN/UCC-8、UCC-12以及EAN/UCC-14，选择何种编码结构取决于贸易项目的特征和用户的应用范围。
详见表一。
表一GTIN中的贸易类型与供选编码结构对照表
贸易类型
可选编码结构
GTIN
零售贸易项目
零售定量贸易项目
EAN/UCC-13
EAN/UCC-8
UCC-12
零售变量贸易项目
非零售贸易项目
EAN/UCC-13
UCC-12
EAN/UCC-14
各种编码结构与条形码码制对应关系见表二。
表二EAN/UCC系统编码结构与条形码码制对应关系表
编码结构
条形码码制
EAN/UCC-8
EAN-8
UCC-12
UPC-A、UPC-E、ITF-14、EAN-128
EAN/UCC-13
UPC-A、UPC-E、EAN-13、ITF-14、EAN-128
EAN/UCC-14
UPC-A、UPC-E、ITF-14、EAN-128
其他的应用领域如物流单元和资产等都采用EAN/UCC-128码，即UCC/EAN-128条码表示。
如果需要表示贸易项目的附加信息，就应选择EAN/UCC-128码。
应用标识符是标识编码应用含义与格式的字符，其作用是指明跟随其后的数字所表示的含义。
识编码常用应用领域标识符见表三。
表三应用标识符的含义
应用标识符
含义
格式
00
系列货运包装箱代码SSDD-18
n2+n20
01
货运包装箱代码SCC-14GTIN
n2+n18
10
批号或组号
n2+n1..20
11
生产日期（年、月、日）
n2+n6
12
应付款日期（年、月、日）
n2+n6
13
包装日期（年、月、日）
n2+n6
15
保质期（年、月、日）
n2+n6
21
系列号
n2+n1..20
三、实验步骤
1.条码编码
根据EAN/UCC标准有关规定，分别为货物、托盘和周转箱确定编码方案。
在编码过程中，应注意：
①区分贸易项目与储存单元，二者应采用不同的编码标准；
②对于贸易项目需要考虑零售贸易项目或非零售贸易项目的问题；
③零售贸易项目需要进一步确定是定量贸易项目还是变量贸易项目；
④如果是非零售中的定量贸易项目，还要区分单个包装或多个包装等级；
⑤对于储存单元，则需要考虑标签是是否需要表示附加信息，如何选择附加信息的应用标识AI。
2.利用标签软件和条码打印机制作条码标签。
注意符合《EAN/UCC通用规范》中的有关规定。
本次实验，每位同学需要制作商品条码三张，托盘条码一张、周转箱条码一张，共五张，贴在实验报告上。
3.识读条码。
利用一维条码扫描枪识读条码。
四、注意事项
1．体会条码阅读器正确的手持方法，与条码的距离，扫描速度，扫描角度，识别精度，抗干扰能力
2．正确使用条码打印机。
五、实验思考
1．列出条码编码过程；
2.制作出标准的条码并于物品配合一起使用；
3．实验过程中遇到过什么问题，你是怎么解决的？
4.了解常用的条码程序和制作过程、功能等；
5.记录你在编码过程中采用的编码方案，写实验报告。
实验五条码的生成与鉴别实验
一、实验目的
1、了解一维码、二维码的标准、功能；
2、生成一维码、二维码。
二、实验内容
1、认识和制作一维条码和二维条码；
2、熟悉条码的种类和编码规则及设备接口的名称、型号和主机及接口的名称、型号；
3、掌握现代生活中和企业中常用的条码，去大型超市观摩实际应用的条形码；
4、了解条码的重要性。
三、实验步骤
1、在老师指导下，安装和打开条码设备；
2、运用条码设备去制作和打印条码；
3、运用条码的识别规则来区别和认识不同条码。
四、注意事项
1、了解条码在生活中和企业中的基本作用；
2、熟悉条码的基本原则和功能要求。
五、实验思考
1、要求制作出一维和二维的条码，并按类型作出三种；
2、运用条码功能完成出入库和盘点的功能；
3、思考一维和二维的条码的各自优缺点；
4、完成实验报告。
实验六条码标签生成打印系统实验
一、实验目的
1、通过实验使学生进一步理解条码技术的理论知识；
2、加深学生对条码构成、生成、应用的直观认识；
3、使学生真切地体会到条码的优越性，提升学生对物流管理现代化的认识。
二、实验内容
本实验要求学生（暂时充当条码管理人员）根据验货清单，检索出商品的编码，运用条码技术基础，生成并打印出条码标签，贴到商品上。
注意与物流实际的结合。
三、实验步骤
1、接收收货单
实验开始后，按照企业业务流程，验货人员对供应商发送来的商品进行检验后，开出收货单，条码管理人员以此为依据，开始作业。
2、给商品编码
条码管理人员根据收货单的信息，结合本企业的物品编码规则，对待入库地货物进行编码。
应保证该编码是货物的唯一标识。
3、查找已编代码
如果货物已有编码，则在初始设定地货物字典数据库中，运用各种查询条件的组合，检索找到此货物的编号。
4、记录货物编码
将货物的新编码或已有编码输入补充货单。
5、生成条码
用货物编码，调用条码生成模块，生成该货物的条码代号以及图形符号。
6、打印条码标签
条码员依照条码打印机的使用说明，将上一步得到的条码符号提交条码打印机，得到条码的不干胶标签。
7、贴条码标签
条码员将打印出来的条码贴到商品合适的位置上。
粘贴的位置和方式要符合规范。
四、注意事项
1、了解打印机的操作方法；
2、熟悉条码、标签和打印机的功能要求。
五、实验思考
1、体会本次实验取得的主要收获和体会；
2、完成实验报告。
实验七POS机后台信息系统操作
一、实验目的
1、通过实验使学生理解POS机后台信息的录入操作步骤；
2、加深学生对条码POS机收款等信息的直观认识；
3、使学生真切地体会到条码组成的应用系统的优越性，提升学生对物流管理现代化的认识。
二、实验内容
本实验要求学生（暂时充当POS机或者超级市场的管理人员）根据进货需要，把货物上的条码、产品名称、制造商、各种价格等信息正确录入到POS机后台数据库，为前台收款工作奠定基础。
注意与仓库要求的实际结合。
三、实验步骤
1、接收货物
实验开始后，按照企业业务流程，验货人员对供应商发送来的商品进行检验后，条码管理人员以此为依据，开始信息录入。
2、启动系统，进入POS机后台信息系统。
3、录入信息
条码管理人员根据商品的信息，正确录入相关信息，应保证该编码是货物的唯一标识。
图1系统启动界面
图2信息录入操作种类
图3信息录入界面
四、注意事项
1、了解条形码信息的表示方法；
2、理解条码和产品绑定的功能要求。
五、实验思考
1、体会本次实验取得的主要收获和体会；
2、完成实验报告。
实验八POS机收银操作
一、实验目的
1、通过实验使学生学会POS机收银的操作步骤；
2、加深学生对POS机后台录入信息使用的直观认识；
3、使学生真切地体会到条码组成的应用系统的优越性，提升学生对物流管理现代化的认识。
二、实验内容
本实验要求学生（暂时充当POS机或者超级市场的收银人员）根据顾客需要，正确操作把商品上的条码、产品名称、制造商、各种价格等信息显示在看板上，有学生充当顾客购物，模拟超市购物过程。
注意与仓库要求的实际结合。
三、实验步骤
1、顾客挑选商品
实验开始后，由学生充当顾客开始挑选商品，并把所选购商品放入购物车。
2、顾客交款
顾客到达收银处，开始交款，收银员按照步骤进行操作收银。
3、打印收据、找零
收银员把所有商品信息扫描后，得到收款总额，并收取相应金额，打印收据，找零。
收款完成。
四、注意事项
1、收据的斯取方法；
2、注意钱箱的功能。
五、实验思考
1、体会本次实验取得的主要收获和体会；
2、完成实验报告。
实验九RFID标签的认识、信息读取和分析
一、实验目的
1．正确识别RFID标签、RFID标签的读头及控制器和相应的天线构成一个RFID检测通道。
2．理解非接触的信息媒介传输方式，了解这种新技术有着传统信息传输方式优点。
3．体会RFID与条码技术的异同点。
二、实验内容
1．认识RFID标签、RFID标签的读头及控制器和相应的天线构成的整个RFID检测通道。
2．看图，理解RFID系统的识读原理及信息传递过程，在给定的RFID标签中，识读信息。
3．把需要写的信息写入RFID标签中，并进行识读。
4．理解RFID技术的优点，了解编码和加密相关知识。
图1RFID系统的识读原理
图2射频标签
三、注意事项
1．注意识读器的正确操作和天线的作用；
2．注意标签不要在电磁干扰的环境下工作；
3．注意识读器和计算机系统正确连接。
四、实验思考
1．体会RFID技术的识别原理，绘制相关的流程图；
2．测量RFID技术的识别距离。
3．认真体会RFID技术和条码技术的异同点，作小结。
4．记录实验结果，写实验报告。
实验十自动化立体仓库数字化分拣系统实验
一、系统介绍
该系统通过DPS（数字化分拣系统）与DAS（数字化配货系统）的有机结合应用，可实现配送作业的高水准高精度。
在每个放置货品的货架上设置电子标签（LightModule），按照电子标签提示的分拣数字进行操作的分拣支持系统。
二、实验目的
1．掌握自动化立体仓库系统的工作过程主要实现方法；
2．掌握数字化分拣系统的工作原理和主要实现方法；
3．掌握数字化分拣系统的操作方法。
三、实验内容
1．学习自动化立体仓库的相关知识和相关通信设备的工作原理、连接方法；
2．编制各种电子标签；
3．按照编制的电子标签模拟货品的分拣。
四、注意事项
1．检查自动化立体仓库系统和数字化分拣系统是否正常工作；
2．检查各通信设备及硬件设备是否正常工作；
五、实验思考
1．绘制数字化分拣系统的工作流程图；
2．分析实验过程中出现的问题及解决方案；
3．记录实验结果，写实验报告。
图1自动化立体仓库及分拣系统
图2数字化分拣统工作原理概要图
实验十一电子标签分拣操作
一、系统介绍
该系统通过数字化，可实现配送作业的高水准高精度。
在每个放置货品的货架上设置电子标签（LightModule），按照电子标签提示的分拣数字进行操作的分拣支持系统。
二、实验目的
1．掌握数字化分拣系统的工作原理和主要实现方法；
2．掌握数字化分拣系统的操作方法。
三、实验内容
1．学习自动化立体仓库的相关知识和相关通信设备的工作原理、连接方法；
2．编制各种电子标签；
3．按照编制的电子标签模拟货品的分拣。
四、注意事项
1．检查自动化立体仓库系统和数字化分拣系统是否正常工作；
2．检查各通信设备及硬件设备是否正常工作；
五、实验思考
1．绘制数字化分拣系统的工作流程图；
2．分析实验过程中出现的问题及解决方案；
实验十二自动化立体仓库入库出库操作
一、系统介绍
该系统通过数字化，可实现配送作业的高水准高精度。
在每个立体仓库货架上利用堆垛机放置物品。
系统包括控制监控机、堆垛机和立体仓库货架。
二、实验目的
1．掌握自动化立体仓库系统的工作过程主要实现方法；
2．掌握堆垛机与自动化立体仓库管理系统的通信和主要实现方法；
3．熟悉堆垛机与自动化立体仓库的各种感应设备。
三、实验内容
1．学习自动化立体仓库的相关知识和相关通信设备的工作原理、连接方法；
2．编制各种感应器；
3．模拟自动化立体仓库的入库和出库操作。
四、实验步骤
1、打开两个管理软件，条形码扫描软件和立体仓库监控软件，打开各种设备的电源，设备就绪；
2、人员就位，打印托盘条码；
3、制作入库单，其状态为未执行，绑定相应托盘条码与货物；
4、自动匹配库位；
5、下达入库指令；
6、货物到达理货台，理货人员贴标签；
7、堆垛机动作，执行入库，货物到达预定位置或自动分配位置；
8、入库完毕，监控软件显示当前库存状态。
五、注意事项
1．检查自动化立体仓库系统和数字化分拣系统是否正常工作；
2．检查各通信设备及硬件设备是否正常工作；
六、实验思考
1．实验当中哪些操作可以进一步优化？
2．分析实验过程中出现的问题及解决方案；
实验十三AGV小车运输模拟实验
一、实验目的
1、了解多频磁导引AGV小车的基本组成。
2、掌握多频磁导引技术的基本原理及导引线的布置技巧。
3、学会AGV小车行走路径的本机设置方法。
4、学会AGV小车的本机运行操作。
二、实验说明——AGV的组成
AGV由以下各部分组成：
车体、蓄电池、车上充电装置、控制系统、驱动装置、转向装置、精确定位装置、移载机构、通信单元和导引系统。
（1）车体。
由车架和相应的机械电气结构如减速箱、电动机、车轮等组成。
车架常采用焊接钢结构，要求有足够的刚性。
（2）蓄电池与充电装置。
常采用24V或48V直流工业蓄电池为动力。
（3）驱动装置。
驱动装置是一个伺服驱动的变速控制系统，可驱动AGV运行并具有速度控制和制动能力。
它由车轮、减速器、制动器、电动机及速度控制器等部分组成，并由计算机或人工进行控制。
驱动装置速度调节可采用脉宽调速或变频调速等方法，直线行走速度可达1m/s，转弯时为0.2～0.5m/s，接近停位点时为0.1m/s。
为了安全，它常采用断电制动、通电解脱松开。
紧急停车继电器独立于计算机之外，其通断状态由急停按钮和安全装置来确定。
三、引导原理——反光带或磁带导引
反射式导向。
这种引导方式是在地面上连续铺设一条用发光材料制作的带子，或者用发光涂料抹在规定的运行路线上，在车辆的底部装有检测反射光传感器，通过偏差测定装置控制驱动转向电机来不断调整车辆前进的方向，以保持车辆沿着规定的线路行驶。
反射式导向用的反射光带是粘贴在场地表面的，故又称帖附式导向，属受动式。
采用这种导向方式的自动搬运车，其路线的布置比较容易，但易受外界光源的干扰。
四、注意事项
在开始熟悉使用本套AGV系统之前，请牢记以下几条注意事项：
1、启动小车之前，请注意小车是否出于导引线中间。
如果位置不正确，请关闭小车电源后将小车推到导引线中间后再启动小车。
2、启动小车之前，请查看小车顶端的红色紧停按钮是否按下。
如果处于紧停状态，请旋转紧停按钮使之弹出。
3、旋转车顶的钥匙，启动小车电源。
如果听到：
“滴”一声短音，并且液晶显示屏上出现蓝色欢迎界面，表示小车启动成功。
如果听到：
“滴——”的
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