设施规划与物流实验指导书.doc

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江西理工大学
《 设施规划与物流分析》课程实验指导书

主审人:蔡改贫 主撰人:吴陆恒

前言
设施规划与物流系统分析是工业工程专业一门重要的专业课程。为使学生对设施规划与物流系统分析有一个全面而又正确的认识,需要一定的实验课程来辅助教学。该课程实验借助于现有工业工程及物流自动化实验系统以强化学生所学的基础理论知识.加强学生的实际操作能力。
本实验指导书适用工业工程专业本科生教学使用,亦可供工业工程专业人员参考。

目录
第一部分 绪论 1
一、本课程实验的作用与任务 1
二、本课程实验的基础知识 1
三、本课程实验教学项目及要求 1
第二部分 基本实验指导 2
一、实验项目序号1实验项目名称：物流自动化实验室的组成 （含主要设施的认识） 2
二、实验项目序号 2 实验项目名称：物流配送 5
三、实验项目序3 实验项目名称：仓库管理系统 7

第一部分 绪论

本实验指导书是根据《设施规划与物流系统分析》课程实验教学大纲编写，适用于工业工程专业.
一、 本课程实验的作用与任务
本课程实验旨在使学生了解现有物流自动化实验系统的组成.理解物流设备的定义与分类。认识一些主要的物流设备与设施。掌握物流的主要功能要素,掌握物流信息管理系统的主要内容.熟悉掌握WMS自动化立体仓库管理系统的各功能模块,熟悉掌握立体仓库入库、移库和出库操作。对自动化立体仓库有一个全面的认识和理解。培养学生在企业中的实际操作能力。
二、 本课程实验的基础知识
设施规划与物流系统分析。
三、 本课程实验教学项目及要求
序
号
实验项目名称
学
时
实验类别
实验要求
实验类型
每组人数
主要设备名称
目的和要求
1
物流自动化实验室组成(主要设备的认识）
2
专业基础
必修
演示
2
工业工程及物流自动化实验系统
了解物流自动化实验室组成；理解物流设备的定义与分类；认识一些主要的物流设施与设备，对自动化立体仓库有一个全面的认识和理解
2
物流配送
4
专业基础
必修
设计与演示
6
工业工程及物流自动化实验系统
通过配送业务流程模拟,明确企业中从销售、采购、库存、配送的基本业务处理流程;联系的学知识,明确配送在整个企业业务流程中的定位，与配送业务相关联的其他各个业务环节,熟悉掌握配送的基本环节
3
物料搬运信息管理系统
2
专业基础
必修
演示与操作
2
工业工程及物流自动化实验系统
明确物料搬运信息管理的基本业务流程;明确物料搬运在整个企业业务处理流程中的定位；熟悉掌握WMS自动化立体仓库管理系统的各功能模块；熟悉掌握立体仓库入库、移库和出库操作

第二部分 基本实验指导

实验项目序号 1 实验项目名称：物流自动化实验室组成
一、实验目的
本实验旨在使学生了解现有物流实验室的组成。理解物流设备的定义与分类。认识一些主要的物流设备与设施.对自动化立体仓库有一个全面的认识和理解。培养学生在企业中的实际操作能力。
二、学时及人员安排
学时:2
人员：32人/批次，6人/小组
三、实验内容
（一）物流装备的定义与分类：物流装备是指用于储存、装卸搬运、运输、包装、流通加工、配送、信息采集与处理等物流活动的设备或装备的总称。物流装备按功能可分为储存设备、装卸搬运设备、运输设备、包装设备、流通加工设备、信息采集与处理设备、集装单元化装备等七大类。本实验室主要涉及到立体化仓库的尺寸设备（货架）、集装单元（托盘）、装卸搬运设备（各类输送机、巷道堆垛机和AGV）。
（二）主要物流设备的性能指标、主要参数和使用范围:
1、托盘:（1）托盘是用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置.使用托盘便于用叉车、搬运车辆或吊车等装卸搬运单元物资或小数量物资。（2）托盘的分类：1)平托盘（是托盘中使用量最大的一种,按制造材料可将其分为木制、钢制、塑料制，高密度合成板托盘等）；2）柱式托盘（柱式托盘的四个角有固定式或可卸式柱子。主要作用有两个，一是可防止托盘上放置的货物在运输或装卸过程中塌垛；其二是利用柱子制成承重，可将托盘货载堆高叠放，而不会压坏下部托盘上的货物）；3)箱式托盘（防护能力强、装运范围大.可有效防止塌垛、货损，不仅可装运可码垛的整齐货物，还可装运各种异形不能稳定的货物）；4）轮式托盘（是在柱式、箱式托盘底下装有小型轮子，不仅有柱式、轮式托盘的优点，还可利用轮子做小距离运动,可不需搬运机实现搬运）。
2、装卸搬运车辆：（1）是指依靠本身的运行和装卸机构的功能，实现货物水平搬运和短距离运输、装卸的各种车辆。（2）分类:按动力装置可分为电动式（动力小、结构简单、操作容易、维修方便、环境污染小，常用于室内）和内燃式（动力大、工作效率高、对路面要求低、结构复杂、维修不便、环境污染大，故常用于室外操作）；按作业方式可分为固定平台搬运车、牵引车和起升车辆三种;其中
堆垛用起升车辆（平衡重式、前移式、插腿式、侧面式、侧面堆 垛、三向堆垛、伸缩臂式叉车、托盘式堆垛车）
起升车辆 非堆垛用起升车辆（托盘搬运车、非堆垛跨车）
堆垛跨车
拣选车
（3)主要性能参数：额定载重量（一般的叉车为3T左右，最大可达60T；而AGV一般在500—1500KG）;水平行驶速度（内燃叉车最高为20—27Km/h，库内作业最高为14—18km/h)；起升速度和下降速度；最小转弯半径;自重；车辆尺寸。
（三）物流实验室组成
现有物流实验室由以下几部分组成：
1、自动化立体仓储系统：包括组合式货架及全自动堆垛机；
2、混合式流水线系统：包括带式输送线、辊式输送线、倍速链线、出入货台、90度转角机构及流水线上的定位传感器、定位阻挡器等组成；
3、电子标签辅助人工拣选单元：流利式货架及电子标签；
4、AGV小车：自动导引小车运输单元；
5、信息系统:
(四）自动化立体仓库
自动化立体仓库是现代物流技术的典型代表.自动化立体仓库系统能够按照指令自动完成货物的存取，并能对库存货物进行自动管理，实现完全自动化作业的仓库.工业自动化物流中心的立体仓库主要包括以下几个部分：高层货架、全自动堆垛机、出入货台、出库流水线，入库流水线等。
四、实验步骤
（一）对工业物流现场设备的认识：
1、对自动化仓储中心的认识：播放文件：“05、仓储与货物分拨系统演示.mpg”、 “06、工厂物料搬运系统集锦。mpg"、 “11、Sdem西门子德马泰克的现代物流技术.mpg"、 “06、物流中心自动仓储入库操作系统。AVI”等;
2、对AGV小车的认识：播放“AGV”目录下的文件。如下文件：“04、物流中心无人自动搬运小车运作演示。mpg”、 “09、轨道小车自动控制系统运作演示(2).mpg”、 “08、轨道小车自动控制系统运作演示（1）.mpg”等。
3、物流综合系统认识:播放“综合仓储”目录下文件.
（二)对实验室物流系统的操作与演示
1、打开装有信息系统PC机；
2、打开堆垛机控制柜:确认其为“自动模式”后，将堆垛机控制柜开关顺时针旋转至“ON”，再按下启动系统开关;
3、打开生产线控制柜：同上
4、打开空压机开关；
5、运行“灵蛙管理3.0”，“FMSMONITOR”，了解实验室工位布置图；并试执行一次入库操作，观察堆垛机运行情况；
6、实验完成后，打开堆垛机控制柜，按下停止系统按钮，再将开关逆时针旋转到“OFF”;再打开生产线控制柜，按下停止按钮，再将开关逆时针旋转到“OFF”； 关闭空压开关等。
7、关闭装有信息管理系统的PC机,并切断电源.
五、注意事项
1、启动系统时先开弱电再开强电；
2、关闭系统时先关强电再关弱电；
3、学生应按实验指导进行实验;
4、每次实验结束后应按时写实验报告，实验报告应包含实验名称；专业，班级，同组人员组成，实验时间，实验目的，实验内容，实验步骤，实验总结(该次实验的心得体会），实验课布置的作业等.
六、思考题
1、叉车的分类、主要技术参数及其选用；
2、自动导引小车的分类、主要技术参数及其应用；
3、自动堆垛机的分类、主要技术参数及其应用;

实验项目序号 2 实验项目名称：物流配送

一、 实验目的
通过配送业务流程模拟，让同学明确在一个企业中从销售、采购、库存、配送的基本业务流程，将以前所学的物流知识联系起来，明确配送业务在整个企业业务流程中的定位,与配送业务相关联的其他各个业务环节，熟悉掌握配送的基本环节.
二、 学时及人员安排
学时：4
人员：32人/批次，6人/小组
三、 实验内容
    模拟一个商场（或多个商场）向配送中心订货，配送中心接到订单后，向商场负责配送。商场可以通过普通采购方式向配送中心下订单，也可以采用招标采购方式下订单。配送中心可以向另一个配送中心购买或置换所缺货物.
四、 实验步骤
1。 准备工作
实验分成三个大组；每大组由两个小组成员组成(12人)；每大组选出一人作为负责人员，负责人员安排本组人员所扮演角色，例如:张某与李某等若干人为商场组,而其余为配送中心组（其中若干人负责备货,若干人负责理货,若干人负责送货等）。
各个配送中心小组准备要作为配送的货物.
各商场组人员实验前须先想好要订购的物资，作为订单需求。
实验前,必须进行1—2个课时的讨论,讨论实验的细节问题。并根据配送中心的基本业务流程，从采购、销售、库存到配送基本业务流程，设计好配送实施过程,制作好每个业务环节所用到的单据、发票、各种帐册,业务完成后，双方必须进行的对帐业务单据。然后再按设计好的配送实施过程进行模拟实验。
2.实验过程
   实验中，应充分利用现用实验室场地和设施，指定好到货验收声地、仓库、理货场地、发货运输车辆(可以AGV小车代替)等.并且必须设定一个模拟时钟,不同组在下订单时,必须按照模拟时间，在相应日期下达订单。各个小组按照自己的业务流程对订单处理、分拣、发货、完成结算，并记相应的财务帐和库存帐。
五、 注意事项
实验结束后，学生对模拟操作进行总结，编写出实验报告。实验报告包括如下内容：专业、班级、学号、姓名、本组成员、自己所承担角色，模拟的业务流程图，模拟时的各种单据、发票、各种凭证，本次实验取得的主要收获和体会等.
六、 思考题
配送的主要环节及其作业流程是什么？

实验项目序号3 实验项目名称：仓库管理系统

一、 实验目的
通过本次实验,让同学明确仓库管理的基本业务流程，明确仓库在整个企业业务流程中的定位，熟悉掌握WMS自动化立体仓库管理系统的各功能模块,熟悉掌握立体仓库入库、移库和出库操作。
二、学时及人员安排
学时：2
人员：32人/批次，6人/小组
三、实验内容
    模拟一个生产企业进行仓库管理。熟悉仓库管理业务流程。熟练操作WMS自动化立体仓库管理系统的各功能模块。
四、 实验步骤
1. 打开堆垛机控制系统电源，并启动系统；
2. 打开流水线控制系统电源，并启动系统；
3. 打开终端控制系统工控机；打开“灵蛙管理3.0”；
4. 入库操作
（1）进入入库操作模块；
（2)点击入库操作，进入入库界面；在此操作界面中有如下选项需要用户处理：
l “请选择入库类型":下拉菜单共有采购入库、换货入库、成品入库、半成品入库等几个选项；
l “供应商编号”：会弹出供应商列表供客户选择，该列表中的供应商信息在管理系统“基本信息”模块下的供应商管理功能中进行设置-—在随盘提供的数据库中，此部分信息已经设定好了；待入库类型选择完成后，可进行供应商编号的选择，其选择方法是:单击“查找供应商”按钮，再在供应商查询属性中选择供应商即可.
l “物料编号查询”：此部分最为重要,因为在选择不同的物料时将会影响后续不同的工作。在选择物料编号查询时，要特别
注意，一定要选择原材料,如果选择了其他选项可能会在后续设定的MES流程的时候无法找到该条信息。(该部分操作顺序为：先在物料标记处选择原材料，之后才能点击查询按钮，查询完毕后选择物料。该操作顺序不能调换！)
(3）待物料编号选定后，即可填入入库量。入库量填1。
（4)以上填完后，即可先后点击按钮“加入列表"和“确定入库”.
（5)点击“确定入库”后,到此在WMS端的入库操作完成。此时，条码打印机会自动打印WMS系统已经分配的条码。
（6）启动固高科技“FMSMonitor”，单击“MES入库计划”选项卡，再单“更新”按钮，在列表框中可以看到待入库的计划。
（7)点击“堆垛机回零”，“生产线复位”按钮.
(8)单击“入库作业”。
（9)单击“启动作业”.同时,流水线会动作（皮带线与入货
台）,当托盘运行至入货台时,堆垛机会自动到入货台取待入库的托盘并将其送入立体仓库的已分配仓位。
5. 上架操作
在“入库管理”模块中，除了可以看到“入库操作”外，还有一
个上架操作。这二者之间的关系是承上启下的。入库操作完成后，当用户点击了确定入库，此时,系统会按照两种情况来处理：第一种情况是，执行硬件操作。如果硬件操作平台已经开启,并且开始执行任务，那么硬件会立刻动作。硬件动作结束后会反馈给数据库一些完成标志位，用来和数据库统一,以便数据库知道下步的动作。如果此时要硬件执行上架操作，就不要在软件中执行上架操作。第二种情况是，不执行硬件操作，而执行软件上架操作.此时，执行的上架操作对数据库而言所得到的结果，同操作硬件是一致的，也就是说，在不执行硬件操作的情况下，执行软件上架操作会在该步骤中起到一个仿真的作用。
只有在成功执行入库操作后,才会在上架操作中，显示上架操作列表。
在该界面中,有以下几条必设信息：
（1）“条码”：该条码框通过扫描枪输入刚才打印出来的条码。
或“点击”右加按钮，则在下拉列表中会显示刚才生成的条码。
（2)“上架数量”：填写1。
（3）“目标仓库"：选择仓库即可。
注意这里的上架数量一应该输入“1”，上面的信息输入成功后,
一定要点确定上架才能同硬件执行后的结果对应起来.会弹出上架成功对话框.
6. 移库操作
在“灵蛙管理3。0”的移库管理功能是为了在仓库盘点时和整理
货架时可将仓库内的货物进行规整.在该界面中,选择目标仓库、目标仓位、原仓库、原仓位后，点击查询，然后点击列表中的选项。最后单击“确定移库”即可。
只要按照“入库操作”步骤完成入库以后，就可以按上述步骤在灵蛙管理软件中完成“移库操作”，然后再切换到“FMSMonito”中执行终端任务执行，点击“MES移库计划"，点击“更新”可以看到移库操作。然后依次点击“堆垛机回零”,“生产线复位”，“移库作业”，“启动作业"按钮即可。此时堆垛机会自动按照任务要求对库内托盘进行移库操作.
7. 出库操作
在“灵蛙管理3.0”的“出库管理模块中”，又击“出库操作"，进入“出库操作”界面。在该界面中有以下几个要素需要选择：
（1）“选择出库类型”，有成品出库、换货出库、生产出库、退货出库和外发出库等几种类型。
(2）“物料编号”，主要对前期所做的入库产品进行选择。特别注意的是，在“物料查询”属性中，“物料标记"一定要选，而且在此处已有原材料、半成品、成品三种选项可选择。每次在下拉列表中选择后，一定要记得点击“查询”，下面列表中的信息才能更新.然后在列表中选择一个要出库的物料类型，点击确定。
（3）“选择目标受体”,按照界面的内容填写,操作完成后，选择目标受体(即已经确定的出库路线)，会在下拉列表中显示选择供应商.
（4）“所在仓库"，该项选择仓库。
（5）“所在仓位”，选择待出库的托盘所在的仓位。
（6）所有上述基本信息填写完毕后,一定要点击查询，在下面列表中就会显示待出库任务。最后点击“加入数据”,就会有一条信息被添加到下面的出库列表中.如果确定出库信息无误,就将滚动条拉到最下面，点击“确定出库”。否则出库信息就无法添加到数据库。至此，一个出库操作流程建立完毕.
（7）打开“FMSMonitor"系统,点击“MES出库计划"，依次单击“更新”、“堆垛机回零”、“生产线复位"、“出库作业"和“启动出库作业" 按钮。则堆垛机会自动按照任务指示进行系统运动,将指定库位的托盘从立体仓库取出，送至流水线指定出库口。
五、 注意事项
实验结束后，学生对系统操作进行总结，编写出实验报告.实验报告包括如下内容:专业、班级、学号、姓名、本组成员、仓库管理业务处理流程图，实验目的，实验内容，实验步骤，本次实验取得的主要收获和体会等。
六、 思考题
一般的物料搬运信息管理系统有哪些主要功能模块？

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