沈丹陽　李楊　張士偉

摘要：空港是航空物流網絡中的樞紐節(jié)點，空港物流布置是影響網絡效率的核心因素。對于不同運作模式下，空港物流布置設計理論和實操技能的掌握，影響著空港物流專業(yè)人才培養(yǎng)的效果。本文提出基于3D擺樣法對空港物流布置設計教學設備進行開發(fā)，有助于讓學生在學習時，動手、模擬、推演，促進教學直觀化，增強學生的動手能力。

關鍵詞：3D擺樣法；空港物流；布置設計；教學設備設計

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）52-0167-02

一、問題的提出

空港物流屬于港口物流范疇，指以空港作為整個物流過程中的一個重要節(jié)點，依托在這個節(jié)點上所形成的網絡中進行的物流活動；以建立中性貨運站、配送中心、物流信息中心和商品交易中心為目的；以全球性或區(qū)域型經濟為中心，以技術、管理、信息生產為基礎；以建設全程運輸服務中心和商貿后勤基地為重點；將運輸、倉儲、裝卸搬運、代理、包裝加工、配送、信息處理等物流環(huán)節(jié)有機結合，形成完整的供應鏈，能為用戶提供多功能、一體化的綜合物流服務。

作為航空類物流管理人才培養(yǎng)的重要方向，空港物流培養(yǎng)方向下設的《設施規(guī)劃與物流分析》、《業(yè)務流程重組》、《民航貨物運輸》、《空港物流規(guī)劃與管理》等課程，都在教學過程中涉及到空港物流的流程、布置、設施、設計等內容。現階段，該部分教學內容只能通過幻燈片展示和教師口頭講述來實現。隨著航空物流實驗室的建設，貨物運輸單證流的模擬已經通過采購系統(tǒng)來實現，但是實物的運作，尤其是空間布置仍然是教學中的重點和難點。市場上雖然有很多商家可以提供“空港”型沙盤，但是一方面由于對空港運作規(guī)律了解欠缺，這些沙盤反映現實空港可行性較低，且專業(yè)性越高價錢越昂貴。另一方面，在現有商業(yè)類型的沙盤模擬中，學生思考、設計拼裝的功能實現存在缺失。因此，本文擬基于3D擺樣法探討空港物流布置設計教學設備的設計問題，從而為相關課程的教學設備的開發(fā)提供了思路。

二、教學的關鍵點

教學目標：了解空港物流布置設計的原則、思路、方法等，掌握空港物流空間組織規(guī)律。

教學內容：空港物流空間構成（如表1），空港物流布置設計基本理論、空港物流設施規(guī)模、規(guī)格與相關標準。

核心問題：讓學生直觀的看到空港物流的布置形式、推演典型機場物流設施布置演變等內容，做到從做中自我學習。

三、3D擺樣法的內涵

擺樣法是最早的布局方法，是二維平面內的比例模擬法，方法簡單，但不夠準確，且花費時間較多[1]。雖然隨著設施規(guī)劃理論的發(fā)展，出現了數學模型法、圖解法、系統(tǒng)布置設計等方法（擺樣法已經逐步被廢棄）[2]，但其對于理解、分析和學習設施規(guī)劃的作用仍然是非常明顯的。

本文提出的3D擺樣法是專門針對教學環(huán)節(jié)設計的，其中，3D包括兩方面的內涵：一是指所擺之樣品和擺樣過程是在3D空間內完成的3D立體擺樣；另一方面是指所擺之樣品是通過3D微縮設計與3D打印控制實現的。該方法一改傳統(tǒng)擺樣法平面、二維的局限，還應用了最新的3D打印技術，降低了置購成本，且只要有3D設計圖紙，即使出現缺樣、丟樣或損壞，都能在很短的時間內補充，更適合于規(guī)模不大的實驗教學。

四、教學設備的設計方案

采用“概念設計—3D設計與驗證—方案采購—應用”四步解決核心問題，具體過程如圖1所示。

1.概念設計階段。以貨郵吞吐量100萬噸規(guī)模的機場為例，總結空港物流布置的基本規(guī)律，整理空港物流布置設施，如跑道、空側交接區(qū)、一級貨站、二級貨站、保稅倉庫、危險品倉庫、辦公樓、快件監(jiān)管中心、檢驗檢疫中心、熏蒸棚、維修中心、通道、綠地、食堂、停車場等。根據這些設施各自的特點，參照實物，按照一定的比例設計出3D模擬模型所需要的標準模塊特征以及教學實驗所需模塊的數量。

2.3D設計與小規(guī)模采購驗證階段。以概念設計為指導，針對最小模塊單元利用繪圖軟件，如AUTOCAD、pro/E等[3]進行3D制圖，然后提供給生產廠家設計圖紙，采用3D打印SLA激光快速成型技術，以光敏樹脂為原料，在計算機控制紫外激光按模塊各分層截面數據對液態(tài)光敏樹脂表面逐點掃描，使被掃描區(qū)域的樹脂薄層產生光聚合反應而固化[4]。先讓廠家生產出部分模擬模塊，進行方案驗證和實驗檢測，從而對概念設計進行反饋，并進行修正，及時改進。

3.整體方案與完成采購階段。經過前面兩個步驟，獲得滿意方案后，采購能模擬貨郵吞吐量100萬噸規(guī)模上下機場的通用的空港物流設施模塊設備。

4.應用階段。讓學生選擇目標機場，首先按照目標機場的現狀將3D模型在面板上進行擺樣模擬，隨后分析空間布置現狀的優(yōu)缺點，其次通過擺樣推演找到空間布置的最優(yōu)方案，最后將擺樣、分析過程形成布置設計報告。

五、預期效果

通過將3D擺樣法引入空港物流布置設計教學內，預期可以達到以下效果。

1.完善教學效果，讓學生“做中學”。讓學生在模擬不同機場以及不同時期的空港物流布局過程，探索出空港物流發(fā)展的規(guī)律，并最終能根據空港物流發(fā)展的不同特點，設計出科學合理的布局圖。

2.感受“樂高”積木的快樂，增強學習的趣味性。研發(fā)的教學設備簡單易用，但趣味性強，有一種體驗“樂高”積木的感覺，學生會對相關內容的學習更感興趣。

3.提高教師的實驗能力，促進產生創(chuàng)新。通過教輔設備的開發(fā)，可以將相關教師組成團隊，提升實驗能力，并通過設備的開發(fā)、使用，進一步促進相關創(chuàng)新的形成。

參考文獻：

[1]薛順，許志沛，洪浩，崔萍，劉曉卉.運用系統(tǒng)布置設計方法的生產設施布置設計[J].工業(yè)工程，2011，（04）：135-138，165.

[2]法玉琦.基于SLP理論的制造車間物流設施布置設計[J].物流技術，2014，（17）：371-373，376.

[3]羅楠，王泉，劉紅霞.一種快速3D打印分層方向確定算法[J].西安交通大學學報，2015，（05）.

[4]劉欣靈.3D打印機及其工作原理[J].網絡與信息，2012，（02）：30.