发布日期:2012年12月01日 22:56
基于AutoCAD二次开发的计算机辅助设施规划
大学生创新活动学术交流案例
——基于AutoCAD二次开发的计算机辅助设施规划软件的
设计与开发
小组成员:王玥莹、方成科、赵彬、王海滨
指导老师:张丽珍、陈雷雷
案例摘要
本项目考虑到我国物流设施规划需求的猛增、过程的复杂、结果的重要,为使设施规划的过程更具科学性、结果更具准确性以及弥补设施规划软件领域的不足,以目前工业设施及物流设施规划与布置的主流方法——SLP法(System Layout Planning,系统化布置设计方法)为基础,创新地结合现代计算机技术(EXCEL、AutoCAD),开发出一款新型的辅助设施规划软件。
项目团队由物流工程专业的4名学生与工程学院的2名老师组成。王玥莹同学具有突出的空间想象能力,喜欢挑战自我;方成科同学擅长计算机绘图,善于观察身边事物;赵彬同学对计算机领域有浓厚的兴趣,遇事沉着冷静;王海滨同学具有丰富分想象力,思维较为活跃。张丽珍老师、陈雷雷老师有丰富的相关领域教学及科研经历,能给与专业的指导与意见。
回顾立项初至项目结题的这近2年半的时间,尽管付出了大部分的课余时间,过程中也遇到了各种各样的困难,但是光阴没有被虚度,困难没有阻碍大家的脚步,我们了解了更多专业知识,学会了独立思考并解决问题的方法,培养了与人沟通以及团队合作能力,收获了组员之间的友谊,并且在小组成员共同努力下,秉着诚实守信、求实务真的原则,紧跟项目研究进度完成了各项研究任务。
一、项目选题与意义
立项前期,小组成员都是上海海洋大学物流工程专业的本科新生,除了入学前的专业培训以外,所掌握的专业知识只有计算机与机械制图,为了更了解自身专业,我们翻看了大量相关书籍及文献,同时主动联系了物流工程专业的专业课老师——陈雷雷,结合老师的建议与自身的兴趣,通过小组成员的协商,最终决定以物流设施规划领域作为项目主要研究内容,并针对该领域进行了初步调研,调研发现:
我国物流业经过这几年的发展,有了质的飞跃。上海作为国际化大都市,经济高速增长,物流业迅猛发展,大量物流设施需要配置以跟上发展脚步,这使得设施规划与布置需求猛增。然而,设施规划与布置过程复杂,最终得到的结果对企业的营运与发展也有着长远的影响,仅依靠直觉和经验做出的决策是不可靠、不科学的,所以在设施规划过程中需要借助定量的分析方法和先进的计算、绘图手段。近年来有不少学者在该领域进行研究和探索,但一直没有找到较为合适的解决方案。
因此,为使设施规划的过程更具科学性、结果更具准确性以及弥补设施规划软件领域的不足,决定将目前工业设施及物流设施规划与布置的主流方法——SLP法与计算机技术(EXCEL、AutoCAD)相结合,开发出一款新型的辅助设施规划软件。
二、项目创新点与特色
本项目针对SLP法在实际设施规划中存在的问题,对其进行改良,借助计算机技术,使得SLP法的应用范围更广,设施规划的精准性、便捷性及效率更高。
项目技术上的主要创新点如下:
1.    将传统的设施规划方法(SLP)与现代计算机技术相结合;
2.    以EXCEL的计算功能辅助SLP法中计算、分析工作;以AutoCAD的绘图功能辅助SLP法中相关图绘制工作;
3.    结合传统的设施规划方法(SLP)提出了食品物流设施布置的一般方法;
4.    结合传统的设施规划方法(SLP)提出了多层厂房设施布置的一般方法。
三、项目进程与成果
为了顺利完成科研工作,小组成员深入学习了项目相关专业知识及软件:
1.    通过阅读书籍、查阅文献,对项目所涉及的领域有了较为深层的了解;
2.    上网调研物流企业,并择优进行实地调研;
3.    系统地学习了EXCEL、AutoCAD软件及两者的二次开发工具;
4.    通过阅读大量原型代码,巩固VB知识。
在该阶段,小组成员除了要完成学校安排的课程以外,还要完成项目上的学习计划,这给我们带来的压力确实不小,每天面对着一个又一个难懂的专有名词,一句又一句复杂的程序代码,难免会产生退缩心理,就在此时有一名同学因为过大的压力而决定退出团队。为保证项目的进度及小组成员的气势,在与指导老师协商后,安排将每周二作为项目进程汇报日,向指导老师反馈项目进度的同时与组员分享所学知识。
在阶段性学习后,小组成员对项目相关领域有了更深的了解,也因此对自己有了信心,于是倍加努力,投入到接下来的工作中:
1.         总结了各自查阅的文献并统一由1人汇总成文献综述;
2.         通过网络与实地的调研,汇总调研过程及得到的信息并由1人编辑成调研报告;

3.        

VB
 
作业单位物流强度的计算
作业单位物流关系的分析
作业单位非物流关系的分析
作业单位综合关系的分析
EXCELL
 
作业单位物流关系相关图的绘制
作业单位非物流相关图的绘制
作业单位综合相关图的绘制
AutoCAD

掌握了EXCEL、AutoCAD软件及VB汇编语言后,重新对项目进行了可行性分析,并制定了软件开发的基本框架(图2)和开发步骤(图3)。

图2 软件开发基本框

VB
测试、优化、美化
实现计算功能(EXCEL)
 
形成软件雏形
实现绘图功能(AutoCAD)

图3 软件开发步骤

基本框架只是起到指向作用,具体界面的样式、功能的实现在实际编程的过程中将不断细化。为了更好地完成编程任务及培养团队精神,协调了小组成员的课余时间,在指导老师的帮助下,安排每周二、三、四下午在教学楼4416进行编程商讨,并将项目汇报日改定于每月月初。同时,根据4名组员的长处与兴趣进行分工,由2人负责软件的编程,另2人负责软件的美化与测试。分工明确后,按开发步骤(图3)分步进行软件开发工作:
1.         实现计算功能
根据已知的工件种类及车间的数量,EXCEL会在同一文件中生成多张零件基本信息表(图4)。人工填写信息表,借助VB汇编语言将SLP法中的计算及分析过程代码化,在同一EXCEL文件中生成作业单位物流强度汇总表(图5)、作业单位物流关系表(图6)、作业单位非物流关系表(图7)及作业单位综合关系表(图8)。
图4工件与车间总数确定
图5 作业单位物流强度汇总表
图6 作业单位物流关系表
图7 作业单位非物流关系表
图8 作业单位综合关系表
图9 相关图绘制
2.         实现绘图功能
通过读取已生成的EXCEL文件中相应表格的数据,借助VB 汇编语言将SLP法中绘制相关图的过程代码化,在同一个AutoCAD文件中绘制作业单位物流相关图、作业单位非物流相关图及作业单位综合相关图(图9)。
3.         形成软件雏形

图10 VB调用EXCEL及AutoCAD
综合已实现的功能,设计与制作系统主菜单,完成VB调用EXCEL及AutoCAD的工作(图10)。

 
4.         测试、优化、美化
搜集大量设施规划案例用于软件的测试,记录下软件运行过程中出现的问题,并对其进行优化。重复上述步骤,经过多次测试并确认无误后,则着手于软件美化工作(图11)。
图11 美化后的主界面
在编程阶段,遇到困难是常有的事。开始着手该项工作的时候,效率很低,编程进度一拖再拖,在频频出现问题后,通过小组成员讨论,归纳了以下提高效率的方法:
1.         编程时,边撰写代码边检查是否存在错误;
2.         实现常规功能时,先查找原型代码,再进行修改,后运用于实际程序;
3.         实现SLP法特有功能时,先举特例,再找一般规律,后汇总成代码。
在往后的编程工作中,小组成员严格遵照上述方法,程序报错率大大降低,编程效率提高了,并按时完成了项目原定的编程任务。
此外,在项目实施过程中,部分成员对食品物流设施布置、多层厂房设施布置领域产生了兴趣,通过进一步学习,初步构建了独特的食品物流设施布置方法、多层厂房设施布置方法,并将其撰写成文,但这只是个初步想法,其中存在着许多的问题。在老师的指导下,经过一次又一次的修改,论文脉络渐渐清晰,方法体系越加完善,最终于2010年12月,将2篇学术论文分别投稿于《安徽农业科学》及《物流科技》,并予以录用:
1.         《基于SLP的食品物流设施平面布局方法》 [J].《安徽农业科技》,2011年,第3期:P1495-1497;
2.         《SLP在多层厂房布局中的应用研究》 [J].《物流科技》,2011年,第4期:P18-21。
项目能够顺利完成,除了依靠每一位小组成员坚持不懈的努力外,还离不开上海市教委、上海海洋大学以及我组指导老师提供的帮助,我们衷心感谢上海市教委、上海海洋大学的大力支持以及老师的悉心指导!
 
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