高校智慧物流實訓基地建設與升級實踐研究

（湖州職業(yè)技術學院，浙江 湖州 313000）

1 背景及意義

當前，物聯網、云計算、移動互聯網等新一代信息技術的蓬勃發(fā)展，推動著物流業(yè)大變革。大數據智慧物流將是物流發(fā)展新的方向標。智慧物流將新一代信息技術應用于物流業(yè)中，實現物流的自動化、可視化、可控化、智能化、網絡化，從而提高資源利用率和生產力水平。所謂智慧物流，是指利用集成智能化技術，使物流系統能模仿人的智能，具有思維、感知、學習、推理判斷和自行解決物流中某些問題的能力。

智慧物流的發(fā)展對物流人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，要求物流人才除了必備基本的業(yè)務操作能力，亟待提升物流從業(yè)人員對智慧物流技術的應用能力。通過建設高水平的智慧物流實訓基地，強化對大數據、人工智能、物聯網等技術的訓練，是提升現代物流人才培養(yǎng)質量的有效途徑。要培養(yǎng)出符合社會需要的物流技術技能創(chuàng)新型人才，就要求高職院校加大專業(yè)建設的力度，加快人才培養(yǎng)模式的改革，既要注重理論課程的傳授，把握物流發(fā)展的脈搏，還要更加重視學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對智慧供應鏈物流實訓基地進行建設或升級改造，并進行相應的實踐教學模式的改革。

盡管近年來開設物流專業(yè)的院校有一些已經建成有一定規(guī)模的實訓中心，但目前基于供應鏈運營管理一體化和智慧物流技術的實驗實訓建設還很欠缺，尤其是面向企業(yè)需求的供應鏈與智慧物流綜合應用實訓極其匱乏。很多院校現有實訓條件多以物流設備認知、物流文化展示和物流基礎操作為主，先進一點的實現了用管理軟件驅動硬件設備實現系統集成，但信息采集方式單一，有的院校僅僅配有物流管理軟件的應用或物流系統的模塊化操作，實訓層次較低。如何推進建設智慧物流實訓基地，凸顯專業(yè)特色、打造專業(yè)品牌、實現智慧物流高技能人才培養(yǎng)目標，是各高職院校物流專業(yè)建設發(fā)展共同面臨的問題。因此，研究智慧物流實訓基地建設與升級實踐具有重要意義。

2 國內外研究現狀述評

國內物流實訓室建設大致經歷了三個階段：第一代為流程式軟件實訓室，以物流管理軟件為基礎輔以簡單的物流設備，滿足簡單物流設備認知和物流軟件操作的教學需求；第二代為離散式硬件實訓室，將工業(yè)設備進行改造引入到實訓室中，基本涵蓋了物流活動所需的設備（以倉儲設備為主），營造出真實的物流作業(yè)硬件場景；第三代為集中式綜合實訓室，是在前兩代的基礎上將軟、硬件集成應用，構建出物流作業(yè)的實際框架，開始注重一體化的運作。過去十年，物流實訓教學更多地依靠硬件的設備操作和軟件的數據處理，而忽略了對其整體運作管理的關注。隨著物流教學改革的不斷深入，高職院校對物流實訓教學也提出了新需求，單純以操作和簡單流程訓練為主的實訓內容已經很難適應教學的要求。越來越多的反饋信息表明，物流實訓教學只有從認識和操作為主走向以經營管理為本，才能有效地實現物流人才的培養(yǎng)目標。

國內外對于物流實訓基地建設的研究比較少，且由于實訓基地的建設都要結合地方經濟、政策與學校專業(yè)定位、資源與自身條件，所以對實訓基地的建設與功能要求各不相同。

湖州技術學院曾基于“校企合作，工學結合”的人才培養(yǎng)模式，提出物流生產性實訓基地包括四個中心、七個區(qū)。四個中心即：技能鑒定站（點）、職業(yè)技能培訓中心、物流咨詢策劃服務中心、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育服務中心。七個區(qū)即為物流文化及沙盤推演實訓區(qū)、倉儲配送實訓區(qū)、制造業(yè)物流實訓區(qū)、物流信息化實訓區(qū)、連鎖經營實訓區(qū)、快遞物流實訓區(qū)、物流業(yè)務培訓區(qū)。

湖北城市建設職業(yè)技術學院提出現代物流實訓中心的構成有：現代物流軟件實訓室、連鎖經營實訓室、GPS/GIS實訓室、倉儲配送實訓室等一共四個實訓區(qū)。

由于智慧物流提出的時間很短，只有極少數院校研究了智慧物流實訓基地的建設問題。廣東輕工職業(yè)技術學院對物聯網技術的集成應用及物流管理專業(yè)物聯網技術實訓室建設定位進行了研究，只對物聯網及智慧供應鏈實訓室建設內容進行了簡單研究。

嘉興職業(yè)技術學院探討了智慧物流實訓基地建設相關問題，提出了建設的思路和目標：在原有現代物流實訓中心的基礎上，新建智慧物流虛擬仿真中心和順豐物流服務中心。其中，智慧物流虛擬仿真中心基于VR/AR、大數據等技術，建設集物流VR/AR虛擬仿真、物流大數據虛擬仿真、物流系統規(guī)劃與仿真、供應鏈運營虛擬仿真和數字化學習等五大功能于一體的實訓區(qū)域。順豐物流服務中心涵蓋客戶服務和快遞終端服務兩大功能實訓區(qū)域。

國內外許多專家和學者都對物流實訓室的開放性、建設原則、思路、功能、定位、實踐課程設置等進行了研究，由于智慧物流是新技術在物流領域里的應用和升級，完全否定和廢除原有的物流實訓基地、進行全新的智慧物流基地建設是完全沒有必要的，也是十分浪費的。因此，本文在現代物流實訓基地的原有基礎上，結合企業(yè)與社會的需求變化，合理應用新技術、新軟件和新設備，對基于供應鏈一體化思想進行升級改造的智慧物流實訓室的整體方案、功能及平面布局、構成模塊進行研究。

3 目前物流實訓基地存在的主要問題

湖州職業(yè)技術學院物流實訓中心于2012年規(guī)劃建設完成，已經具備電子揀選、閣樓式貨架、立體庫、輥筒分揀線、地牛、堆高機、叉車、全自動打包機、條形碼和掃描槍、托盤、包裝箱、倉儲管理系統軟件等。五年來該實訓中心在專業(yè)實訓課上的使用，為下一步系統繼續(xù)升級、增加信息化能力、提升供應鏈視角下的管理升級提供了較為堅實的實踐基礎。隨著通信和信息技術日新月異，智慧物流發(fā)展進程大大加快，實訓中心現有硬件已經存在滯后，難以培養(yǎng)綜合型人才。目前的設備設施只能滿足學生物流基礎實訓，操作性、實踐性僅接近企業(yè)基礎崗位要求，無法滿足當前供應鏈智慧物流的發(fā)展需要，具體如下：

（1）整個實訓中心沒有供應鏈整體流程銜接；

（2）軟、硬件脫節(jié)，沒有整體信息流和數據庫；

（3）各模塊缺乏關聯，孤島式作業(yè)明顯；

（4）實訓課程可開發(fā)的資源有限，實訓中心使用效率低；

（5）缺失搬運機器人、AGV、智能叉車、智能貨架、RFID系統、供應鏈管理系統、目視化、可視化裝置及技術；

（6）不同專業(yè)應用的拓展性和延展性嚴重不足，比如物流實訓與精益生產、物聯網、大數據、智能制造、智能工廠實訓是獨立設計與使用的，無法實現學校資源共享，也不能滿足科研、校外培訓、校企合作等需要。

為解決上述問題，本文基于供應鏈一體化運營管理一體化思想設計了物流實訓基地升級改造建設方案，增加精益生產/智能工廠、自動化、信息化倉配物流及電商零售物流技術集成應用，充分利用現有設備基礎與5年來的實踐成果，以降低現代實訓中心向智慧物流轉變的建設成本。

4 基于供應鏈一體化的智慧物流實訓基地及升級改造方案

目前學校已建的智能制造實訓室主要包含生產物流、裝配、加工等，物流實訓基地升級改造以后，與智能制造實訓室互不沖突，也不存在功能重復，而且智慧物流實訓基地主要突出第三方物流以及供應鏈物流一體化。智慧物流實訓基地結合智能制造實訓室實現“中國制造2025”校園落地，有效提供物流實訓課程，實訓室之間功能互補，專業(yè)間增加了綜合性實訓實踐，有利于培養(yǎng)復合型人才。

物流實訓基地升級改造以后，物流實訓課程大大增加，區(qū)域擴展符合學校一、二、三年級共同使用或者獨立使用。

實訓室軟件系統升級之后，開放標準化接口，未來將結合智能制造實訓室，并新增智慧超市，實現供應鏈一體化。從客戶（電商平臺）到制造商（智能制造實訓室）到第三方物流（智慧物流實訓室）到線下實體體驗中心（智慧超市），共同構建產業(yè)鏈。整體構想如圖1所示。

圖1 基于供應鏈一體化的智慧物流實訓基地建設與升級構想圖

4.1 升級改造整體方案目標

總體目標是將現有物流實訓基地改造成先進、實用的智慧物流實訓基地，并不斷完善升級，為實訓和科研提供服務，設計方案如下：

（1）升級設備及系統，將實驗室設備全部聯動，實現物流基地信息化。將原有設備全部對接起來，實現設備與設備聯動，人與設備互動，人與人互動。提高原有設備利用率，提升物流信息化實訓項目的比重，通過WMS+RFID+電子標簽分揀+語音分揀+機器人分揀+立體庫+RF來實現供應鏈物流一體化。

（2）建設企業(yè)物流作業(yè)真實環(huán)境的實訓室，實現物流作業(yè)智能化。通過增加企業(yè)應用的設備營造縮微的企業(yè)物流作業(yè)真實環(huán)境，增加新技術設備，如語音分揀、智能機器人分揀、RFID技術，均可由學生通過實際崗位實訓得到鍛煉，讓學生真正擁有智慧物流技術及先進設備操作能力，達到理論與實踐相結合，能更好地就業(yè)。

（3）建設全面、系統的智慧物流實訓基地，實現物流人才多技能化。通過系統流程分析，提高學生供應鏈物流系統分析和設計能力；對智慧物流實訓基地的升級改造是一項復雜的系統工程，本文不僅研究其作業(yè)流程、功能設計、布局、設備和軟件，而且結合企業(yè)物流實際情況，建立完整的智慧物流系統，滿足教育、科研、生產、物流系統規(guī)劃和物流咨詢等需要，培養(yǎng)多技能人才。

（4）建立校企合作平臺，實現專業(yè)發(fā)展多元化。為智慧物流實訓提供良好環(huán)境，建立校企合作平臺，充分利用智慧物流基地的實訓環(huán)境和物流人才隊伍，聯合湖州職業(yè)技術學院其他院系的師資隊伍和相關成果，合作共建物流科研協同創(chuàng)新平臺，逐步提高智慧物流及物聯網信息系統的研發(fā)、測評、推廣和人才培訓，職業(yè)技能鑒定等服務能力，為長三角及華東相關企業(yè)提供物流信息化服務。

滿足“教學、實訓、生產、科研、培訓、鑒定、考證、大賽”為一體的高技能人才的培養(yǎng)，緊密結合湖州物流裝備制造業(yè)特點，為企業(yè)員工培訓提供有效的支撐，并通過產、學、研的深度合作，為產業(yè)發(fā)展方向提供有力的理論支撐。

（5）為科研和教學提供良好條件，實現課程開發(fā)平臺化。通過智慧物流實訓中心校企聯動機制，選派學校優(yōu)秀教師及企業(yè)能工巧匠共同擔任實踐教學指導老師，并鼓勵校內教師積極參與建立校企聯動，合作育人，協作生產，共同研發(fā)的運行模式，不斷開發(fā)校企合作實訓課程、教材、課件、軟件等優(yōu)質實踐教學資源。

4.2 升級改造后功能平面布局方案

升級改造后功能平面布局如圖2所示。

4.3 智慧物流實訓基地的主要功能模塊

（1）智能倉儲管理系統（新增）。系統采用統一部署集中管理，一套系統管理整個物流實訓基地，學生學習物流企業(yè)實際運營管理原理，為企業(yè)“訂單班”提供真實化場景，學生正確引用物流企業(yè)作業(yè)與業(yè)務流程。

（2）智能收貨實訓區(qū)（新增）。智能門禁是利用與RFID門禁讀寫器配套的RFID標簽，經過控制系統與用戶的實際需求，再把貨物的信息資料寫入到RFID標簽中，然后將記錄了RFID信息的卡佩戴到相應貨物上。當帶有RFID標簽的貨物經過RFID門禁讀寫器時，RFID門禁讀寫器會實時對卡中的信息進行采集分析，進行批量收貨作業(yè)，然后顯示在LED看板上以便所有在場收貨人員進行核對。引用物流新技術，提高實訓室信息化程度，增強學生的學習興趣和自主性。

（3）電子標簽分揀功能中心區(qū)（升級改造）。電子標簽揀選系統（DPS），是以一系列裝于貨架格位上的電子顯示裝置(電子標簽)取代揀貨單，指示應揀取的物品及數量，輔助撿貨人員的作業(yè)，減少目視尋找的時間。這次升級改造主要針對之前信息不透明，而且與其他區(qū)域不連貫，導致區(qū)域單元化的現狀，通過系統技術對接，升級原來控制系統，實現信息化、庫存可視化、無紙化。有效利用原來采購的硬件設備，提高綜合利用率。

圖2 基于供應鏈一體化的智慧物流實訓基地功能平面布局圖

（4）自動化立體倉儲區(qū)（升級改造）。實現倉庫的信息自動化、精細化管理，指導和規(guī)范倉庫人員日常作業(yè)，完善倉庫管理、整合倉庫資源，并為企業(yè)帶來很大價值：實現數字化管理，出／入庫、物料庫存量等倉庫日常管理業(yè)務可實時查詢與監(jiān)控；提升倉庫貨位利用率；減少對操作人員經驗的依賴，以信息系統將物流作業(yè)標準化，以系統發(fā)出信息作為操作指令；實現對現場操作人員的績效考核；降低作業(yè)人員勞動強度；降低倉儲SKU的庫存；改善倉儲作業(yè)效率；減少倉儲內的執(zhí)行設備；改善訂單準確率；提高訂單履行率；提高倉庫作業(yè)的靈活性。

（5）智能RFID整件倉儲實訓區(qū)（新增）。在RF整件倉儲中增加RFID自動識別器，實現看板式管理，實時采集商品上架、下架、盤點等信息，補充整件倉儲RFID技術應用，提高學生技術水平。

（6）智能語音分揀實訓區(qū)（新增）。語音分揀是一種國際先進的物流技術，它是將任務指令通過TIS引擎轉化為語音傳播給操作人員。語音分揀能夠有效降低物流倉儲人工成本、提高效率、解放雙手和雙眼，實現培訓成本低、適應性強、信息隨時隨地的共享，非常適合物流信息技術專業(yè)的學生進行有效的實訓。

（7）貨到人揀選區(qū)（新增）。貨到人揀選即智能機器人分揀，是指在所有涉及到分揀庫區(qū)的業(yè)務流程中（包括上架、補貨、揀貨、盤點、退貨等），員工都無需進入分揀庫區(qū)內部，只需要在工作站等待，系統會自動指派移動機器人將目標貨架運到工作站，待員工在系統指導下完成業(yè)務后，再將貨架送回到分揀庫區(qū)。

智能機器人分揀實訓區(qū)由系統主導：系統會對接用戶OMS/WMS，訂單下達后，所有的資源調度與業(yè)務流程的推進均由系統主導，所有的數據流（包括表單）也由系統創(chuàng)建并維護，無需人工介入，員工只需要在系統（激光、燈光按鈕、工作站人機界面等）的指示下，完成商品從貨架上的揀選、掃碼、裝箱等動作。

（8）信息展示區(qū)（新增）。信息展示區(qū)主要通過看板系統對每個區(qū)域的信息進行可視化，實時展示區(qū)域作業(yè)狀態(tài)、任務管理、庫存管理、異常報警等。

5 結語

本文以高職院校為例，進行了智慧物流實訓基地升級改造理論與實踐研究，有以下兩點創(chuàng)新：

（1）理論創(chuàng)新：在改造升級實訓中心功能、設備與流程時，應用了供應鏈一體化和智慧物流的思想。

（2）技術創(chuàng)新：信息化、智能化、自動化技術集成應用，軟件與硬件結合，方案與操作結合，從供應鏈角度實現一體化物流。

該研究具有一定的實際價值：理論與實踐的深度融合，為高職院校提供培養(yǎng)具備智慧物流技術的高技能人才、師生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和教學模式改革的實踐基地，綜合利用原有設備與設施，結合新技術、新設備，實現智慧化物流，軟件與硬件結合，方案與操作結合，從供應鏈角度實現一體化物流。新的智慧物流實訓基地，將以學生為中心進行教學創(chuàng)新、拓寬科研和社會服務范圍，可以成為物流與供應鏈大賽（校內賽、省賽甚至國賽）訓練基地。

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