基于智慧供應鏈的虛擬仿真現實實訓平臺建設

陳勇 于斌 李琰芬

（常州機電職業(yè)技術學院 江蘇省常州市 213106）

近年來，隨著經濟建設發(fā)展以及科學技術的進步，生產經濟行業(yè)快速發(fā)展，企業(yè)物逐漸呈現自動化和社會化發(fā)展，并且各大物流園區(qū)可實現自動收貨，配送以及分揀等，該系統(tǒng)能夠從一定程度物流流程的運作效率以及物流配送準確度，并且區(qū)塊鏈概念的提出也能夠使物流業(yè)務實現流程重組，促使業(yè)務中心轉移，可以說目前這個物流已經逐漸代替過去傳統(tǒng)的技術。

1 新形勢下對供應鏈專業(yè)人才的新需求

近年來，隨物流供應鏈行業(yè)的發(fā)展，其在發(fā)展過程中需要依靠物流供應鏈技術人才的支持，新形勢背景下對于物流供應鏈人才培養(yǎng)提出不同需求。

（1）國際化需求。隨著當前全球物流時代的發(fā)展，很多企業(yè)逐漸布局海外，很多物流企業(yè)也加快海外發(fā)展的步伐，海外倉以及跨境物流成為了新型詞匯。隨一帶一路以及全球化發(fā)展，目前國內物流供應鏈行業(yè)人才在發(fā)展過程中呈現了國際化需求趨勢，主要物流供應鏈人才缺口體現在跨境供應鏈物流解決方案人才、海外倉儲人才、物流規(guī)劃人才等方面。

（2）復合型需求，目前在物流供應鏈行業(yè)中廣泛應用物聯(lián)網，云計算，人工智能，大數據等信息技術，其對于從業(yè)人員提出較高要求，工作人員應當懂得基本的物流供應鏈業(yè)務，同時還需要掌握網絡、計算機、通信能相關理論知識，熟悉現代物流信息化發(fā)展規(guī)律，能夠借助云計算，物聯(lián)網，大數據，區(qū)塊鏈等技術輔助決策，以提升物流供應鏈效率高素質復合型人才的需求。

（3）能夠服務地方產業(yè)需求。物流行業(yè)作為一種支撐行業(yè)最終是要為地方產業(yè)提供服務的，地方在發(fā)展中需要服務本土產業(yè)物流供應鏈人才，比如近年來大力發(fā)展醫(yī)藥大健康產業(yè)以及特色農產品產業(yè)等，因此需要專業(yè)的醫(yī)藥物流供應鏈人才，一些農產品物流技能人才，并且這些人才需要服務于地方產業(yè)。

（4）產教融合協(xié)同育人需求。目前對于國內大型企業(yè)來說其認為學生無法直接畢業(yè)上崗，需要在企業(yè)一線鍛煉1-3年左右，從一定程度上支撐傳統(tǒng)學科化教育思想。

從企業(yè)發(fā)展角度上來看，社會發(fā)展進程推進，企業(yè)產品和服務創(chuàng)新發(fā)展速度較快，且面臨較大的市場競爭壓力，因此，要提升工作效率要求入職者能夠快速勝任崗位，高校如果在2～4年的時間掌握一個或一組崗位技能，并且使學生有半年到一年的實踐，這種情況下學生才能勝任具體崗位，但其關鍵是專業(yè)聚焦以及實踐階段效果，反之，要求高校教學效率和教學效果應當顯著提升。從目前高校實踐教學現狀來看，通過調查研究，匯總實踐教學中20 所高職院校的調研結果，通過數據整理分析，目前對高校實驗教學的問題進行統(tǒng)計，如圖1 所示。

通過該數據可以發(fā)現，目前在所調查研究中高校實踐教學投入成本逐年增加，并且從一定程度上改善了現有的實驗實訓條件，但持續(xù)擴大招生會使熱門專業(yè)出現硬件投入略顯不足的問題。此外，隨硬件設備發(fā)展，新材料，新技術，新設備層出不窮，產業(yè)結構調整，技術資源累積也提高了技術更新速度，使高校對于實驗教學要求越來越高，也加劇了高校對實踐教學投資金的問題。通過調查研究發(fā)現，目前高校在開展實訓項目開發(fā)時主要存在兩個問題：

（1）更新相對滯后，部分容易受硬件影響的項目跟進難度較大，目前高校在實踐教學方面投入的資金占學校教學資金的21.3%以下，與課堂理論教學的投入相比存在嚴重失衡；

（2）實訓項目對于學生的吸引力不足，使學生缺乏主動實訓積極性。在實訓室使用方面主要是課程安排相關項目使用，學生自主使用以及探究使用率較低，未能夠充分發(fā)揮實訓條件價值。除此之外，通過調查研究發(fā)現，各專業(yè)實驗實訓項目比較獨立，存在信息孤島的問題，是不符合網絡化，智能化，信息化發(fā)展的，近年來，在高校中引入智慧供應鏈相關概念，就是要求高校在開展實驗教學過程中能夠實現跨專業(yè)整合，進而打破信息孤島問題，也能夠構建一體化實訓平臺，以符合時代發(fā)展特征以及學生的職業(yè)環(huán)境。

2 智慧物流及供應鏈研究

目前我國很多高校紛紛提出建設智慧物流與供應鏈研究中心，并且依托地方物流公司成立，該平臺是依據高校校訓，本著求真務實，企業(yè)研究對象為智慧物流管理以及供應鏈分析性的決策和優(yōu)化決策作為發(fā)展目標，通過校外和校內聯(lián)合開展行業(yè)與學科的融合，能夠為高校教學以及科研服務，同時也能夠為地方經濟發(fā)展提供重要參考。當前高校在供應鏈和智慧物流發(fā)展中主要任務為：

（1）通過服務區(qū)經濟能夠為高校提供高質量的人才；

（2）進一步分析國內重點和熱點問題，使高校能夠承擔更加重要的課題；

（3）通過構建仿真平臺進一步促進產學研融合，能夠搭建校內調研平臺以及教育平臺；

（4）通過開展現代物流培訓以提高高校對社會的服務影響力。

3 構建仿真平臺的思路

高校虛擬仿真平臺是以網站平臺為基礎，能夠提升現有教學水平，提供強化物流培訓和產學研融合的教育。從培養(yǎng)和教學兩個方面進行延伸：

（1）利用現代化的實驗理念以及虛擬仿真技術構建復雜試驗環(huán)境，解決當前無法利用物流技術或無法開展實地參觀，使學生能夠親自參與航空，港口，倉庫物流工作，體會真實的流程，能夠理解在物流行業(yè)中心現代化信息技術的具體應用，能夠遵循虛實結合，能實不虛的原則。

圖1：實踐教學調研之痛點

（2）能夠以學生為中心，利用現代技術為手段，將現代物流技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)技術，借助多元化手段，比如交互體驗以及VR 技術，使學生沉浸于先進技術以及物流技術應用于實際，以幫助更好的完成實驗性教學。

（3）能夠堅持教學系統(tǒng)先進性，利用數字模型的可操作性，拓展空間，進而為物流工程，工業(yè)工程，信息系統(tǒng)，市場營銷等多個領域提供教學仿真平臺，可在原有設備中增加新資源，提高覆蓋面，可反復讓學生體驗。

在構建智慧供應鏈實訓平臺時，應當利用校園本身資源，軟件技術，以雙創(chuàng)教育作為紐帶，以智慧供應鏈作為平臺，建設仿真虛擬現實的實訓平臺，如圖2 所示為其基本架構。

從其整體架構上來看，是基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的三層次供應鏈系統(tǒng)。首先是基于虛擬創(chuàng)業(yè)公司的虛擬供應鏈，其也是整個供應鏈系統(tǒng)的基礎，能夠立足校園內部緊密圍繞專業(yè)進行虛擬創(chuàng)業(yè)經驗，并且以供應鏈思維開展整合，以智能技術作為支撐，以虛擬貨幣作為依據進行經營，以產教融合為條件開展成本設置，以打破信息孤島，進而實現虛擬供應鏈的運作。基于合作企業(yè)真實案例數據能夠結合各專業(yè)仿真軟件，在相對復雜的仿真環(huán)境中解決企業(yè)面臨的實際問題，以供智慧供應鏈角度來理解實施獨立的專業(yè)仿真環(huán)境，以形成產教融合的仿真供應鏈，其也是整個供應鏈系統(tǒng)的核心。依據供應鏈以及仿真供應鏈作為基礎，能夠將優(yōu)質創(chuàng)業(yè)項目實現真實化利用，資金投入，項目扶持，專家指導等多個途徑使學生主導面向校園需求和社會需求的經營項目，以供應鏈思維充分調動校內外資源，打造真實創(chuàng)業(yè)項目的現實供應鏈，其是供應鏈系統(tǒng)的重要構成。上述三層次的供應鏈系統(tǒng)是由簡單到復雜，由虛擬到現實構建的完整實踐教學以及人才培養(yǎng)模式。

4 虛擬仿真平臺培養(yǎng)的創(chuàng)新方法

（1）沉浸式體驗利用沉浸式教學法，將虛擬空間與真實場景進行融合，使學生能夠在這一場景中自由移動，結合光效，聲音環(huán)境以模擬真實工作場景。事實上，國內外研究學者早期已經開始研究沉浸式教學體驗，并且在語言教學等方面沉浸式教學體驗的應用較廣。在學生無意注意時能夠運用場景環(huán)境以及細節(jié)，幫助學生深化潛意識使其對知識體系有一定的了解，不斷提高學習效果和效率。

（2）真實交互，使其能夠與實際教學貼合，借助VR 手段實現延時，通過動作捕捉，高精度定位，手勢操控等多種方法來模擬實訓的流程，融合物流各環(huán)節(jié)規(guī)劃作業(yè)流程，進而為學生定制模擬機械，實現重復性操作，強化實驗效果，因此能夠與實際教學緊密緊密切合，借助軟件資源和專業(yè)設備來實現。

圖2：智慧供應鏈實訓平臺

（3）在實驗教學上實現立體化，針對供應智慧供應鏈虛擬仿真實驗平臺需要滿足由簡單逐漸過渡到復雜，由通用過渡到實際操作等各場景的教學需求，同時還需要針對不同專業(yè)和不同層次學生進行針對性教學，

5 模擬技術

在構建實驗新概念中可運用模擬技術，當企業(yè)決定采用新概念理念時會受到多種因素的限制，比如資金，時間，導致無法承受失敗風險，因此通過模擬的方式能夠幫助其規(guī)避風險，可借助計算機硬件設備開展虛擬構件，通過周期模擬運行，結合實際運行情況驗證結構的效用能夠為企業(yè)決策制定提供參考，比如在建模過程中，物流行業(yè)可圍繞業(yè)務流程，物流項目模型物流系統(tǒng)建立軟件，包括面向教學實驗項目仿真軟件Simlab 以及物流系統(tǒng)建模與仿真軟件flexsim 軟件，倉儲仿真建模軟件classwiehouse 軟件以及供應鏈戰(zhàn)略規(guī)劃模擬仿真軟件supply chain guru 軟件，針對生產過程可視化的軟件，比如arena 軟件以及面向物流配送中心軟件，比如ralc 軟件。未來國內物流行業(yè)發(fā)展將局限于周圍物流以及智慧供應鏈。而對于物流行業(yè)來說其重點研究方向主要涉及物流數據建模分析，系統(tǒng)工程，項目管理，物流信息技術，物流系統(tǒng)等。在物流行業(yè)中flexsim軟件主要包含物流行業(yè)的資產建模和準確評估整個資產情況，在物流行業(yè)中進行生產運作模型的建立和測試。因此，對于智慧供應鏈以及智慧物流行業(yè)來說首選軟件及flexsim 軟件，通過該軟件能夠搭建并進行企業(yè)級流程模式的驗證，同時其軟件也是目前全球領域的領先者。

6 沉浸體驗虛擬仿真設備分析

在設備方面，可通過圖像技術，三維動畫，計算機遠程控制，實體模型等多個軟、硬件設備進行融合，進而實現對設備信息的可視化，學習者可對辦理流程，場景布置，設備設施，系統(tǒng)參數，實現操作，觀看，進一步提高用戶的感知力和體驗感。在硬件設備上面，對于沉浸體驗式虛擬設備其硬件設備主要包括集成電子顯示屏，行走平臺，外接VR 頭戴式顯示設備，VR 中控系統(tǒng)等。在軟件資源上，除環(huán)境搭建軟件資源以及系統(tǒng)軟件資源外，還有多種數據資源，包括VR 智慧倉儲系統(tǒng)，物流文化認知系統(tǒng)，虛擬仿真教學系統(tǒng)以及智慧供應鏈等。在實現學習內容上，學生可借助虛擬仿真實驗掌握智慧供應鏈新技術，應用中涉及條碼，射頻以及EDI 等技術，可強化對于供應鏈技術的理解驗證課本中的技術原理。其次，通過虛擬仿真進一步構建電子商務倉庫，自動化倉庫，能夠將理論與實踐進行融合，通過角色扮演等多種方面開展體驗教學，極大程度上展示在現代化節(jié)中智慧設備的應用，能夠全面培養(yǎng)人才的操作專業(yè)和決策能力。最后，能夠借助虛擬仿真技術還原物流設備的多個功能，集合認知，互動體驗為一體，以強化學生對于供應鏈設備的感知，能夠借助虛擬仿真技術之間的交互作用，強化學生掌握物流理論知識，了解集裝箱尺寸以及物流行業(yè)發(fā)展史。

7 小結

總之，在未來行業(yè)發(fā)展中，智慧物流以及智慧供應鏈是其重要發(fā)展趨勢，目前社會和高校是虛擬仿真實驗平臺的連接點，可依據VR 技術進而為學生以及工作人員提供高質量培訓，同時還可做虛擬仿真技術，進一步為供應鏈發(fā)展提供新的思路，為企業(yè)制定決策，推動地方發(fā)展奠定基礎。