基于智慧供應(yīng)鏈的虛擬仿真現(xiàn)實實訓(xùn)平臺建設(shè)

陳勇 于斌 李琰芬

（常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇省常州市 213106）

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)行業(yè)快速發(fā)展，企業(yè)物逐漸呈現(xiàn)自動化和社會化發(fā)展，并且各大物流園區(qū)可實現(xiàn)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(zhǔn)確度，并且區(qū)塊鏈概念的提出也能夠使物流業(yè)務(wù)實現(xiàn)流程重組，促使業(yè)務(wù)中心轉(zhuǎn)移，可以說目前這個物流已經(jīng)逐漸代替過去傳統(tǒng)的技術(shù)。

1 新形勢下對供應(yīng)鏈專業(yè)人才的新需求

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

（1）國際化需求。隨著當(dāng)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(nèi)物流供應(yīng)鏈行業(yè)人才在發(fā)展過程中呈現(xiàn)了國際化需求趨勢，主要物流供應(yīng)鏈人才缺口體現(xiàn)在跨境供應(yīng)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(fù)合型需求，目前在物流供應(yīng)鏈行業(yè)中廣泛應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)，云計算，人工智能，大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)，其對于從業(yè)人員提出較高要求，工作人員應(yīng)當(dāng)懂得基本的物流供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)，同時還需要掌握網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)、通信能相關(guān)理論知識，熟悉現(xiàn)代物流信息化發(fā)展規(guī)律，能夠借助云計算，物聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈等技術(shù)輔助決策，以提升物流供應(yīng)鏈效率高素質(zhì)復(fù)合型人才的需求。

（3）能夠服務(wù)地方產(chǎn)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(chǎn)業(yè)提供服務(wù)的，地方在發(fā)展中需要服務(wù)本土產(chǎn)業(yè)物流供應(yīng)鏈人才，比如近年來大力發(fā)展醫(yī)藥大健康產(chǎn)業(yè)以及特色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)等，因此需要專業(yè)的醫(yī)藥物流供應(yīng)鏈人才，一些農(nóng)產(chǎn)品物流技能人才，并且這些人才需要服務(wù)于地方產(chǎn)業(yè)。

（4）產(chǎn)教融合協(xié)同育人需求。目前對于國內(nèi)大型企業(yè)來說其認(rèn)為學(xué)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(xué)科化教育思想。

從企業(yè)發(fā)展角度上來看，社會發(fā)展進(jìn)程推進(jìn)，企業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)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(xué)生有半年到一年的實踐，這種情況下學(xué)生才能勝任具體崗位，但其關(guān)鍵是專業(yè)聚焦以及實踐階段效果，反之，要求高校教學(xué)效率和教學(xué)效果應(yīng)當(dāng)顯著提升。從目前高校實踐教學(xué)現(xiàn)狀來看，通過調(diào)查研究，匯總實踐教學(xué)中20 所高職院校的調(diào)研結(jié)果，通過數(shù)據(jù)整理分析，目前對高校實驗教學(xué)的問題進(jìn)行統(tǒng)計，如圖1 所示。

通過該數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，目前在所調(diào)查研究中高校實踐教學(xué)投入成本逐年增加，并且從一定程度上改善了現(xiàn)有的實驗實訓(xùn)條件，但持續(xù)擴(kuò)大招生會使熱門專業(yè)出現(xiàn)硬件投入略顯不足的問題。此外，隨硬件設(shè)備發(fā)展，新材料，新技術(shù)，新設(shè)備層出不窮，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，技術(shù)資源累積也提高了技術(shù)更新速度，使高校對于實驗教學(xué)要求越來越高，也加劇了高校對實踐教學(xué)投資金的問題。通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前高校在開展實訓(xùn)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(jìn)難度較大，目前高校在實踐教學(xué)方面投入的資金占學(xué)校教學(xué)資金的21.3%以下，與課堂理論教學(xué)的投入相比存在嚴(yán)重失衡；

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

2 智慧物流及供應(yīng)鏈研究

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

（1）通過服務(wù)區(qū)經(jīng)濟(jì)能夠為高校提供高質(zhì)量的人才；

（2）進(jìn)一步分析國內(nèi)重點和熱點問題，使高校能夠承擔(dān)更加重要的課題；

（3）通過構(gòu)建仿真平臺進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研融合，能夠搭建校內(nèi)調(diào)研平臺以及教育平臺；

（4）通過開展現(xiàn)代物流培訓(xùn)以提高高校對社會的服務(wù)影響力。

3 構(gòu)建仿真平臺的思路

高校虛擬仿真平臺是以網(wǎng)站平臺為基礎(chǔ)，能夠提升現(xiàn)有教學(xué)水平，提供強化物流培訓(xùn)和產(chǎn)學(xué)研融合的教育。從培養(yǎng)和教學(xué)兩個方面進(jìn)行延伸：

（1）利用現(xiàn)代化的實驗理念以及虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建復(fù)雜試驗環(huán)境，解決當(dāng)前無法利用物流技術(shù)或無法開展實地參觀，使學(xué)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(xiàn)代化信息技術(shù)的具體應(yīng)用，能夠遵循虛實結(jié)合，能實不虛的原則。

圖1：實踐教學(xué)調(diào)研之痛點

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

（3）能夠堅持教學(xué)系統(tǒng)先進(jìn)性，利用數(shù)字模型的可操作性，拓展空間，進(jìn)而為物流工程，工業(yè)工程，信息系統(tǒng)，市場營銷等多個領(lǐng)域提供教學(xué)仿真平臺，可在原有設(shè)備中增加新資源，提高覆蓋面，可反復(fù)讓學(xué)生體驗。

在構(gòu)建智慧供應(yīng)鏈實訓(xùn)平臺時，應(yīng)當(dāng)利用校園本身資源，軟件技術(shù)，以雙創(chuàng)教育作為紐帶，以智慧供應(yīng)鏈作為平臺，建設(shè)仿真虛擬現(xiàn)實的實訓(xùn)平臺，如圖2 所示為其基本架構(gòu)。

從其整體架構(gòu)上來看，是基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的三層次供應(yīng)鏈系統(tǒng)。首先是基于虛擬創(chuàng)業(yè)公司的虛擬供應(yīng)鏈，其也是整個供應(yīng)鏈系統(tǒng)的基礎(chǔ)，能夠立足校園內(nèi)部緊密圍繞專業(yè)進(jìn)行虛擬創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗，并且以供應(yīng)鏈思維開展整合，以智能技術(shù)作為支撐，以虛擬貨幣作為依據(jù)進(jìn)行經(jīng)營，以產(chǎn)教融合為條件開展成本設(shè)置，以打破信息孤島，進(jìn)而實現(xiàn)虛擬供應(yīng)鏈的運作?；诤献髌髽I(yè)真實案例數(shù)據(jù)能夠結(jié)合各專業(yè)仿真軟件，在相對復(fù)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(yīng)鏈角度來理解實施獨立的專業(yè)仿真環(huán)境，以形成產(chǎn)教融合的仿真供應(yīng)鏈，其也是整個供應(yīng)鏈系統(tǒng)的核心。依據(jù)供應(yīng)鏈以及仿真供應(yīng)鏈作為基礎(chǔ)，能夠?qū)?yōu)質(zhì)創(chuàng)業(yè)項目實現(xiàn)真實化利用，資金投入，項目扶持，專家指導(dǎo)等多個途徑使學(xué)生主導(dǎo)面向校園需求和社會需求的經(jīng)營項目，以供應(yīng)鏈思維充分調(diào)動校內(nèi)外資源，打造真實創(chuàng)業(yè)項目的現(xiàn)實供應(yīng)鏈，其是供應(yīng)鏈系統(tǒng)的重要構(gòu)成。上述三層次的供應(yīng)鏈系統(tǒng)是由簡單到復(fù)雜，由虛擬到現(xiàn)實構(gòu)建的完整實踐教學(xué)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(xué)法，將虛擬空間與真實場景進(jìn)行融合，使學(xué)生能夠在這一場景中自由移動，結(jié)合光效，聲音環(huán)境以模擬真實工作場景。事實上，國內(nèi)外研究學(xué)者早期已經(jīng)開始研究沉浸式教學(xué)體驗，并且在語言教學(xué)等方面沉浸式教學(xué)體驗的應(yīng)用較廣。在學(xué)生無意注意時能夠運用場景環(huán)境以及細(xì)節(jié)，幫助學(xué)生深化潛意識使其對知識體系有一定的了解，不斷提高學(xué)習(xí)效果和效率。

（2）真實交互，使其能夠與實際教學(xué)貼合，借助VR 手段實現(xiàn)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(xùn)的流程，融合物流各環(huán)節(jié)規(guī)劃作業(yè)流程，進(jìn)而為學(xué)生定制模擬機(jī)械，實現(xiàn)重復(fù)性操作，強化實驗效果，因此能夠與實際教學(xué)緊密緊密切合，借助軟件資源和專業(yè)設(shè)備來實現(xiàn)。

圖2：智慧供應(yīng)鏈實訓(xùn)平臺

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

5 模擬技術(shù)

在構(gòu)建實驗新概念中可運用模擬技術(shù)，當(dāng)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(dǎo)致無法承受失敗風(fēng)險，因此通過模擬的方式能夠幫助其規(guī)避風(fēng)險，可借助計算機(jī)硬件設(shè)備開展虛擬構(gòu)件，通過周期模擬運行，結(jié)合實際運行情況驗證結(jié)構(gòu)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(wù)流程，物流項目模型物流系統(tǒng)建立軟件，包括面向教學(xué)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(yīng)鏈戰(zhàn)略規(guī)劃模擬仿真軟件supply chain guru 軟件，針對生產(chǎn)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(nèi)物流行業(yè)發(fā)展將局限于周圍物流以及智慧供應(yīng)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(shù)據(jù)建模分析，系統(tǒng)工程，項目管理，物流信息技術(shù)，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(chǎn)建模和準(zhǔn)確評估整個資產(chǎn)情況，在物流行業(yè)中進(jìn)行生產(chǎn)運作模型的建立和測試。因此，對于智慧供應(yīng)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(jìn)行企業(yè)級流程模式的驗證，同時其軟件也是目前全球領(lǐng)域的領(lǐng)先者。

6 沉浸體驗虛擬仿真設(shè)備分析

在設(shè)備方面，可通過圖像技術(shù)，三維動畫，計算機(jī)遠(yuǎn)程控制，實體模型等多個軟、硬件設(shè)備進(jìn)行融合，進(jìn)而實現(xiàn)對設(shè)備信息的可視化，學(xué)習(xí)者可對辦理流程，場景布置，設(shè)備設(shè)施，系統(tǒng)參數(shù)，實現(xiàn)操作，觀看，進(jìn)一步提高用戶的感知力和體驗感。在硬件設(shè)備上面，對于沉浸體驗式虛擬設(shè)備其硬件設(shè)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(shè)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(shù)據(jù)資源，包括VR 智慧倉儲系統(tǒng)，物流文化認(rèn)知系統(tǒng)，虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)以及智慧供應(yīng)鏈等。在實現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容上，學(xué)生可借助虛擬仿真實驗掌握智慧供應(yīng)鏈新技術(shù)，應(yīng)用中涉及條碼，射頻以及EDI 等技術(shù)，可強化對于供應(yīng)鏈技術(shù)的理解驗證課本中的技術(shù)原理。其次，通過虛擬仿真進(jìn)一步構(gòu)建電子商務(wù)倉庫，自動化倉庫，能夠?qū)⒗碚撆c實踐進(jìn)行融合，通過角色扮演等多種方面開展體驗教學(xué)，極大程度上展示在現(xiàn)代化節(jié)中智慧設(shè)備的應(yīng)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(shù)還原物流設(shè)備的多個功能，集合認(rèn)知，互動體驗為一體，以強化學(xué)生對于供應(yīng)鏈設(shè)備的感知，能夠借助虛擬仿真技術(shù)之間的交互作用，強化學(xué)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(jié)

總之，在未來行業(yè)發(fā)展中，智慧物流以及智慧供應(yīng)鏈?zhǔn)瞧渲匾l(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(jù)VR 技術(shù)進(jìn)而為學(xué)生以及工作人員提供高質(zhì)量培訓(xùn)，同時還可做虛擬仿真技術(shù)，進(jìn)一步為供應(yīng)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(chǔ)。