基于智慧供应链的虚拟仿真现实实训平台建设

陈勇 于斌 李琰芬

（常州机电职业技术学院 江苏省常州市 213106）

近年来，随着经济建设发展以及科学技术的进步，生产经济行业快速发展，企业物逐渐呈现自动化和社会化发展，并且各大物流园区可实现自动收货，配送以及分拣等，该系统能够从一定程度物流流程的运作效率以及物流配送准确度，并且区块链概念的提出也能够使物流业务实现流程重组，促使业务中心转移，可以说目前这个物流已经逐渐代替过去传统的技术。

1 新形势下对供应链专业人才的新需求

近年来，随物流供应链行业的发展，其在发展过程中需要依靠物流供应链技术人才的支持，新形势背景下对于物流供应链人才培养提出不同需求。

（1）国际化需求。随着当前全球物流时代的发展，很多企业逐渐布局海外，很多物流企业也加快海外发展的步伐，海外仓以及跨境物流成为了新型词汇。随一带一路以及全球化发展，目前国内物流供应链行业人才在发展过程中呈现了国际化需求趋势，主要物流供应链人才缺口体现在跨境供应链物流解决方案人才、海外仓储人才、物流规划人才等方面。

（2）复合型需求，目前在物流供应链行业中广泛应用物联网，云计算，人工智能，大数据等信息技术，其对于从业人员提出较高要求，工作人员应当懂得基本的物流供应链业务，同时还需要掌握网络、计算机、通信能相关理论知识，熟悉现代物流信息化发展规律，能够借助云计算，物联网，大数据，区块链等技术辅助决策，以提升物流供应链效率高素质复合型人才的需求。

（3）能够服务地方产业需求。物流行业作为一种支撑行业最终是要为地方产业提供服务的，地方在发展中需要服务本土产业物流供应链人才，比如近年来大力发展医药大健康产业以及特色农产品产业等，因此需要专业的医药物流供应链人才，一些农产品物流技能人才，并且这些人才需要服务于地方产业。

（4）产教融合协同育人需求。目前对于国内大型企业来说其认为学生无法直接毕业上岗，需要在企业一线锻炼1-3年左右，从一定程度上支撑传统学科化教育思想。

从企业发展角度上来看，社会发展进程推进，企业产品和服务创新发展速度较快，且面临较大的市场竞争压力，因此，要提升工作效率要求入职者能够快速胜任岗位，高校如果在2～4年的时间掌握一个或一组岗位技能，并且使学生有半年到一年的实践，这种情况下学生才能胜任具体岗位，但其关键是专业聚焦以及实践阶段效果，反之，要求高校教学效率和教学效果应当显著提升。从目前高校实践教学现状来看，通过调查研究，汇总实践教学中20 所高职院校的调研结果，通过数据整理分析，目前对高校实验教学的问题进行统计，如图1 所示。

通过该数据可以发现，目前在所调查研究中高校实践教学投入成本逐年增加，并且从一定程度上改善了现有的实验实训条件，但持续扩大招生会使热门专业出现硬件投入略显不足的问题。此外，随硬件设备发展，新材料，新技术，新设备层出不穷，产业结构调整，技术资源累积也提高了技术更新速度，使高校对于实验教学要求越来越高，也加剧了高校对实践教学投资金的问题。通过调查研究发现，目前高校在开展实训项目开发时主要存在两个问题：

（1）更新相对滞后，部分容易受硬件影响的项目跟进难度较大，目前高校在实践教学方面投入的资金占学校教学资金的21.3%以下，与课堂理论教学的投入相比存在严重失衡；

（2）实训项目对于学生的吸引力不足，使学生缺乏主动实训积极性。在实训室使用方面主要是课程安排相关项目使用，学生自主使用以及探究使用率较低，未能够充分发挥实训条件价值。除此之外，通过调查研究发现，各专业实验实训项目比较独立，存在信息孤岛的问题，是不符合网络化，智能化，信息化发展的，近年来，在高校中引入智慧供应链相关概念，就是要求高校在开展实验教学过程中能够实现跨专业整合，进而打破信息孤岛问题，也能够构建一体化实训平台，以符合时代发展特征以及学生的职业环境。

2 智慧物流及供应链研究

目前我国很多高校纷纷提出建设智慧物流与供应链研究中心，并且依托地方物流公司成立，该平台是依据高校校训，本着求真务实，企业研究对象为智慧物流管理以及供应链分析性的决策和优化决策作为发展目标，通过校外和校内联合开展行业与学科的融合，能够为高校教学以及科研服务，同时也能够为地方经济发展提供重要参考。当前高校在供应链和智慧物流发展中主要任务为：

（1）通过服务区经济能够为高校提供高质量的人才；

（2）进一步分析国内重点和热点问题，使高校能够承担更加重要的课题；

（3）通过构建仿真平台进一步促进产学研融合，能够搭建校内调研平台以及教育平台；

（4）通过开展现代物流培训以提高高校对社会的服务影响力。

3 构建仿真平台的思路

高校虚拟仿真平台是以网站平台为基础，能够提升现有教学水平，提供强化物流培训和产学研融合的教育。从培养和教学两个方面进行延伸：

（1）利用现代化的实验理念以及虚拟仿真技术构建复杂试验环境，解决当前无法利用物流技术或无法开展实地参观，使学生能够亲自参与航空，港口，仓库物流工作，体会真实的流程，能够理解在物流行业中心现代化信息技术的具体应用，能够遵循虚实结合，能实不虚的原则。

图1：实践教学调研之痛点

（2）能够以学生为中心，利用现代技术为手段，将现代物流技术代替传统技术，借助多元化手段，比如交互体验以及VR 技术，使学生沉浸于先进技术以及物流技术应用于实际，以帮助更好的完成实验性教学。

（3）能够坚持教学系统先进性，利用数字模型的可操作性，拓展空间，进而为物流工程，工业工程，信息系统，市场营销等多个领域提供教学仿真平台，可在原有设备中增加新资源，提高覆盖面，可反复让学生体验。

在构建智慧供应链实训平台时，应当利用校园本身资源，软件技术，以双创教育作为纽带，以智慧供应链作为平台，建设仿真虚拟现实的实训平台，如图2 所示为其基本架构。

从其整体架构上来看，是基于创新创业的三层次供应链系统。首先是基于虚拟创业公司的虚拟供应链，其也是整个供应链系统的基础，能够立足校园内部紧密围绕专业进行虚拟创业经验，并且以供应链思维开展整合，以智能技术作为支撑，以虚拟货币作为依据进行经营，以产教融合为条件开展成本设置，以打破信息孤岛，进而实现虚拟供应链的运作。基于合作企业真实案例数据能够结合各专业仿真软件，在相对复杂的仿真环境中解决企业面临的实际问题，以供智慧供应链角度来理解实施独立的专业仿真环境，以形成产教融合的仿真供应链，其也是整个供应链系统的核心。依据供应链以及仿真供应链作为基础，能够将优质创业项目实现真实化利用，资金投入，项目扶持，专家指导等多个途径使学生主导面向校园需求和社会需求的经营项目，以供应链思维充分调动校内外资源，打造真实创业项目的现实供应链，其是供应链系统的重要构成。上述三层次的供应链系统是由简单到复杂，由虚拟到现实构建的完整实践教学以及人才培养模式。

4 虚拟仿真平台培养的创新方法

（1）沉浸式体验利用沉浸式教学法，将虚拟空间与真实场景进行融合，使学生能够在这一场景中自由移动，结合光效，声音环境以模拟真实工作场景。事实上，国内外研究学者早期已经开始研究沉浸式教学体验，并且在语言教学等方面沉浸式教学体验的应用较广。在学生无意注意时能够运用场景环境以及细节，帮助学生深化潜意识使其对知识体系有一定的了解，不断提高学习效果和效率。

（2）真实交互，使其能够与实际教学贴合，借助VR 手段实现延时，通过动作捕捉，高精度定位，手势操控等多种方法来模拟实训的流程，融合物流各环节规划作业流程，进而为学生定制模拟机械，实现重复性操作，强化实验效果，因此能够与实际教学紧密紧密切合，借助软件资源和专业设备来实现。

图2：智慧供应链实训平台

（3）在实验教学上实现立体化，针对供应智慧供应链虚拟仿真实验平台需要满足由简单逐渐过渡到复杂，由通用过渡到实际操作等各场景的教学需求，同时还需要针对不同专业和不同层次学生进行针对性教学，

5 模拟技术

在构建实验新概念中可运用模拟技术，当企业决定采用新概念理念时会受到多种因素的限制，比如资金，时间，导致无法承受失败风险，因此通过模拟的方式能够帮助其规避风险，可借助计算机硬件设备开展虚拟构件，通过周期模拟运行，结合实际运行情况验证结构的效用能够为企业决策制定提供参考，比如在建模过程中，物流行业可围绕业务流程，物流项目模型物流系统建立软件，包括面向教学实验项目仿真软件Simlab 以及物流系统建模与仿真软件flexsim 软件，仓储仿真建模软件classwiehouse 软件以及供应链战略规划模拟仿真软件supply chain guru 软件，针对生产过程可视化的软件，比如arena 软件以及面向物流配送中心软件，比如ralc 软件。未来国内物流行业发展将局限于周围物流以及智慧供应链。而对于物流行业来说其重点研究方向主要涉及物流数据建模分析，系统工程，项目管理，物流信息技术，物流系统等。在物流行业中flexsim软件主要包含物流行业的资产建模和准确评估整个资产情况，在物流行业中进行生产运作模型的建立和测试。因此，对于智慧供应链以及智慧物流行业来说首选软件及flexsim 软件，通过该软件能够搭建并进行企业级流程模式的验证，同时其软件也是目前全球领域的领先者。

6 沉浸体验虚拟仿真设备分析

在设备方面，可通过图像技术，三维动画，计算机远程控制，实体模型等多个软、硬件设备进行融合，进而实现对设备信息的可视化，学习者可对办理流程，场景布置，设备设施，系统参数，实现操作，观看，进一步提高用户的感知力和体验感。在硬件设备上面，对于沉浸体验式虚拟设备其硬件设备主要包括集成电子显示屏，行走平台，外接VR 头戴式显示设备，VR 中控系统等。在软件资源上，除环境搭建软件资源以及系统软件资源外，还有多种数据资源，包括VR 智慧仓储系统，物流文化认知系统，虚拟仿真教学系统以及智慧供应链等。在实现学习内容上，学生可借助虚拟仿真实验掌握智慧供应链新技术，应用中涉及条码，射频以及EDI 等技术，可强化对于供应链技术的理解验证课本中的技术原理。其次，通过虚拟仿真进一步构建电子商务仓库，自动化仓库，能够将理论与实践进行融合，通过角色扮演等多种方面开展体验教学，极大程度上展示在现代化节中智慧设备的应用，能够全面培养人才的操作专业和决策能力。最后，能够借助虚拟仿真技术还原物流设备的多个功能，集合认知，互动体验为一体，以强化学生对于供应链设备的感知，能够借助虚拟仿真技术之间的交互作用，强化学生掌握物流理论知识，了解集装箱尺寸以及物流行业发展史。

7 小结

总之，在未来行业发展中，智慧物流以及智慧供应链是其重要发展趋势，目前社会和高校是虚拟仿真实验平台的连接点，可依据VR 技术进而为学生以及工作人员提供高质量培训，同时还可做虚拟仿真技术，进一步为供应链发展提供新的思路，为企业制定决策，推动地方发展奠定基础。