智慧物流与供应链虚拟仿真实验平台建设研究

2020-11-06徐慧卿王钢

现代信息科技 2020年12期

徐慧卿王钢

摘要：随着产业不断升级，企业未来的竞争是产业智慧程度的竞争，更是人才的竞争，目前物流行业匮乏符合智慧物流和供应链发展要求的高端复合型人才团队。文章基于智慧物流与供应链中心以产学合作、人才培养和企业培训的职能为出发点，研究该虚拟仿真实验平台的建设思路，初步探索对培养方法的创新、相关设施的配备、相关软件和资源建设的研究。

关键词：智慧物流与供应链;实践教学;虚拟仿真平台;仿真软件

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）12-0076-03

Abstract：With the continuous upgrading of the industry，the future competition of enterprises is not only the competition of industrial wisdom，but also the competition of talents. At present，the logistics industry is short of high-end compound talent team that meets the requirements of intelligent logistics and supply chain development. Based on the functions of intelligent logistics and supply chain center in industry university cooperation，personnel training and enterprise training，this paper studies the construction ideas of this virtual simulation experimental platform，and preliminarily explores the innovation of training methods，the allocation of relevant facilities，the construction of related software and resources.

Keywords：intelligent logistics and supply chain;practical teaching;virtual simulation platform;simulation software

0 引言

隨着时代进步、科技发展、生产经济业态的变化，企业的物流技术向自动化、智慧化、去中心化的方向发展。随着各大物流园区的自动化收货、分拣、配送等系统投入使用，最大限度地提升了物流流程的准确性和运作效率，同时随着区块链理念的提出，物流业务也大范围的进行了流程重组、逐步将业务离心运转。目前，智慧物流技术已逐步替代传统技术融入社会经济运转中。

1 智慧物流与供应链研究中心介绍

山东华宇工学院的智慧物流与供应链研究中心筹建于2019年9月，依托于山东宇鑫物流有限公司成立。该平台将秉承我校“不以规矩，不成方圆”的校训，本着求真务实的精神，以智慧物流与供应链管理实践为研究对象，以分析相关政策、研究相应对策为目标，通过校内专业联合校外企业的形式，开展学科与行业联合研究，为学校教学科研工作服务，为德州市及周边区域经济实践提供决策依据。

目前，智慧物流与供应链研究中心承担了四个方面的主要任务。一是通过服务区域经济发展，培养学校高层次科研人才;二是通过重点问题研究，促进学校承担重大课题的突破;三是通过平台促进产学研，搭建起我校科研、调研和合作教育平台;四是开展现代物流培训和咨询，提高我校社会服务影响力。

2 虚拟仿真平台建设思路

虚拟仿真平台的建设基于提高教学服务水平、提供产学合作教育、加强现代物流培训功能的目标，建设思路主要从教学和培养的角度进行延伸。

（1）将先进的实验设计理念和最新信息与虚拟仿真技术的结合，真实呈现复杂的现场实验环境，解决难以进行物流信息技术运用、到物流行业实地参观学习的问题，让学生有机会亲身进入现代化大型仓库、港口物流、航空物流的实际工作场景，体验真实的作业流程，体会现代信息技术在物流行业作业流程中的使用，尽量遵循“能实不虚，虚实结合”的实验原则。

（2）坚持以学生为中心，将现代物流技术通过先进的信息化教学手段，从传统技术、技术原理、应用场景到目前先进的现代物流技术，使用多样化教学手段，拟采用VR实景漫游、交互体验的手段，让学生沉浸在物流技术运用和先进技术发展的场景中，辅助实验性教学更好地完成。

（3）坚持教学系统的技术先进性，使用数字模型资源的可操作性强，拓展空间大，为物流工程、工业工程、信息管理与信息系统、市场营销、电子商务等多个专业领域的实验教学项目提供虚拟仿真的实验平台，随着物流技术的发展，在原有设备基础上不断增加最新资源，受众面广，可反复体验。

3 虚拟仿真平台促进培养方法的创新

3.1 沉浸体验式教学

采用沉浸式VR场景，可以将真实和虚拟空间逼真融合，学生可在其中自由移动，结合真实的声音、光效和环境模拟真实的工作环境。

对沉浸式教学体验其实在很早的就开始了，比如在语言学习方面尤为突出，场景中的环境和细节能够在运用学生无意注意的同时，构造学生潜意识中对知识、知识体系的认知，提高学习效率，提升学习效果。

3.2 真实交互、贴合教学

通过VR辅助工具，实现高精度、低延时的激光定位和动作捕捉，通过手势操控，100%模拟实训操作过程，根据与物流工程各环节的规划和作业流程，匹配定制化的模拟器械，高效安全，可重复训练，增强实验效果。故而要实现贴合教学，就需要借助专业的设备和开发定制化软件资源才能实现。

3.3 实验教学方法“立体化”

本项目不仅可以满足从简单到复杂，从通用认知到实际操作等不同场景的实验教学需要，而且还可以针对不同专业、不同层次的学生进行有针对性的教学。

4 基于FlexSim的模拟技术

模拟技术用于建立实验性概念。当一个企业决定使用一个新的设计或新的概念时，往往受到时间和资金的限制，企业无法承受失败所带来的风险。因此模拟技术可以帮助我们减少失败的风险。通过电脑设备和软件进行虚拟构建与运行，模拟运行多个周期，参考运行情况，可以起到验证所设计的结构的作用，为决策提供依据。

物流建模主要是进行业务流程、物流系统、物流项目的模型建立，可用于物流建模的软件目前有SimLab（主要面向教学实验项目仿真）、FlexSim（主要应用于物流系统的建模与仿真）、Classwarehouse（主要用于仓储仿真建模）、Supply Chain Guru（主要用于供应链战略规划模拟仿真）、Arena（基于生产过程和管理的可视化集成仿真）、RaLC（面向物流配送中心的建模仿真）等。

物流行业的发展方向必定是智慧物流和智能供应链，而物流信息技术、物流数据建模分析、物流信息系统、物流系统工程等项目将是该行业的重要研究方向。FlexSim在物流中的应用包括物流行业资产项目建模运行，从而对其进行评估;对物流行业有规律地生产运作建立模型，测试生产计划、生产瓶颈;物流行业更改提案的建模评估;对物流行业的创新管理模式进行建模运行，如图1所示。

基于以上考虑，选择FlexSim软件作为虚拟仿真平台建设中首先选用的软件。通过FlexSim能够搭建并实验未来工业级企业流程模式，进而成为该领域的引领者。

5 沉浸体验的配套虚拟仿真设备

5.1 相关设备

通过图像、三维动画以及计算机远程控技术与实体模型相融合，实现对设备信息的可视化呈现，学习者可以对概念、流程、设备设施、场景布局、相关参数及其设置进行观看和操作，提高用户体验，增强感知。

（1）硬件设备。硬件设备包括：外接式VR头戴式显示设备、集成式电子显示屏、VR中控系统、行走平台。

（2）软件资源。软件资源除去计算机系统和环境搭建以外，主要包含各类数字资源，如VR智慧仓储系统、VR物流文化认知系统（物流博物馆）、智慧供应链虚拟仿真教学课程体系等。

5.2 实现学习内容

（1）通過虚拟仿真模拟实验，让学生掌握物流信息技术领域中的条码技术、射频技术、EDI，加深对物流信息技术课程基础理论的理解，验证所学主流物流信息技术基本原理。

（2）依托VR技术，构建仿真自动化仓库、电子商务仓库的场地布置、业务步骤，能够从理论认知、实践检验、流程设计、场地规划、角色扮演的角度进行全方位体验式学习，同时最大化展示和体验智慧、智能设备在现代化企业中的运用，实现物流人才专业知识、操作技能以及决策能力的全面培养。

（3）以VR技术真实还原物流设备的不同功能，集认知、体验、互动为一体，加强学生对物流设备的整体认知。

（4）通过VR技术和交互操作，加深学生对物流知识的掌握，如：集装箱尺寸、分类以及著名船舶公司的认知和了解。

6 结论